“La gran mayoría de microorganismos realizan funciones

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Diario de Mallorca
La Almudaina
DOMINGO, 3 DE MARZO DE 2013
MEDIO AMBIENTE
Lluís Amengual
lluisamengual@gmail.com - Twitter: @lluisamengual
Entrevista Antoni Bennasar Figueras
PROFESOR TITULAR E INVESTIGADOR DEL GRUP DE RECERCA DE MICROBIOLOGIA, DEL DEPARTAMENTO DE BIOLOGÍA DE LA UNIVERSITAT DE LES ILLES BALEARS
“La gran mayoría de microorganismos realizan
funciones beneficiosas para los humanos”
—¿La microbiología entiende
de crisis?
—La microbiología como actividad que se
dedica al estudio e investigación de los microorganismos y los microbiólogos sufrimos
la crisis; los microorganismos, no. Es más,
como nos demuestra la historia, los microorganismos proliferan en tiempos de crisis
económicas y otras situaciones que nos fuerzan a bajar la guardia, poniendo en peligro
aspectos elementales de nuestra vida cotidiana como son la seguridad alimentaria y la
prevención de enfermedades microbianas,
por citar algunos ejemplos.
—¿En qué se centran las investigaciones del
Laboratorio de Microbiología de la Universitat de les Illes Balears?
—Además de seguir con estudios relativos al
funcionamiento de las bacterias del medio
ambiente y sentar las bases para la identificación de las especies del género de bacterias
Pseudomonas, llevamos tres años metidos en
la genómica microbiana. Cabe recordar aquí
que después de anunciar en marzo del 
la secuenciación del primer genoma de la
UIB, actualmente hemos publicado hasta un
total de cuatro genomas y estamos en vías de
acabar tres más. Entre estos últimos se encuentra el genoma de Pseudomonas balearica, una especie bacteriana capaz de degradar
componentes del petróleo descrita por el grupo y que después de su aislamiento en 
a partir de muestras de agua de depuradora
y sedimento marino procedente de Balears,
también ha sido encontrada en el Mar del
Norte y en el Océano Pacífico.
—¿De qué sirve descifrar el genona?
—Descifrar el genoma de un microorganismo es clave para encontrar nuevas aplicaciones en el campo de la biotecnología. Los genomas obtenidos por nuestro grupo se seleccionaron por su interés ambiental y biotecnológico, dado su papel en procesos de
desnitrificación biológica y degradación de
contaminantes orgánicos. La exploración
comparativa de sus genomas nos está permitiendo identificar aspectos desconocidos
sobre su biología. Particularmente interesantes son aquellos que hacen referencia a su
funcionalidad con respecto a cada uno de los
ambientes específicos de procedencia.
—¿Cuáles son los retos?
—El reto inicial en este proyecto consiste en
reunir, catalogar y analizar la información de
los genomas de una manera sólida y útil para
dar respuesta a cuestiones relativas a cómo
varían los genomas de las micobacterias en
función del contexto ambiental y de la etapa
de evolución del microrganismo. Es indudable el interés inherente del proyecto por delimitar los riesgos que puedan presuponer
para la salud la presencia en el ambiente de
cepas del género Mycobacterium, tanto desde el punto de vista de la ciencia básica como
de sus implicaciones clínicas. El estudio comparativo entre los genomas de las micobacterias ambientales con los de las micobacterias patógenas, constituirá el marco metodológico del proyecto para ayudar a esclarecer las incertidumbres ecológicas y clínicas
que plantean las infecciones oportunistas por
micobacterias ambientales, la presencia de
células o estados de viable pero no cultivable,
el carácter de célula persistente, la formación
de biopelículas, su tolerancia a múltiples antibióticos o la presencia de sistemas toxinaantitoxina.
—¿De qué forma puede la microbiología
Antoni Bennasar (a la izquierda) con su colega Jordi Lalucat, en el laboratorio de la UIB. MANU MIELNIEZUK
ayudar a remediar espacios degradados
como los suelos contaminados?
