En el último tiempo se han registrado en la costa suroeste de Florida, EEUU, extensas y devastadoras floraciones algales nocivas o marea roja que han provocado la mortalidad de un sin número de especies marinas en una magnitud nunca antes observada en estas costas.
Se trataría del florecimiento de la microalga Karenia brevis, productora de brevetoxinas, que provocan la intoxicación neurológica por mariscos, considerada endémica en el Golfo de México y la costa este de la Florida, de donde se han informado “mareas rojas” desde le temprana fecha de 1844 (FAO, 2005).
Las microalgas del género Karenia, corresponden a unas 12 especies de dinoflagelados. Éstas se distribuyen en todo el mundo en aguas oceánicas y costeras, y en algunos casos causan grandes floraciones. La mayoría de las especies de Karenia producen una variedad de toxinas que matan a los peces (ictiotóxicas) y otros organismos marinos en estos eventos. Adicionalmente a la toxicidad, algunos blooms provocan mortalidades en los animales por la generación de anoxia (Brand et al., 2012).
Mientras varias especies del género Karenia pueden provocar la muerte de animales, sólo las brevetoxinas provocan enfermedad en los seres humanos. Si bien los efectos de las brevetoxinas en seres humanos como desórdenes gastrointestinales y neurológicos pueden ser severos, no se han atribuido muertes de personas a estas toxinas (Brand et al., 2012).
Las floraciones de K. brevis ocurren casi todos los años en Florida, generalmente a fines de verano y otoño en la costa oeste, con masivas muertes de peces y aves. También se han reportado eventos similares en el golfo de México, costa este de Florida y Carolina del Norte (Chand, 2009).
Una característica poco común de K. brevis, es que debido a la fragilidad de estas células, las brevetoxinas pueden liberarse a al agua y formar aerosoles tóxicos que pueden resultar en síntomas similares al asma en los seres humanos.
Brevetoxinas (Veneno Neurotóxico de los Mariscos).
Las brevetoxinas (PbTXs) corresponden a compuestos poliéteres cíclicos producidos por dinoflagelados de la especie Karenia brevis (anteriormente conocido como G. breve o Ptychodiscus brevis) (Brovedani y cols. 2016).
Son potentes neurotoxinas marinas que se unen y activan los canales de sodio dependientes de voltaje en las células nerviosas, causando el ingreso de sodio a las células y la depolarización de las membranas celulares. Esto provoca la disrupción de los procesos neurológicos, causando el síndrome descrito como la intoxicación por veneno neurotóxico de los mariscos (Tubaro & Hungerford, 2007).
Estructuralmente las brevetoxinas son moléculas con anillos, con 10 a 11 anillos transfundidos y con pesos moleculares de alrededor de 900 (FAO, 2005). Se han aislado más de 9 brevetoxinas producidas por K. brevis, agrupadas como A y B según su tipo de estructura poliéter:
La brevetoxina PbTx-1 (tipo A) es la más potente, mientras que PbTx-2 (tipo B) es la toxina producida en mayor cantidad. Las otras brevetoxinas derivarían de estas dos principales. Otros compuestos poliéteres aislados de K. brevis incluyen a la hemibrevetoxina B, brevisina, brevisamida, tamulamida A y B y breneval. Esta última corresponde a un antagonista de la brevetoxina capaz de inhibir sus efectos dañinos.
Al igual que otras toxinas marinas, las brevetoxinas no pueden detectarse fácilmente en los alimentos, ni pueden ser eliminadas en la preparación de éstos, lo que constituye un gran riesgo para la salud de los consumidores.
Intoxicación por Veneno Neurotóxico.
El Veneno Neurotóxico es una enfermedad transmitida por los alimentos (ETA) causada por el consumo de moluscos filtradores (almejas, ostras, mejillones, caracolas) contaminados con brevetoxinas. Estas toxinas no tendrían efectos adversos en estos mariscos, sin embargo, las brevetoxinas producidas durante los blooms pueden causar masivas mortalidades de peces, aves, tortugas y mamíferos marinos.
Los primeros casos en seres humanos se describieron en 1965, en Florida USA., los síntomas y signos son similares a la toxina paralizante pero no llegan a producir la muerte.
Los síntomas se inician a los 15 minutos a 18 horas de la ingesta. La intoxicación por veneno neurotóxico se define por diferentes síntomas gastrointestinales (nauseas, dolor abdominal y diarrea) y neurológicos (parestesia de la cara, tronco y extremidades, mialgia, bradicardia, mareos y ataxia). Los síntomas pueden resolverse a pocos días de la exposición inicial. En casos severos, los intoxicados pueden requerir soporte respiratorio.
