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Cianobacterias; bacterias que intoxican el agua

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12/07/2018

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Cianobacterias; bacterias que intoxican el agua

 

  • Martín Cagliani - Universidad de Buenos Aires - Facultad de Ciencias Exactas y Naturales
 
Unas algas microscópicas, conocidas como cianobacterias, son capaces de producir diversos tipos de toxinas que dificultan la provisión de agua potable.
 
Hay situaciones en que la concentración de cianotoxinas en el agua de consumo supera los umbrales permitidos por la Organización Mundial de la Salud. En esos casos es necesario interrumpir el suministro e informar al público sobre el potencial riesgo sanitario.
 
“Eran las tres de la mañana cuando recibí el mensaje en el teléfono celular. Enseguida, también lo recibí en el email. Era la noche del viernes y todavía estaba despierto a esa hora. Hacía mucho calor. Al principio no presté mucha atención al comunicado oficial, pero enseguida todo cambió. En plena madrugada, la gente corrió a los supermercados –que están abiertos toda la noche– y vació de las góndolas toda el agua mineral. Para las nueve de la mañana no quedó ni una botella en un radio de 200 kilómetros a la redonda. Se sentía pánico en el aire”, cuenta el doctor John Ranjeet, investigador del Departamento de Ciencias Ambientales de la Universidad de Toledo, en Ohio, Estados Unidos.
 
En esa ciudad, durante el verano del 2014, unas 500 mil personas perdieron el acceso al agua potable durante dos días debido a una floración de algas tóxicas: la cianobacteria Microcystis aeruginosa.

La planta de potabilización de la ciudad no había logrado remover la toxina del agua de red, que triplicaba el límite permitido por la Organización Mundial de la Salud (OMS): un miligramo por litro para microcistina, la toxina que produce esa bacteria. El comunicado recomendaba: “No tomar agua. No hervir el agua. No dar agua a las mascotas”.
 
La población de 280.000 personas –un equivalente a casi cinco canchas de River Plate llenas a tope– debió calmar su sed, lavar los platos e higienizarse con agua mineral. Rápidamente, las palabras Microcystis y microcistina (bacteria y toxina, respectivamente) fueron las más consultadas en Google. Y Toledo se dio a conocer al mundo como la “ciudad del vaso vacío”. Luego de dos largos días, se reinició el suministro de agua de red, ya que se logró disminuir la concentración de microcistina por debajo de los umbrales máximos permitidos.

 

Algas microscópicas

 
Las cianobacterias son bacterias capaces de hacer fotosíntesis de la misma manera que lo hacen las algas y plantas superiores. Se debería contar con un ojo capaz de magnificar 200 veces los objetos para poder ver estas pequeñas algas sin usar un microscopio.
 
Sin embargo, cuando crecen en forma masiva se hacen visibles pues el agua se torna más verde debido al pigmento responsable de la fotosíntesis. En estas situaciones, sus efectos sobre el ambiente, el agua de consumo y el agua de uso recreativo pueden ser enormes.
 
Esto se debe a que las cianobacterias pueden sintetizar toxinas naturales, llamadas cianotoxinas, que varían mucho en su estructura química –alcaloides, péptidos cíclicos, terpenos– y peso molecular, según explica el doctor Sylvain Merel, del departamento de Química e Ingeniería Ambiental de la Universidad de Arizona en Estados Unidos, en la revista Environmental International.
 

Intoxicación por cianotoxinas

 
Las distintas cianotoxinas tienen diferentes efectos sobre la salud, que pueden ser a corto o a largo plazo (ver recuadro). Las intoxicaciones asociadas a crecimientos masivos de cianobacterias incluyen, en algunos casos, historias trágicas.
 
Por ejemplo, en la ciudad de Caruaru, Estado de Pernambuco, ubicada en el noreste de Brasil, hace veinte años, una floración de cianobacterias causó la muerte de setenta y seis pacientes que realizaban diálisis en un centro de salud. Estos pacientes recibieron hemodiálisis con agua proveniente de un embalse que contenía una floración de la cianobacteria Cylindrospermopsis.
 
Otro caso dramático ocurrió en Australia, en la década del setenta, cuando el uso de un alguicida para terminar con una floración de cianobacterias resultó en la intoxicación de más de 100 niños.
 
Los eventos en que las cianotoxinas afectan el agua de consumo son poco frecuentes, pero, cuando ocurren, tienen el potencial de provocar un gran impacto sobre la salud, y afectan a un gran número de personas.
 
Por el contrario, la exposición recreativa a cianotoxinas es más frecuente, pero el número de personas afectadas es menor, explica la doctora Roslyn Wood, de la Universidad de Western Australia, en la revista Environmental International, que revisó los casos de salud reportados en el mundo, vinculados con la exposición a cianotoxinas.
 

Potabilización del agua

 
Las plantas de potabilización tienen la difícil tarea de proteger a sus consumidores de la exposición a las cianotoxinas. Esto constituye un gran desafío debido al incremento en la frecuencia, magnitud y duración de floraciones tóxicas en los ríos o embalses de donde se toma el agua.
 
Generalmente, las plantas de tratamiento realizan la filtración del agua para quitar partículas; la clarificación, para remover la materia orgánica; y la desinfección, para inactivar los microorganismos patógenos. Cuando hay una floración de cianobacterias es necesario agregar procedimientos y aplicar productos químicos adicionales para poder alcanzar los estándares necesarios para el agua potable, lo que implica importantes aumentos en los costos.
 