—En ambientes contaminados, la microbiología puede ayudar en la medida en que en la
naturaleza existen microorganismos que son
capaces de vivir a costa de esos contaminantes. Aunque sólo nos acordamos de su existencia cuando provocan alguna enfermedad
(microorganismos patógenos), la realidad es
que los microorganismos están en todas partes y la gran mayoría realizan funciones beneficiosas o neutras para los humanos. Un
inmenso mundo invisible de actividades que
ayudaron a crear la biosfera y que continúan
dando soporte a la vida sobre la tierra. Por
ello, los microorganismos tienen el potencial
para ayudarnos a resolver algunos de los problemas relacionados con la recuperación de
recursos naturales y el control de la contaminación en sus diferentes tarjetas de presentación. El descubrimiento de las extraordinarias capacidades de las bacterias ya comenzó a interesar a la industria en las últimas décadas del siglo XX y, en la actualidad,
la búsqueda de microorganismos especialistas en la degradación de compuestos químicos tóxicos, y otros residuos peligrosos, sigue
siendo una de las áreas con mayor potencial
de la biotecnología microbiana.
—¿Qué tipo de compuestos son los más difíciles de degradar?
—Entre los contaminantes más preocupantes, por su dificultad en su eliminación, po-
siblemente están los denominados compuestos xenobióticos. Se trata de compuestos sintéticos con una estructura química que
suele diferir considerablemente de la que presentan compuestos orgánicos ya existentes
en la naturaleza. En consecuencia, suelen resistirse a la biodegradación, característica que
técnicamente se conoce como recalcitrancia
del compuesto. La lista es larga e incluye compuestos utilizados como combustibles, refrigerantes, disolventes, plásticos, detergentes,
plaguicidas, etc. Por otra parte, el problema
de los hidrocarburos del petróleo suele derivar de su uso a gran escala y de los vertidos
accidentales. No obstante, al ser compuestos
naturales suele existir el “antídoto” en forma
de microorganismo o grupos de microorganismos (consorcios) capaces de, con el tiempo suficiente, descontaminar el ambiente
afectado. No hay que olvidar los compuestos inorgánicos y un buen ejemplo de contaminación ambiental son los nitratos –sales
muy solubles- en acuíferos y aguas superficiales. Sin ir más lejos, en algunas zonas de
Balears es común observar cómo en sus acuíferos subterráneos están incrementados los
niveles de nitratos, habitualmente como consecuencia de prácticas de ganadería y agricultura intensiva. La desnitrificación biológica mediante microorganismos es un proceso natural de eliminación de los nitratos de
especial interés en el campo de la biotecnología ambiental, principalmente en aspectos
como la eliminación de los nitratos en aguas
potables, residuales o acuíferos.
—¿Cómo actúan estos microorganismos
en el proceso de descontaminación?
—Un aspecto importante sobre el que hay
que hacer hincapié es saber el papel que en
cada momento los microorganismos juegan
en un determinado proceso de descontaminación ambiental. Los microorganismos a
veces modifican algunos contaminantes, haciéndolos más tóxicos o movilizándolos,
como ocurre con los metales pesados (mercurio, estaño) y en consecuencia provocando efectos no deseados en el ambiente. Por
ello, y con la finalidad de prevenir o controlar posibles daños colaterales, es importante
la comprensión de estos fenómenos, tarea no
precisamente fácil si tenemos en cuenta la
complejidad derivada de las múltiples variables físicas, químicas y biológicas –microorganismos incluidos– que intervienen. Finalmente, me gustaría mencionar una idea interesante de utilización de los microorganismos en el control de la contaminación y que
implica el uso de las denominadas ultramicrobacterias. Las ultramicrobacterias son formas celulares de pequeño tamaño (aproximadamente , micrómetros de diámetro) y
que se encuentran en un estado fisiológico
aletargado o durmiente. Las ultramicrobacterias se pueden generar en el laboratorio,
simplemente sometiendo células normales a
condiciones nutricionales limitantes (para
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EL APUNTE
La salinización
de los ríos
Los dos investigadores, observando una muestra, en su lugar de trabajo habitual. MANU MIELNIEZUK
entendernos, se les hace pasar hambre) y una
vez han sido liberadas y alcanzado el lugar en
el ambiente, resucitarlas. Estas estrategias son
útiles para producir biobarreras en procesos
de biorremediación in situ que previenen el
avance de contaminantes hacia acuíferos. En
estos casos los contaminantes servirán de alimento a las ultramicrobacterias. En el momento en que las bacterias vuelvan a su estado normal, desarrollarán extensas biopelículas que llenarán los espacios vacíos de la
matriz sólida del suelo; obstruyendo el avance del contaminante a la vez que contribuirán a su eliminación.
—¿Y con las mareas negras?
—La respuesta inmediata frente a un vertido de petróleo implica la aplicación de métodos de contención físicos y tratamientos
químicos, así como lavados con materiales
absorbentes y con agua a alta presión o la limpieza física de las superficies contaminadas.
