Jorge Mardones. Foto: Salmonchile.

Definen mecanismos ictiotóxicos asociados a Floraciones Algales Nocivas (FAN)

Chile: Jorge Mardones, investigador del Instituto de Fomento Pesquero manifestó que es importante investigar aquellas microalgas que, en baja abundancia, generan un problema a nivel branquial de los peces.

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El pasado viernes 15 de mayo, el Hotel Enjoy Puerto Varas fue el escenario donde se llevó a cabo la décima versión de las Jornadas de investigación en Salmonicultura, que contó con la asistencia de 200 personas. En el módulo de Medio Ambiente y Sustentabilidad, el investigador del Instituto de Fomento Pesquero, Jorge Mardones presentó la charla “Mecanismos ictiotóxicos asociados a Floraciones Algales Nocivas (FAN)”

En su ponencia, el profesional comentó que el estudio de las ictiotoxinas es bastante bajo en comparación con el estudio de las fitotoxinas conocidas, que son las que se acumulan en los moluscos bivalvos y generan un problema en la salud humana mediante el veneno paralizante, diarreico y amnésico.

“Independiente de que sea muy poco el estudio sobre las ictiotoxinas, han existido eventos de mortalidad de peces en otras costas, no solamente en las chilenas. Por ejemplo, en 1973 se registra una FAN de chatonella en Japón que generó una gran mortalidad de peces. Posteriormente, han ocurrido muchos fenómenos, como en el 2009 que hubo una FAN de Alexandrium catenella y descubrimos que tenía características ictiotóxicas, mientras que en el 2016 la FAN de Pseudo chatonella desencadenó una masiva mortalidad de salmones”, expresó Mardones.

Según lo manifestado por el investigador, es importante mantener un registro de FAN, ya que los peces se ven afectados por ellas en las branquias, con daño al nivel del epitelio, lo que produce sofocación de los peces.

“Una alta abundancia de fitoplancton en el océano, por fotosíntesis generará oxígeno, pero cuando hay mucha abundancia de microalgas, genera una extrema saturación de oxígeno, lo cual puede provocar burbujas de gas. Pero a los peces no les gusta tener burbujas cercanas a las branquias, por lo tanto, puede provocar un problema en ellos. Por otra parte, la materia orgánica que se genera producto de la senescencia del fitoplancton será consumida por bacterias eterotróficas que, a su vez, consumirán el oxígeno producto del metabolismo. Esto disminuye el oxígeno disuelto en la columna de agua y también generará un problema en los peces”, explicó Mardones.

Investiga

Para el profesional, es importante investigar aquellas microalgas que, en baja abundancia, generan un problema a nivel branquial de los peces.

“Las más interesantes son las que producen ictiotoxinas, que son metabolitos secundarios producto del metabolismo celular y que también tienen una función ecológica para evitar la predación de otros organismos. Pero existen algunas otras microalgas con otros mecanismos que no han sido tan estudiados, como por ejemplo, los dinoflagelados que tienen la capacidad de adherirse y comer el tejido branquial de los peces. Es el caso del dinoflagelado Pfiesteria que, hasta el momento, no ha sido detectado en aguas chilenas y de otro dinoflagelado que se ubica en los fiordos noruegos”, comentó Mardones.

A su juicio, si todo esto se mezcla, se encuentra una alta diversidad de mecanismos de acción en el agua y alta probabilidad de producción de toxinas. “Esto quiere decir que una misma especie, como por ejemplo, Alexandrium catenella, si sacamos un clon y lo cultivamos, veremos que la potencia citotóxica es totalmente diferente. Esto, porque algunos pueden ser muy tóxicos y otros levemente. Por otra parte, los peces no están sanos siempre y si a eso le agregamos variables ambientales como contaminantes en el agua, es probable que se produzca una malinterpretación de los datos cuando no se relaciona la abundancia del fitoplancton con el comportamiento de los peces, ya que no es relativamente lineal”, recalcó.

Especies chilenas

Alexandrium catenella ha mostrado una distribución desde 1972 y Pseudo chatonella verruculosa ha manifestado floraciones desde 2004. Ambas, produjeron un gran bloom el 2016.

“Hace algunos años, con un grupo de investigadores, estamos trabajando en como estudiar las citotoxinas y hemos desarrollado una técnica muy sensible, la cual utiliza células branquiales de los peces. Estas se purifican, aíslan y crecen como clones, por lo tanto, se pueden generar minibranquias en placas de cultivo, donde se pueden testear las toxinas. La aplicabilidad es bastante alta y se pueden manejar muy bien los controles, lo que resulta ventajoso para la investigación”, explicó

Con este bioensayo, según Mardones, en el caso de A. catenella, han sugerido un mecanismo de acción que vincula a que existe una alta variabilidad a nivel específico, es decir, diferentes potencias citotóxicas, pues puede haber un bloom de esta microalga y los peces respondan bien.

“Igualmente, detectamos una alta producción de DHA y una abundante producción de ROS (reactive oxygen species), tan alta como el mayor productor de ROS que es la chatonella de la cepa japonesa, por lo tanto, son caldo de cultivo para generar toxinas potentes en el agua. Un resultado interesante en la investigación fue descubrir que las sustancias paralizantes no generar un daño a nivel branquial. Otro dato importante del estudio fue que, al generar el estrés a nivel celular, nos mostró que tiene la capacidad de generar mucho ROS, lo que se traduce en que sea más ictiotóxica. Si disminuimos los nutrientes, se genera ROS. Si no están en un pH óptimo, tienden también a producir ROS. En el caso de la salinidad, si esta es más baja, las células también producen más ROS”, puntualizó Jorge Mardones.

Métodos analíticos

Para Mardones, el bajo progreso en el estudio de las ictiotoxinas, está basado principalmente en la falta de métodos analíticos, que las puedan caracterizar y cuantificar. “Una de las principales es que, las toxinas que están disueltas en el agua, producto de estas especies, son altamente lábiles y de corta vida. Esto quiere decir que las sustancias se liberan y generan efecto en los peces, o se liberan de la predación de otros organismos y desaparecen, bajando su potencia citotóxica”, manifestó.

Los mecanismos ictiotóxicos que han sido sugeridos, hipótesis de momento, pero hay varios trabajos que han probado que los mecanismos funcionan. “Principalmente, algunas ficotoxinas están relacionadas con mortalidad de peces y otros organismos. Con esto se debe tener ojo, ya que están sucediendo blooms del grupo de las Kareniacias, que ha generado mortalidades de peces en zonas expuestas del océano. Estas especies que están creciendo, que contemplan un pool entre karenias y karlodinium, son neurotóxicas, y estas tienen otro efecto en el organismo no solo a nivel de daño branquial”, argumentó.

Otra hipótesis que ha sido estudiada desde 1967, muestra que los ácidos grasos insaturados, productos naturales de las células, tienen la capacidad de dañar la membrana plasmática de otros organismos. “Son propensos a oxidarse con cualquier tipo de derivado del oxígeno del agua y se transforman en compuestos mucho más tóxicos. Hay trabajos que muestran que mientras más larga la cadena de ácidos grasos poliinsaturados, es decir, mientras más carbonos tengan, más tóxico es”, expresó.