Estudian una microalga que resiste los metales pesados

Gaspar Grieco (Agencia CTyS) - Científicos de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales de la Universidad de Buenos Aires (UBA) comprobaron que una microalga aislada de la contaminada cuenca Matanza-Riachuelo, denominada Euglena gracilis, soporta altos niveles de metales pesados. Debido a la gran producción de la sustancia de reserva que caracteriza a este grupo se está estudiando la posibilidad de utilizarla como antitumoral.

Los investigadores compararon una cepa aislada del río bonaerense con otra donada por un centro de cultivo de algas (Universidad de Texas) y las sometieron a altos niveles de cromo hexavalente, cadmio y cobre.

“Pudimos observar que la exposición a concentraciones muy bajas afectaban a la cepa proveniente del cepario provocando cambios a nivel metabólico y morfológico, en comparación con la cepa aislada del Matanza, la cual resistió concentraciones hasta 10 veces más altas”, cuenta a la Agencia CTyS la doctora en Ciencias Biológicas e integrante del grupo de investigación, Iara Rocchetta.

Según la Ley Nacional de Residuos Peligrosos, los valores de cromo total permitidos para la preservación de la vida acuática son de 2 microgramos por litro de agua. Sin embargo, en los años 80, época en la que había una mayor actividad industrial relacionada con curtiembres, se registraron valores en el río Matanza cercanos a los 400 microgramos por litro (200 veces más de lo permitido).

La bióloga informó que gracias a la versatilidad de E. gracilis de poder crecer en condiciones tanto de luz (autotróficas) como de oscuridad (heterotrófica) y de formar quistes cuando el medio no es óptimo para su desarrollo, ésta especie pudo sobrevivir durante períodos prolongados en ambientes muy contaminados como lo es la cuenca Matanza-Riachuelo, adquiriendo cierta resistencia a los metales.

Estas características la convierten en el único organismo que puede presentar mecanismos parecidos a las plantas en condiciones de luz y a los animales en condiciones de oscuridad. “Con un mismo organismo se pueden estudiar caminos metabólicos distintos dependiendo las condiciones de cultivo”, comenta Rocchetta.

Una de las aplicaciones prácticas que los científicos sugieren para aprovechar su potencial es el uso de la sustancia de reserva que posee este grupo de algas, el cual sirve para estimular y reforzar el sistema inmune. “Se está tratando de evaluar su actividad antitumoral en líneas celulares y se ha comprobado un aumento en el sistema inmune en micro-invertebrados alimentados con E. gracilis. Por otro lado, cultivos de estas microalgas ya se están utilizando en alimentos balanceados para aves y cerdos”, aclara la bióloga.

La ferocidad del cromo

En el cause de un río afectado por efluentes industriales, el cromo vertido puede estar presente en dos formas: el trivalente y el hexavalente. El primero es insoluble, por lo que no se disuelve fácilmente en agua; el segundo, en cambio, es altamente tóxico y soluble, por lo cual el contacto con el agua lo vuelve extremadamente peligroso.

Cuando este metal ingresa a una célula en su forma hexavalente, tiende a reducirse a su forma más estable y menos tóxica, la trivalente, generando especies iónicas intermedias altamente tóxicas. Ahí es cuando se activa el sistema de defensa tratando de inmovilizar o expulsar el metal de la célula. Cuando la concentración de metal es muy elevada y supera la capacidad de defensa de la célula, se producen daños a nivel metabólico y morfológico pudiendo provocar la muerte celular.

“Está comprobada la citotoxidad del cromo, siendo la especie intermediaria “cromo V” la mutagénica. La cepa de Euglena gracilis aislada del Matanza posee un sistema de defensa más eficiente en comparación con la otra cepa, permitiéndole tolerar altos niveles de metales”, explica Rocchetta.

Hércules de las microalgas

Aunque esta poderosísima alga es un organismo unicelular, su respuesta metabólica es sorprendente, ya que produce mayores niveles de antioxidantes en condiciones de estrés por metal en comparación con la cepa proveniente de cepario.

“En condiciones normales, ambas cepas expresan la misma cantidad de genes asociados al sistema de defensa, pero cuando se las somete a una situación de estrés, la cepa aislada del río Matanza es capaz de expresar tres veces más los genes asociados al sistema de defensa antioxidante como lo es la enzima Superóxido Dismutasa (SOD)”, detalla la bióloga.

Además de poseer esta característica, la microalga del perturbado río bonaerense posee la capacidad de generar mayor cantidad de sustancia de reserva (paramilon), de donde obtiene su energía, cambiar la composición de lípidos aumentando el contenido de aquellos de reserva (ácidos grasos saturados) y de aislar el metal en vacuolas para evitar que el contaminante dañe su ADN.

Así, gracias a su eficiente sistema de defensa mediante mecanismos de detoxificación y una mayor expresión de genes asociados a estrés, esta cepa de Euglena gracilis supo cómo hacerle frente al cromo y sobrevivir a un ambiente tan hostil.