El tratamiento es principalmente sintomático, con atención al desbalance de fluidos y electrolitos. Los síntomas neurológicos son limitados y los pacientes se recuperan espontáneamente. Las brevetoxinas también pueden causar conjuntivitis e irritación respiratoria (rinorrea y broncoconstricción) ya que, por acción del viento y el oleaje, las toxinas pueden ser transportadas como aerosoles producto del rompimiento de las células de K. brevis. Las personas asmáticas o que cursan con enfermedad pulmonar obstructiva crónica son particularmente sensibles y pueden desarrollas síntomas más severos y requerir hospitalización.
Toxicidad en peces y otros animales marinos
Las brevetoxinas son potentes ictiotoxinas, responsables de la muerte de billones de peces. Estas toxinas se absorben a través de las branquias y por ingestión. Los signos de intoxicación en los peces incluyen torsión violenta y natación en espiral, defecación y regurgitación, parálisis de la aleta pectoral, curvatura de la aleta caudal, pérdida de equilibrio, quiescencia, vasodilatación, convulsiones y muerte por insuficiencia respiratoria. Con frecuencia en las zonas afectadas por las floraciones de K. brevis también se pueden encontrar aves moribundas o muertas, particularmente cormoranes de doble cresta y también delfines y manatíes (Landsberg, 2002).
Imagen: Andrew West/The News-Press/USA TODAY Network]
Monitoreo y prevención
El monitoreo y la información son esenciales para prevenir los casos de intoxicación por toxinas neurotóxicas en periodos de floraciones algales. En las zonas en que es endémica, se monitorea la presencia de K. brevis en el agua y las concentraciones de toxinas en mariscos. Las áreas de cosecha se cierran si las concentraciones de células superan las 5000 céls/L (Plakas et al., 2008). Las brevetoxinas pueden ser detectadas por técnicas de bioensayo, ELISA, anticuerpos, radioinmunoensayo (Chand, 2009) y HPLC-MS y también monitoreo mediante fluorescencia de los potenciales de membrana sinapto-neurosomales y oscilaciones de calcio (McCall et al., 2012).
Situación en Chile
Si bien en Chile no está descrita la presencia de Karenia brevis, productora de brevetoxinas, sí se han registrado las especies K. selliformis y más recientemente a K. cf mikimotoi en la zona austral (IFOP, 2017).
En nuestro país los efectos nocivos de algunas floraciones ictiotóxicas han sido registrados gracias a los monitoreos que se realizan en los centros de cultivo de salmónidos. Los principales eventos de mortalidades de peces han sido producto de floraciones de Heterosigma akashiwo y los dinoflagelados Karenia selliformis y Alexandrium catenella y la reciente catástrofe del verano de 2016 atribuida a una floración de Pseodochattonella sp (Mardones et al., 2016).
En 1999 en los meses de marzo y abril se registró un bloom de Gymnodinium sp (hoy Karenia sp) que abarcó cerca de 1300 km desde Chiloé llegando hasta la región de Aysén, provocando mortalidad de salmónidos en cultivo (Clément et al., 2000).
Referencias
Brand, LE., Campbell, L., Bresnan, E. 2012. Karenia: The biology and ecology of a toxic genus. Harmful Algae 14. pp 156–178.
Brovedani, V., Pelin, M., D’Orlando, E. & Poli, M. Brevetoxins: Toxicological Profile. In: Marine and Freshwater Toxins. Springer Science+Business Media Dordrecht 2016. P. Gopalakrishnakone et al. (eds.), Marine and Freshwater Toxins, Toxinology., Chapter 6, pp 113-127.
Chand, P. 2009. Shellfish Poisoning and the Nervous System. Clinical Neurotoxicology. Chapter 40 Seafood Neurotoxins I. pp
Clément, A., Seguel. M., Arzul, G., Guzmán, L., Alarcón, C. 2000. Widespread outbreak of a haemolytic, ichthyotoxic gymnodinium sp. In southern chile. In: Harmful Algal Blooms 2000. Hallegraeff, G.M., Blackburn, S.I and Lewis R.J (eds) IOC UNESCO 2001.
FAO 2005. Biotoxinas Marinas. Estudio FAO: Alimentación y nutrición. 280 p. En línea: <http://www.fao.org/3/a-y5486s.pdf>
IFOP. 2017. IFOP confirma la presencia del alga nociva Karenia cf. mikimotoi, en el Golfo de Penas – Canal Moraleda. En línea: <https://www.ifop.cl/ifop-confirma-la-presencia-del-alga-nociva-karenia-cf-mikimotoi-en-el-golfo-de-penas-canal-moraleda/>
Landsberg, J.H. 2002. The effects of harmful algal blooms on aquatic organisms. Rev. Fish Sci, 10. pp 113-390.
Mardones, JI., Dorantes-Aranda, JJ., Seger, A., Nichols, P., Hallegraeff, GM. 2016. Avances en el estudio de ictiotoxinas asociadas con floraciones algales nocivas (FANs). Salmonexpert 38 (6), 38-44.
Tubaro, A., Hungerford, J. 2007. Toxicology of marine toxins. Veterinary Toxicology. Chapter 60. Pp 725-752.
