DETECCIÓN DE CIANOBACTERIAS Y SUS TOXINAS

Facultad de Ciencias Biológicas

Integrantes:Macedo Tafur Franco IvanPaima Cárdenas Gilmer León

Introducción ◦Las cianotoxinas son producidas por las cianobacterias, un filo de bacterias que obtienen su energía a través de la fotosíntesis. El prefijo cian proviene del griego κύανoς que significa "sustancia de color azul oscuro", y normalmente se refiere a cualquier color en la gama azul/verde del espectro. Comúnmente las cianobacterias son llamadas cianofíceas o algas verdeazuladas.

Características◦Las cianobacterias o cianofíceas (algas azules), son micoorganismos procariontes, aeróbicos y fotoautótrofos.

◦Tienen afinidad por ambientes dulceacuícolas de aguas alcalinas o neutras, con pH entre 6 y 9, y temperaturas entre 15 y 30 ºC.

◦Prefieren alta concentración de nutrientes, principalmente Nitrógeno y Fosforo.

Cianobacterias y Producción de Toxinas ◦La producción de las endotoxinas es máxima cuando las condiciones de crecimiento son optimas.

◦En condiciones desfavorables las cianobacterias se lisan (lisis celular) produciéndose la liberación de las toxinas al medio.

Toxinas Géneros Productores

Estructuras moleculares

Número de variantes

NEUROTOXINAS

Anatoxina-aAnabaena,

Microcystis, Oscillatoria, Phormidium

Alcaloide amina secundaria 1

Homoantotoxina-a Phormidium Amina secundaria

alcaloide 1

Toxinas PSP, “Paralitic shellfish Poisonig”

(Saxitoxinas, neo-

saxitoxinas, Toxinas GTX y

GTX)

Aphanizomenon, Anabaena Alcaloides Al menos 8

Anatoxina-a (s) Anabaena Estér de guanidina metil fosfato 1

HEPATOTOXINAS

Nodularina Nodularia Pentapéptido cíclico 6

MicrocistinasMicrocystis,

Anabaena, Nostoc, Oscillatoria

Heptapéptido cíclico >50

Cilindrospermosina

Cylindrospermopsis, Umezakia

Alcaloide cíclico guanidina 1

ENDOTOXINAS

LPS Muchos géneros Lipopolisacaridos >3

◦ NEUROTOXINA: Los de l grupo de las PSP, inhiben las conducción nerviosa bloqueando los canales celulares de sodio. La mayoría de estas toxinas han sido identificadas como alcaloides o compuestos organofosforados neurotóxicos.

◦HEPATOTÓXINA: Ocasionan el tipo mas común de intoxicación relacionado con las cianobacterias. Estas toxinas llegan a los hepatocitos por medio de los receptores de los Ácidos Biliares, ocasionando graves lesiones internas.

Niveles Máximos de Referencia para las Toxinas◦La nueva Directiva Marco de

Aguas, establece como criterio para determinar el “Estado Ecológico”, La necesidad de conocer la abundancia de fitoplancton y demás componentes.

◦En la mayoría de los países europeos, han incluido planes de vigilancia y control de cianobacterias y sus toxinas.

RUTAS DE EXPOSICIÓN Ruta de

exposición Medio Actividad

Contacto de la Piel

D, S, M1. Actividades recreativas, contacto

directo con la capa superficial, espuma o tapices de cianobacterias.

D, S, M

1. Actividades recreativas o laborales con contacto directo con aguas en las que se ha producido un Bloom, o haya toxinas libres.

D1. Baño, ducha con agua tratada

conteniendo Bloom tóxico o toxinas libres.

Agua de bebida

D, S, M 1. Ingestión accidental de cianobacterias tóxicas.

D1. Bebida de agua natural en la que se

ha producido un Bloom o toxinas libres.

D 1. Bebida de agua tratada conteniendo Bloom tóxico o toxinas libres.

Inhalación D, S. M 1. Ducha, prácticas laborales, deportes acuáticos.

Consumo de Alimentos

D, S, M 1. Moluscos o/y otros productos de maricultura conteniendo toxinas.

D, S1. Consumo de productos vegetales si

las toxinas se acumulan por riego por aspersión.

Hemodiálisis D1. Exposición al agua de hemodiálisis

conteniendo toxinas de cianobacterias.

Metodologías actuales y avanzadas en la detección e identificación de Blooms de cianobacterias y sus toxinas ◦ ANÁLISIS FÍSICO-QUÍMICOS: ◦Cuantificación de Biomasas: Se utilizan

técnicas convencionales como clorofila-a. recuento microscópico, peso seco, Carbono orgánico particulado, o ATP/Carbono orgánico.

◦Cromatografía por HPLC.◦Cromatografía de alta resolución con detector UV-diodos (HPLC-DAD).

◦Utilización de electroforesis capilar micelar.

Bioensayos ◦Bioensayo de toxicidad en ratón:

Se utilizan machos de ratón suizo, la cual se le inyectan intraperitonealmente entre 0,1 y 1mL de la solución de ensayo.

◦Bioensayos en organismos acuáticos: Se utilizan los géneros Daphnia o Artemia y en peces y ranas

◦Ensayos alternativos: Se desarrollaron tets con fibroblastos (V79 de hámster) para microsistinas.

◦Ensayos enzimáticos: Inhibición de las Fosfatasas: Estos ensayos utilizan los procesos bioquímicos afectados por las toxinas a nivel celular y molecular para desarrollar ensayos in vitro.

◦Técnicas inmunológicas: Se han desarrollado anticuerpos policlonales y monoclonales para microsistinas; mediante reacción de peroxidasa y detección por fluorescencia respectivamente.

◦Técnicas genéticas: Determinadas secuencias de material genético (rRNA y DNA) para la diferenciación de los géneros de algas y sus toxinas.

Criterios de actuación ◦Debe aplicarse al principio de

precaución.◦Muestreo periódico.◦Análisis microscópicos con

identificación y recuento de colonias de cianobacterias.

◦Confirmación de hepatotoxinas o neurotoxinas mediante HPLC-DAD y el ensayo de la fosfatasa o ELISA.

◦Finalmente resultaría fundamental favorecer la investigación , el desarrollo y la innovación de técnicas de detección, cuantificación y eliminación de toxinas y cianobacterias

Gracias…!!◦ Componentes del

fitoplancton...:P