La paradoja de las cianobacterias: esenciales para la vida y una amenaza para la vida

Hace m¨¢s de 3.000 millones de a?os comenzaron a poblar la Tierra unos microbios primitivos llamados cianobacterias. Sin ellas no estar¨ªamos aqu¨ª, ya que gracias a su capacidad fotosint¨¦tica llenaron la atm¨®sfera del ox¨ªgeno que respiramos. Hoy siguen siendo vitales; una de ellas, Prochlorococcus, desconocida hasta 1986, es el ser vivo m¨¢s abundante del planeta y aporta una buena parte del ox¨ªgeno atmosf¨¦rico. Pero las cianobacterias encierran una gran paradoja: son tambi¨¦n una grave amenaza para la vida, y cada vez mayor.

El descubrimiento del ¨²ltimo peligro de las cianobacterias arranca en 1994, cuando se hallaron en el lago DeGray, en Arkansas, decenas de cad¨¢veres de ¨¢guilas calvas, el ave nacional de EE UU. A ello se sumaron otras muertes de aves acu¨¢ticas como fochas y patos. Se observ¨® que, antes de morir, las aves se volv¨ªan locas: volaban contra las rocas, y los patos nadaban en c¨ªrculos o cabeza abajo. El examen de los cuerpos revel¨® una enfermedad del sistema nervioso a la que se llam¨® mielinopat¨ªa vacuolar, cuya causa era un misterio.

Mientras las muertes de aves se suced¨ªan, en 2001 se empez¨® a establecer una conexi¨®n con una cianobacteria de agua dulce que crec¨ªa sobre las hojas de una planta acu¨¢tica invasora llamada Hydrilla verticillata, originaria de Asia, ?frica y Australia, e introducida en EE UU en la d¨¦cada de 1950. Por fin, en 2014 se identific¨® esta cianobacteria a la que se denomin¨® Aetokthonos hydrillicola. No fue hasta 2021, 25 a?os despu¨¦s del primer incidente, cuando se encontr¨® la aetoktonotoxina (AETX), producida por la cianobacteria en presencia de bromuros que se vierten al agua por fuentes naturales o humanas.

Venenos y f¨¢rmacos

Enigma resuelto: las aves acu¨¢ticas devoraban las plantas infestadas, y las rapaces contra¨ªan la toxina al cazarlas y comerlas. La AETX afecta tambi¨¦n a peces, reptiles y anfibios. Pero ?es peligrosa para nosotros? ¡°Estamos trabajando en estudios con mam¨ªferos, pero todav¨ªa necesitamos algo m¨¢s de tiempo¡±, se?ala el farmac¨®logo Timo Niedermeyer, de la Universidad Libre de Berl¨ªn y codescubridor de la toxina. Lo que Niedermeyer y sus colaboradores s¨ª han publicado es que la AETX no es el ¨²nico veneno de A. hydrillicola: produce una segunda y potente toxina, la aetoktonostatina (AEST), perteneciente a una familia de compuestos llamados dolastatinas que solo se conoc¨ªan en cianobacterias marinas.

Curiosamente, esta es una mol¨¦cula parad¨®jica: ¡°Lo gracioso es que derivados de la AEST ya se est¨¢n utilizando en cl¨ªnica para tratar ciertos c¨¢nceres, pero la magia reside en la formulaci¨®n de estos derivados¡±, explica Niedermeyer. ¡°No est¨¢ claro si la AEST es t¨®xica cuando se ingiere, y tampoco sabemos nada de los potenciales efectos sin¨¦rgicos de AEST y AETX¡±. A la espera de estos resultados, los cient¨ªficos advierten de que la proliferaci¨®n de la planta acu¨¢tica y de la cianobacteria que lleva consigo en los suministros de agua potable es ¡°una amenaza potencial tambi¨¦n para la salud humana¡±. Seg¨²n Niedermeyer, ¡°A. hydrillicola ya est¨¢ colonizando muchas reservas de agua potable en EE UU¡±.

Por el momento, el problema no ha llegado a Europa. El tambi¨¦n codescubridor de ambas toxinas, el ec¨®logo microbiano Jan Mare?, del Instituto de Hidrobiolog¨ªa de la Academia Checa de Ciencias, puntualiza que, con los datos actuales, ¡°es una cianobacteria con una distribuci¨®n estrictamente americana, y no es probable que sea transferida a Europa de forma natural por las aves, pero hay un riesgo de que lo sea por los humanos¡±. Su introducci¨®n en EE UU se debi¨® a la acci¨®n humana, por medio de un cargamento de plantas procedente de Sri Lanka para un acuario de Florida. Desde all¨ª la plaga se extendi¨® hacia el oeste hasta California, y al norte hasta el sur de Canad¨¢.

Posibles v¨ªnculos con enfermedades

Si la cianobacteria llegara a colonizar el agua potable, el peligro no estar¨ªa tanto en la bebida como en la comida: ¡°Pienso que beber esta agua deber¨ªa ser seguro, ya que la solubilidad de la AETX en agua es muy, muy baja¡±, comenta Niedermeyer. El riesgo podr¨ªa ocultarse en la carne de los animales que se han alimentado de la planta y su bacteria, y han acumulado la toxina. ¡°De nuevo es la transmisi¨®n en la cadena alimentaria, como en las ¨¢guilas calvas¡±.

La toxicidad de esta cianobacteria no es una excepci¨®n. Se ha catalogado una enorme variedad de cianotoxinas que afectan sobre todo al sistema nervioso, el h¨ªgado o la piel. Entre las m¨¢s estudiadas se encuentran las microcistinas, con unas 60 variantes, o la saxitoxina, una de las neurotoxinas naturales m¨¢s potentes. Y aunque todo esto no es novedoso ¡ªla primera mortandad masiva de fauna por cianobacterias se public¨® en Nature en 1878¡ª, s¨ª lo es su posible implicaci¨®n en enfermedades de causa a¨²n desconocida: se investiga el v¨ªnculo de la cianotoxina BMAA con dolencias neurodenegerativas como el alzh¨¦imer, el p¨¢rkinson y la esclerosis lateral amiotr¨®fica (ELA).

Estos microbios est¨¢n en todas partes, en aguas dulces y saladas, desde el Ecuador a los polos, en el suelo o en la piel de los animales. El problema surge cuando proliferan sin control. Cuando hay un exceso de nutrientes en las aguas ¡ªlo que se denomina eutrofizaci¨®n¡ª, sobre todo por los vertidos de fertilizantes, se forman mareas de limo verde que no solo da?an los ecosistemas; seg¨²n la Organizaci¨®n Mundial de la Salud, son una nueva amenaza emergente contra la salud p¨²blica. Y esto es cada vez m¨¢s frecuente por culpa de un agravante, el cambio clim¨¢tico: ¡°Los extremos de temperaturas y luz solar fomentan una acumulaci¨®n masiva de biomasa cianobacteriana¡±, detalla Mare?. Una consecuencia m¨¢s que a?adir a la gran lacra medioambiental de nuestro tiempo.