Después quedan aún cantidades importantes sin eliminar por dichos tratamientos. Es
entonces cuando se da paso a los procesos
biológicos naturales de eliminación (biodegradación). La intervención de las tecnologías para acelerar el proceso recordemos que
se denomina biorremediación o saneamiento biológico. La biorremediación basada en
la utilización de microorganismos para eliminar contaminantes del ambiente es, quizás, el método menos espectacular a corto
plazo, pero es sin duda el más efectivo a largo plazo en el sentido de la eliminación completa de los restos del vertido.
—¿Cómo se desarrolla el proceso?
—Si conocemos cómo funcionan las bacterias biorremediadoras autóctonas, los microbiólogos podemos favorecer su crecimiento y acelerar la limpieza del medio ambiente de forma natural. Uno de los factores
que limita el proceso de biorremediación es
la biodisponibilidad del sustrato, acceso del
microorganismo al contaminante. Para facilitarlo se suelen utilizar dispersantes, muchos
de los cuales son también de origen microbiano. Además, hay que contar con la capacidad propia de algunas bacterias de producir tensoactivos. Con ello se consigue disminuir el tamaño de las gotas de la emulsión
formada y facilitar el transporte del sustrato
al interior celular, así como de otros nutrientes. Pues he aquí otro factor limitante: el petróleo prácticamente no contiene nitrógeno
ni fósforo y se considera que éstos, junto con
el hierro, son los nutrientes limitantes en la
degradación del petróleo, por ser sus niveles
también bajos en el agua de mar. Estos nutrientes pueden añadirse en un proceso de
Viroterapia
“Los virus ya fueron
probados como agentes
contra el cáncer en la
década de ”
fertilización y estimular así el metabolismo
de las bacterias biorremediadoras.
—¿Por qué se están empezando a utilizar
virus para luchar contra el cáncer?
—Las terapias basadas en la utilización de virus en la lucha contra el cáncer –virus oncolíticos– se conocen como viroterapia y efectivamente son objeto de intensa investigación
actualmente. De todas formas, la viroterapia
no es un concepto nuevo y los virus ya fueron probados como agentes contra el cáncer
en la década de . Así, son varios los casos publicados a lo largo de la historia en los
que se puede apreciar la peculiar tendencia
de los pacientes con cáncer a presentar breves recesos en el curso de su enfermedad
cuando padecían una infección viral. En
otros ejemplos se describen casos donde mujeres con cáncer de cuello uterino se recuperaban temporalmente cuando se les administraba la vacuna contra la rabia. No obstante, las investigaciones en este campo se
abandonaron pronto debido a la falta de eficacia y a problemas de toxicidad. En nuestros días, con la ayuda de los últimos avances en ingeniería genética y una mejor comprensión de la biología del tumor, están siendo manipulados una amplia gama de virus y
evaluados en varios tipos de cánceres. La modificación genética de los virus oncolíticos va
encaminada a mejorar su especificidad tumoral, es decir, selección de las células cancerosas como objetivo, con la consiguiente
replicación y destrucción preferente de las
mismas, dejando intactas las células normales. Las investigaciones para asegurar la seguridad y la eficacia de la viroterapia transcurren en paralelo.
—¿Porqué virus?
—Los virus oncolíticos poseen un tropismo
o atracción inherente hacia las células tumorales o se han diseñado de tal manera que se
replican y destruyen selectivamente en las células cancerosas. Además, y a diferencia de la
quimioterapia que puede disminuir su eficacia con el tiempo; el uso de virus oncolíticos
proporciona una continua amplificación de
la dosis de partida: al multiplicarse provocando la lisis de las células tumorales y pos-
terior liberación de nuevos agentes virales
que infectarán a otras células adyacentes de
la masa tumoral. Son varios los virus oncolíticos -tales como adenovirus, herpes, vacuna, sarampión, reovirus, virus de la enfermedad de Newcastle, virus Coxsackie o incluso los parvovirus- que han entrado en la
fase de ensayos clínicos. Los resultados obtenidos han demostrado ser prometedores
en cuanto a su eficacia –principalmente
cuando se administran en combinación con
fármacos quimioterapéuticos– y seguridad;
además con pocos efectos secundarios o colaterales.
—¿Y qué hay de las bacterias?
