Presencia de microcistinas y otros metabolitos secundarios de cianobacterias en el lago San Roque (Córdoba-Argentina)

AMÉ, MARÍA VALERIA; PFLUGMACHER, S; WUNDERLIN, D.A

Villa Carlos Paz

Congreso; XIX Congreso Nacional del Agua; 2002

Comité permanente de los congresos nacionales del agua

 

INTRODUCCIÓN

 

El lago San Roque (Córdoba-Argentina) puede considerarse como un cuerpo de agua eutrófico^[1]. Como consecuencia de la elevada concentración de nutrientes se observa un aumento masivo en la proliferación de cianobacterias formando los conocidos ?blooms?. Un bloom es un desarrollo masivo de algas que se produce como consecuencia del aumento de poblaciones planctónicas y de la redistribución de las mismas. Entre un 25 y un 95% de estos blooms pueden ser tóxicos poniendo en riesgo a los usuarios del cuerpo de agua^[8]. Las cianobacterias son una fuente muy importante de metabolitos secundarios con muy distinta actividad biológica^[2]. La senescencia de estas algas y la descomposición bacteriana causan la lisis de la célula liberándose el contenido celular al cuerpo de agua. De esta forma, las microcistinas (MC) y otros compuestos producidos por el alga van a tomar contacto con los distintos organismos acuáticos que se encuentren en el hábitat^[7].

 

Las MC son un grupo de hepatotoxinas tóxicas para mamíferos, peces, plantas e invertebrados^{[3, 6]}. A nivel molecular las MC se unen en forma irreversible a las proteín-fosfatasas 1 y 2 A^[4] y se ha demostrado que son promotores tumorales en el mismo órgano^[5]. El lago San Roque es la principal fuente de agua potable de la ciudad de Córdoba y representa un área de recreación muy importante. La presencia de blooms de cianobacterias potencialmente tóxicos en este cuerpo de agua representaría un riesgo muy importante para la salud de humanos, ganado y otros animales que hagan uso del mismo. Por lo que nos planteamos como primer objetivo la indentificación y cuantificación de  microcistinas en algas del lago San Roque para evaluar las posibles consecuencias de la ingesta de esta toxina.

 

Teniendo en cuenta que la liberación de MC al medio puede ir acompañada de otros metabolitos secundarios, nos propusimos como segundo objetivo indagar sobre la presencia, identidad y toxicidad de otros metabolitos secundarios aislados conjuntamente con Microcistina.

 

RESULTADOS

 

El análisis de MC se realizó por HPLC mostrando que de 30 blooms analizados entre octubre de 1998 y mayo de 2001,  29 contenían Microcistinas (MC) en un rango de 0.65 a 240.06 mg por 100 mg de algas liofilizadas. Se identificaron dos variedades de MC, la MC-LR hallada en el 90% de las muestras y la RR encontrada en el 80% de los blooms. La presencia de MC-LR y RR pudo confirmarse por EM- MALDI-TOF (m/z= 994 y 1038). Cuando se realizó el EM de las muestras de bloom del lago San Roque que contenían MC, se dectetó un compuesto con un peso molecular de 1633 que se encontraba en el 83% de las muestras analizadas. Estudios preliminares de su estructura realizados por ¹H RMN indicarían que se trata de un péptido con estructuras aromáticas que no pertenecería a una variedad de MC^[10].

 

Para evaluar el impacto de las cianotoxinas sobre otros organismos presentes en el hábitat, utilizamos como indicadores un alga verde (Scenedesmus armatus) y Artemia salina, un crustáceo que constituye una fuente importante del plancton de las aguas continentales. En las clorófitas evaluamos el efecto de las cianotoxinas midiendo parámetros fisiológicos como la actividad de enzimas de detoxificación (Glutatión-S-Transferasa-GST) y cambios en la actividad fotosintética de estas algas al ser expuestas al tóxico^[7]. Se obervó un aumento de la actividad de la GST al exponer el alga a los tóxicos, pero no se evidenciaron cambios estadísticamente significativos en el sistema fotosintético. Esto indica una incorporación de los tóxicos con activación de los sistemas de detoxificación, pero sin afectar la fotosíntesis en las condiciones del ensayo. Con Artemia realizamos un ensayo de toxicidad muy simple utilizado frecuentemente para evaluar tóxicos ambientales^[9]. Encontramos una mortalidad importante para las concentraciones ensayadas del metabolito pero no en las concentraciones ensayadas con MC.

 

CONCLUSION

 

La presencia de MC se evidenció en el 96% de los blooms estudiados entre Octubre de 1998 y Mayo de 2001. La concentración total de MC encontrada varió entre 0.65 y 240.06 mg por 100 mg de algas liofilizadas. Si bien la toxina más frecuentemente encontrada fue la MC-LR (en el 90% de los blooms), las mayores concentraciones correspondieron a la MC-RR.

 

Conjuntamente con MC se aisló un compuesto presente en el 83% de las muestras analizadas con peso molecular 1633 cuya estructura correspondería a la de un péptido, pero no relacionado con MC.

 

Las toxinas de cianobacteria estudiadas (MC y Metabolito de PM:1633) demuestran tener impacto sobre los microorganismos utilizados como representativos de los organismos acuáticos que podrían encontrase en el hábitat.