La paradoja de las cianobacterias: esenciales para la vida y una amenaza para la vida

Hace más de 3.000 millones de años comenzaron a poblar la Tierra unos microbios primitivos llamados cianobacterias. Sin ellas no estaríamos aquí, ya que gracias a su capacidad fotosintética llenaron la atmósfera del oxígeno que respiramos. Hoy siguen siendo vitales; una de ellas, Prochlorococcus, desconocida hasta 1986, es el ser vivo más abundante del planeta y aporta una buena parte del oxígeno atmosférico. Pero las cianobacterias encierran una gran paradoja: son también una grave amenaza para la vida, y cada vez mayor.

El descubrimiento del último peligro de las cianobacterias arranca en 1994, cuando se hallaron en el lago DeGray, en Arkansas, decenas de cadáveres de águilas calvas, el ave nacional de EE UU. A ello se sumaron otras muertes de aves acuáticas como fochas y patos. Se observó que, antes de morir, las aves se volvían locas: volaban contra las rocas, y los patos nadaban en círculos o cabeza abajo. El examen de los cuerpos reveló una enfermedad del sistema nervioso a la que se llamó mielinopatía vacuolar, cuya causa era un misterio.

Mientras las muertes de aves se sucedían, en 2001 se empezó a establecer una conexión con una cianobacteria de agua dulce que crecía sobre las hojas de una planta acuática invasora llamada Hydrilla verticillata, originaria de Asia, África y Australia, e introducida en EE UU en la década de 1950. Por fin, en 2014 se identificó esta cianobacteria a la que se denominó Aetokthonos hydrillicola. No fue hasta 2021, 25 años después del primer incidente, cuando se encontró la aetoktonotoxina (AETX), producida por la cianobacteria en presencia de bromuros que se vierten al agua por fuentes naturales o humanas.

Venenos y fármacos

Enigma resuelto: las aves acuáticas devoraban las plantas infestadas, y las rapaces contraían la toxina al cazarlas y comerlas. La AETX afecta también a peces, reptiles y anfibios. Pero ¿es peligrosa para nosotros? “Estamos trabajando en estudios con mamíferos, pero todavía necesitamos algo más de tiempo”, señala el farmacólogo Timo Niedermeyer, de la Universidad Libre de Berlín y codescubridor de la toxina. Lo que Niedermeyer y sus colaboradores sí han publicado es que la AETX no es el único veneno de A. hydrillicola: produce una segunda y potente toxina, la aetoktonostatina (AEST), perteneciente a una familia de compuestos llamados dolastatinas que solo se conocían en cianobacterias marinas.

Curiosamente, esta es una molécula paradójica: “Lo gracioso es que derivados de la AEST ya se están utilizando en clínica para tratar ciertos cánceres, pero la magia reside en la formulación de estos derivados”, explica Niedermeyer. “No está claro si la AEST es tóxica cuando se ingiere, y tampoco sabemos nada de los potenciales efectos sinérgicos de AEST y AETX”. A la espera de estos resultados, los científicos advierten de que la proliferación de la planta acuática y de la cianobacteria que lleva consigo en los suministros de agua potable es “una amenaza potencial también para la salud humana”. Según Niedermeyer, “A. hydrillicola ya está colonizando muchas reservas de agua potable en EE UU”.

Por el momento, el problema no ha llegado a Europa. El también codescubridor de ambas toxinas, el ecólogo microbiano Jan Mareš, del Instituto de Hidrobiología de la Academia Checa de Ciencias, puntualiza que, con los datos actuales, “es una cianobacteria con una distribución estrictamente americana, y no es probable que sea transferida a Europa de forma natural por las aves, pero hay un riesgo de que lo sea por los humanos”. Su introducción en EE UU se debió a la acción humana, por medio de un cargamento de plantas procedente de Sri Lanka para un acuario de Florida. Desde allí la plaga se extendió hacia el oeste hasta California, y al norte hasta el sur de Canadá.

Posibles vínculos con enfermedades

Si la cianobacteria llegara a colonizar el agua potable, el peligro no estaría tanto en la bebida como en la comida: “Pienso que beber esta agua debería ser seguro, ya que la solubilidad de la AETX en agua es muy, muy baja”, comenta Niedermeyer. El riesgo podría ocultarse en la carne de los animales que se han alimentado de la planta y su bacteria, y han acumulado la toxina. “De nuevo es la transmisión en la cadena alimentaria, como en las águilas calvas”.

La toxicidad de esta cianobacteria no es una excepción. Se ha catalogado una enorme variedad de cianotoxinas que afectan sobre todo al sistema nervioso, el hígado o la piel. Entre las más estudiadas se encuentran las microcistinas, con unas 60 variantes, o la saxitoxina, una de las neurotoxinas naturales más potentes. Y aunque todo esto no es novedoso —la primera mortandad masiva de fauna por cianobacterias se publicó en Nature en 1878—, sí lo es su posible implicación en enfermedades de causa aún desconocida: se investiga el vínculo de la cianotoxina BMAA con dolencias neurodenegerativas como el alzhéimer, el párkinson y la esclerosis lateral amiotrófica (ELA).

Estos microbios están en todas partes, en aguas dulces y saladas, desde el Ecuador a los polos, en el suelo o en la piel de los animales. El problema surge cuando proliferan sin control. Cuando hay un exceso de nutrientes en las aguas —lo que se denomina eutrofización—, sobre todo por los vertidos de fertilizantes, se forman mareas de limo verde que no solo dañan los ecosistemas; según la Organización Mundial de la Salud, son una nueva amenaza emergente contra la salud pública. Y esto es cada vez más frecuente por culpa de un agravante, el cambio climático: “Los extremos de temperaturas y luz solar fomentan una acumulación masiva de biomasa cianobacteriana”, detalla Mareš. Una consecuencia más que añadir a la gran lacra medioambiental de nuestro tiempo.