LABTOX-UCHILE participa en la Fiesta Ciudadana por el Agua en Santiago.

1. El pasado 8 de octubre se celebró en Santiago la Fiesta Ciudadana por el Agua, organizada por el Proyecto Explora del Ministerio de Ciencia, Tecnología, Conocimiento e Innovación, como parte de las actividades del Festival de la Ciencia 2022.

2. LABTOX-UCHILE, institución miembro de REMARCO, participó activamente con el stand denominado “La ruta del microplástico”.

Asistentes a la Fiesta Ciudadana por el Agua aprendiendo a «tamizar» arena de playa en busca de microplásticos.

27 de octubre, 2022

Por: Daniel Carrasco, LABTOX-UCHILE

Como todos los años, se celebró en Santiago, Chile el “Festival de la Ciencia”, actividad que permite acercar la ciencia a la ciudadanía, en especial, a niños y niñas de diferentes establecimientos educacionales del país.

Este festival es desarrollado a nivel nacional como parte del Proyecto Explora del Ministerio de Ciencia, Tecnología, Conocimiento e Innovación (MinCiencia), y consiste en una serie de actividades e intervenciones ciudadanas que involucra la interacción de diversos actores como científicos, educadores y estudiantes de distintos colegios del país.

Gracias al Proyecto Explora los estudiantes, no sólo tienen la oportunidad de conocer y aprender de una manera entretenida el trabajo científico, sino que también pueden desarrollar proyectos de investigación en sus establecimientos educacionales durante el año. Además, el proyecto Explora a través de la organización de charlas científicas en los establecimientos educacionales y visitas guiadas de estudiantes a los laboratorios o centros de investigación del país, genera espacios de interacción entre científicos y estudiantes, necesarios para el desarrollo de la ciencia y el conocimiento.

Este año, para culminar la semana de actividades relacionadas al Festival de la Ciencia, el Proyecto Explora Región Metropolitana Sur Oriente realizó en el Parque Mapuhe de la comuna de La Pintana en Santiago, la “Fiesta Ciudadana por el Agua”, actividad a la que asistieron, según los organizadores, unas 2.000 personas quienes pudieron compartir y disfrutar de las diversas exposiciones científicas preparadas. La actividad permitió desarrollar experiencias de aprendizaje con identidad territorial, vinculando a las instituciones científicas y/o académicas en torno al agua, acercando a la comunidad a las ciencias y al conocimiento de una manera reflexiva, lúdica e interactiva.

Durante la actividad, los asistentes pudieron visitar los diversos stands dispuestos por las instituciones participantes y conocer de primera fuente el trabajo que los científicos realizan en torno a la temática del agua.

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Niños y niñas asistentes tamizan arena de playa y descubren sus primeros microplásticos.

Uno de los stands fue el preparado por el Laboratorio de Toxinas Marinas de la Universidad de Chile (LABTOX-UCHILE), institución miembro de REMARCO, quienes presentaron la temática denominada “La ruta del microplástico”, como parte del proyecto nacional CHI7014 financiado por el Organismo Internacional de Energía Atómica (OIEA). El objetivo fue crear conciencia en la ciudadanía acerca de la contaminación marina por microplásticos, su origen, sus efectos, y cómo nosotros mismos, producto de nuestras acciones, aportamos con basura plástica al medio ambiente, la cual es transportada por el agua hacia el mar, donde genera diversos impactos, representando así un potencial riesgo para la salud humana, la salud de los ecosistemas, y la inocuidad de los alimentos de origen marino.

Para lograr esto, los investigadores enseñaron a los asistentes a separar y recolectar por medio de tamices, fragmentos de microplásticos presentes en arenas de playa. “Los asistentes valoraron positivamente la oportunidad y expresaron sentirse sorprendidos del grado de contaminación presente en nuestros océanos y playas. Los niños y niñas también destacaron la importancia de que cada una de las personas nos hagamos responsables de nuestra basura”, indicó María Fernanda Barrera, un de las investigadoras participantes.

Los investigadores de LABTOX-UCHILE también tuvieron la oportunidad de compartir el trabajo que realiza REMARCO en la región, en relación con los estresores marino-costeros, y en especial, con respecto a las capacidades analíticas para el estudio de microplásticos, que se han fortalecido en la región durante los últimos años gracias a los proyectos de cooperación técnica del Organismo Internacional de Energía Atómica (OIEA).

La actividad contó con la presencia de la Dra. Silvia Díaz, Ministra de Ciencia, Tecnología, Conocimiento e Innovación; la Alcaldesa de la comuna de la Pintana, la Sra. Claudia Pizarra; la Sra. Daniela Serrano, Diputada de la Nación; el Director de la Red de Parques Urbanos del Parque Metropolitano de Santiago (PARQUEMET), el Sr. Eduardo Villalobos; y el Director de Investigación de la Vicerrectoría de Investigación y Desarrollo de la Universidad de Chile, el Dr. Andreé Henríquez.

Investigadores de LABTOX-UCHILE compartiendo junto a la Dra. Silvia Díaz, Ministra de Ciencias el trabajo que realizan en el marco del proyecto Nacional CHI7014 y la red REMARCO.

Durante la actividad, la Dra. Silvia Díaz destacó la importancia de esta celebración y de iniciativas como el Proyecto Explora: “actividades como éstas permiten llevar la ciencia a todos los rincones de Chile donde no llega, donde no hay actividades culturales y científicas, para acercar el conocimiento y la curiosidad que los niños necesitan para poder crecer en mejores entornos”.

Investigadores de LABTOX-UCHILE pudieron comentar un poco acerca de sus investigaciones a la Dra. Díaz, quien valoró la importancia del trabajo realizado y manifestó que este tipo de proyectos se alinean perfectamente con las políticas que se están impulsando desde el Gobierno de Chile en los temas relacionados con el medio ambiente. Se espera realizar más acercamientos con el MinCiencia y el Ministerio de Medio Ambiente para que conozcan las acciones y alcances de lo que el LABTOX y REMARCO realizan en Chile y en la región.

Ignacio Rubilar Donoso, M. Fernanda Barrera del Valle y Daniel Carrasco Palma, Investigadores de LABTOX-UCHILE y REMARCO.

Brevetoxinas y sus impactos en la fauna silvestre y salud pública

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.