Cabe destacar que es importante preservar la integridad de las células de las cianobacterias para evitar que las toxinas, que generalmente se mantienen dentro de la célula, se disuelvan en el agua. Una vez que las toxinas están disueltas, son muy difíciles de degradar. Para remover las células enteras se utilizan métodos de coagulación, mediante productos químicos que causan la agrupación de partículas pequeñas en partículas de mayor tamaño. Para remover las toxinas disueltas en agua se utilizan carbón activado y compuestos oxidantes, como el permanganato de potasio, el cloro y el ozono.
 
En la ciudad del vaso vacío, como se conoció a la Toledo estadounidense, el costo de aplicación de productos químicos para degradar la microcistina osciló entre los 6 mil y 7 mil dólares diarios. “En la provincia de Corrientes el uso de carbón activado en polvo –que se aplica en casos de floraciones importantes– aumenta el costo del tratamiento del agua hasta en un 900%, aunque este aumento no se refleja en la cuenta del agua”, enfatiza Silvia Otaño, Oceanógrafa, quien trabaja desde hace una década en Aguas de Corrientes.
 
A nivel mundial, la mayoría de los embalses de donde se extrae agua para consumo (e irrigación) sufren eutrofización (enriquecimiento por nutrientes) lo que, sumado al calentamiento global, favorece el desarrollo de floraciones de cianobacterias. “En Argentina, algunas de las provincias que tienen problemas frecuentes de floraciones de cianobacterias son, entre otras, Córdoba y Chaco. Hay plantas de potabilización que tienen problemas de floraciones en el agua fuente (de donde se toma el agua para potabilizar) todo el año y otras que solamente tienen problemas durante el verano, cuando el caudal de los ríos disminuye, o los embalses y reservorios bajan su nivel de agua”, explica Otaño, que también realiza investigación en ecología y taxonomía de cianobacterias en su lugar de trabajo.
 

¿Cómo mitigar el riesgo?

 
Para asegurar la buena calidad del agua para beber resulta necesario implementar medidas de prevención y de mitigación de las floraciones de cianobacterias (y de las cianotoxinas).
 
Los especialistas señalan, como posibles formas de prevención, la fuerte disminución del ingreso de nutrientes al agua, tanto de fuentes puntuales –provenientes de plantas de tratamiento defectuosas o por falta de adecuados desagües cloacales– como difusas, por ejemplo, las provenientes de la fertilización de los campos. Esto requiere del planeamiento e implementación de adecuadas políticas públicas.
 
Para mitigar situaciones de toxicidad en el agua fuente, las plantas de potabilización deben contar con métodos adecuados de remoción de toxinas así como adecuados planes de contingencia.
 
Finalmente, una efectiva comunicación de riesgo es necesaria para mitigar los efectos nocivos de las floraciones de cianobacterias, informando y sensibilizando de forma planificada al público sobre las medidas de protección de la salud, respondiendo a sus inquietudes y tratando de disminuir la ansiedad.
 
Si bien la OMS propuso límites para la cantidad máxima de cianotoxinas permitida en el agua de consumo (1 µg/L de microcistina) y de uso recreativo (20 µg/L de microcistina), y la gran mayoría de los países adhieren a esta sugerencia, son pocos los que implementaron la legislación correspondiente.
 
“En Argentina aún no hay legislación respecto de las cianotoxinas y el agua potable. Solamente la legislación de la Provincia de Santa Fe establece que el agua de consumo no debe contener cianobacterias, aunque no hace referencia a las toxinas. Es necesario que las autoridades tomen conciencia de la importancia de incluir esta problemática dentro de las leyes nacionales o provinciales”, alcara Otaño.
 
“Durante semanas no me bañé y solo usé agua mineral. Decían que era seguro tomar agua, pero, cuando abría la canilla, el color era verde, ahí estaba Microcystis, visible. Y eso duró días. Hace años que escuchaba en las noticias sobre las floraciones de cianobacterias en el lago Erie (de donde se toma el agua para la ciudad de Toledo), pero nunca me imaginé que podíamos quedarnos sin agua”, comparte John Ranjeet.
 

Efectos de las distintas cianotoxinas sobre la salud


Algunas toxinas, como por ejemplo las microcistinas y cilindrospermopsina, son hepatotoxinas, es decir que afectan al hígado, y causan dolor abdominal, vómitos, diarrea y debilidad.
 
Otras toxinas, como las saxitoxinas o anatoxinas, afectan el sistema nervioso y provocan temblores musculares, náuseas, parálisis, e incluso paro cardíaco o respiratorio, que puede llevar a la muerte.
 
Finalmente las dermatotoxinas causan irritación en la piel, los ojos, nariz y garganta. Además, cuando la exposición a cianotoxinas es frecuente en el tiempo, éstas pueden promover el desarrollo de cáncer de hígado o enfermedades neurodegenerativas.
 
Las cianotoxinas son sintetizadas exclusivamente por cianobacterias, a excepción de las saxitoxinas, que también son producidas por dinoflagelados (microorganismos que pueden desarrollar mareas rojas tóxicas en ambientes marinos) y también causan neurotoxicidad.
 

Fuente argentinainvestiga.edu.ar

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