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CIANOBACTERIAS EN AGUAS DE CONSUMO Y DE RECREO: UN PROBLEMA DE TODOS Universidad Autónoma de Madrid Antonio Quesada, David Carrasco y Samuel Cirés Índice • 1.- Introducción • 2.- ¿Qué son las cianobacterias? • 3.- Toxicidad de cianobacterias. Cianotoxinas – – – – – – – – Qué son las cianotoxinas, Qué efectos tienen Qué organismos las producen Toxicología Efectos en el ecosistema Efectos en humanos Legislación Distribución de las cianotoxinas en aguas españolas • 4.- Conclusiones Introducción ¿Qué son las cianobacterias? Fotosíntesis Diferenciación celular heterocisto acineto Vesículas de gas Evolución Diversidad Diversidad Diversidad Tipos de toxinas Hepatotoxinas Dos grandes nodularinas grupos: microcistinas y Microcistinas y nodularinas Son moléculas formadas por aminoácidos, algunos de ellos “raros” 7 aminoácidos en el caso microcistinas y 5 en el caso de las nodularinas Microcistinas y nodularinas Existen mas de 65 microcistinas diferentes, y al menos 6 nodularinas Todas ellas actúan como compuestos hepatotóxicos, y con el mismo mecanismo. Son reconocidas por el sistema de transporte de ácidos biliares, y transportados activamente al hígado. Microcistinas y nodularinas Una vez en el hígado inhibe un grupo de enzimas reguladoras: las protein fosfatasas Destrucción de la morfología celular Microcistinas y nodularinas Muerte por choque hipobolémico En tratamientos crónicos causa incremento de marcadores de daño hepático en sangre y su presencia se ha asociado a cáncer hepático Microcistinas y nodularinas Principales géneros productores Microcystis Planktothrix Anabaena Tipos de toxinas Neurotoxinas Químicamente diversas: existen tres tipos: anatoxina-a y derivados, anatoxina-a(s) y saxitoxinas. Neurotoxinas Anatoxina-a: alcaloide con estructura química similar a la cocaína. Se unen a los receptores de los músculos responsables de la transmisión del impulso nervioso, y lo impiden. Neurotoxinas Principales géneros productores Planktothrix Anabaena Neurotoxinas Anatoxina-a(s): Organofosforado de origen natural Impide que se degrade el neurotransmisor responsable de la comunicación entre los nervios y los músculos. Neurotoxinas Principal género productor Anabaena Neurotoxinas Saxitoxinas: familia de compuestos, se han descrito 21 diferentes En este caso la inhibición del impulso nervioso ocurre por despolarización de las propias neuronas Mareas rojas Saxitoxinas Principales géneros productores. Anabaena Aphanizomenon Citotoxinas Cilindrospermopsina: alcaloide guanidino Se desconoce su modo de actuación aunque afecta fundamentalmente a hígado, riñones, bazo, timo y corazón. Citotoxinas Principales géneros productores Aphanizomenon Cylindrospermopsis ¿Cómo de tóxicas son las cianotoxinas? Cianotoxina Dosis Letal 50 (µ µg/kg peso corporal) Microcistina-LR 50 Microcistina-YR 70 Microcistina-RR 300-600 Nodularina 30-50 Anatoxina-a 250 Anatoxina-a(s) 40 Saxitoxinas 10-30 Citotoxinas Cilindrospermopsina 200 Endotoxinas Lipopolisacaridos 70000 Aplisiatoxina 300 Debromoaplisiatoxina ? Lyngbyatoxina ? Atrazina 4000000 Sarin 100 Clase Hepatoxinas Neurotoxina Dermatotoxinas Otros tóxicos no cianobacterianos Consecuencias de los blooms Efectos sobre el ecosistema: disminución de la biodiversidad, falta de oxígeno Problemas estéticos perjudicial para actividades recreativas Olor, sabor desagradable del agua Problemas para agua de irrigación, por obstrucción de válvulas, aspersores Consecuencias de los blooms •Muertes de animales INDICADOR DE PRESENCIA DE CIANOBACTERIAS TÓXICAS –Mamíferos: perros, ganado, animales salvajes –Peces –Aves CONSECUENCIAS DE LOS BLOOMS •MUERTES DE ANIMALES –Mamíferos: perros, ganado, animales salvajes –Aves –Peces •Efectos sobre la salud humana En actividades recreativas En agua de consumo INDICADOR DE PRESENCIA DE CIANOBACTERIAS TÓXICAS Intoxicaciones en seres humanos Ruta de Exposición Agua de Bebida Año Localización Casos Toxina presente Síntomas 1975 EEUU Cerca de 5000 No analizada Gastroenteritis 1979 Australia 149 Cilindrospermopsina Gastroenteritis, Daño en el riñón, Daño hepático e intestinal 1981 Australia 25000 personas Microcistina Daño hepático 72-90 China Análisis estadístico Microcistina Cáncer de hígado primario 1988 Brasil 2000 incluyendo 88 muertes No analizada Gastroenteritis Intoxicaciones en seres humanos Ruta de Exposición Año 1989 Localización Escocia Casos 10 Toxina presente Síntomas Microcistina Gastroenteritis, Garganta irritada, Ampollas en la boca, Dolor abdominal, Fiebre, Vómitos, Consolidación pulmonar Aguas Recreativas 1995 Australia 777 Hepatotoxinas Gastroenteritis, Síntomas similares a la gripe, Llagas en la boca, Fiebre, Irritación en ojos y orejas 1996 Escocia 11 Microcistinas Erupción, Fiebre Intoxicaciones en seres humanos Ruta de Exposición Año Localización Casos Toxina presente Síntomas 1974 EEUU 23 LPS Fiebre, Mialgia, Resfriado, Vómitos 1996 Brasil 117 (50 muertos) Microcistinas Problemas Visuales. Nauseas, Vómitos, Daño hepático Hemodiálisis Legislación Sólo existen valores guías publicados para las microcistinas La organización mundial de la salud y la legislación española establecen un máximo para las microcistinas en aguas de bebida de 1 µg L-1 En cuanto a las aguas recreativas la Organización Mundial de la Salud, establece un máximo recomendable de 20000 células de cianobacteria mL-1, aproximadamente 10 µg Cl a L-1. ¿Hay cianotoxinas en España? 56 cuerpos de agua anatoxina cilindrospermopsina Conclusiones -Las cianobacterias son organismos habituales de los cuerpos de agua eutróficos -Muchas cianobacterias producen toxinas que suponen un riesgo para la salud. -En algunos países se consideran la fuente de riesgo más importante asociada al agua de consumo -El problema requiere soluciones integradas: investigación, soluciones técnicas y gestión adecuada -Centro Nacional de Referencia para Cianobacterias y Cianotoxinas Muchas Gracias