—Los investigadores implicados en la lucha
contra el cáncer están encontrando en las
bacterias una vez más un poderoso aliado. Si
volvemos a tirar de hemeroteca, en la literatura científica veremos que la idea no es nueva; y el papel de las bacterias como agentes
contra el cáncer fue reconocido hace ya más
de cien años. Posiblemente, el informe del
médico estadounidense William Coley a finales del siglo XIX, donde describe cómo uno
de sus pacientes que sufría de cáncer de cuello comenzó a recuperarse después de una infección con erisipela, sea el primer caso bien
documentado del uso de bacterias y sus toxinas para tratar cánceres en fase terminal.
Además, Coley desarrolló una vacuna compuesta por bacterias muertas de dos especies,
Streptococcus pyogenes y Serratia marcescens,
para simular una infección con la fiebre que
le acompaña pero sin el riesgo de una infección real. Al parecer esta vacuna se utilizó
con éxito para tratar sarcomas, carcinomas,
linfomas, melanomas y mielomas.
—Haga una recomendación para los tiempos que corren
—En el mundo de la investigación al igual
que en otros ámbitos de nuestras vidas hay
que tener varios proyectos en marcha. La previsión en su justa medida, no obsesiva, va en
este sentido. No es bueno dejarlo todo en manos de la improvisación y, aunque la capacidad de improvisar sea en muchas situaciones
una virtud, no hay que abusar de ella. En este
sentido creo que es muy apropiada la cita del
que fuera primer ministro y estadista británico Sir Winston Churchill: “Me voy a preparar la improvisación de mañana”, o lo que
es lo mismo, planificar la improvisación. A
todo ello añadiría la necesidad de aprender
a priorizar. Se dice que uno de los principales defectos de un mal estudiante, un mal directivo o un mal profesor es la improvisación
por falta de preparación, originada a su vez
por no saber priorizar.
La salinización de los ríos es un problema global en países de todo el
mundo y genera un gran coste medioambiental y económico, además de
suponer un riesgo elevado para la salud global. El cambio climático y el
consumo creciente de agua podrían
agravar todavía más el panorama futuro, según se desprende de un artículo de revisión publicado en la revista
Environmental Pollution por un equipo internacional liderado por los profesores del Departamento de Ecología
de la Universitat de Barcelona, Narcís
Prat y Miguel Cañedo-Argüelles.
El origen de la salinidad en los ríos
puede ser natural, debido a la geología del terreno o a la climatología, o
bien antropogénico, es decir, generada
por vertidos domésticos e industriales, por la actividad minera o por residuos agrícolas y ganaderos, entre
otros. En ecosistemas fluviales de
todo el mundo, el exceso de sal en los
ríos a causa de la actividad humana es
un factor que condiciona la supervivencia de organismos y comunidades,
la biodiversidad y el equilibrio ecológico de todo el ecosistema, y genera
también efectos de carácter económico y problemas de salud pública. Según explica Miguel Cañedo-Argüelles,
primer autor del estudio, “este artículo quiere dar una visión integradora y
hacer hincapié en la gravedad de los
efectos ecológicos, económicos y de
salud global que provoca la salinización secundaria”.
El experto remarca que se trata de
un proceso global: “Se da en muchas
regiones del mundo, a pesar de que todavía hay un gran desconocimiento
sobre esta problemática”. El ejemplo
más extremo de salinización se encuentra en algunos ríos de Australia.
“Sin embargo, en este caso sí que se
han realizado estudios de ámbito local
para diagnosticar de manera clara el
problema; en consecuencia, en algunos ríos todos los agentes que hacen
uso de sus recursos naturales (agricultores, industriales, etc.) han cooperado para buscar soluciones”.
En el continente europeo, el proceso de salinización de ríos por la acción
de las personas se está agravando
desde hace años. “En España también
es un problema”, señala el catedrático
Narcís Prat, director del Grupo de Investigación Freshwater Ecology and
Management (FEM) de la Universitat
de Barcelona. “En la depresión del
Ebro, debido a las características del
suelo y del tipo de agricultura que se
practica, existen ríos todavía más salados que algunos de Australia —explica—, pero aquí las prioridades en la
gestión de los recursos hídricos tienen
poco en cuenta la conservación de los
sistemas fluviales y esta cuestión no
se corrige”.
Según Prat, este tema todavía es
más grave en la región de Murcia: “Allí
riegan mucho y hay poca agua, y los
ríos son salinos por el efecto del exceso de explotación del agua”.
EFE
Presa del río Ebro.