Una solución al problema de las cianobacterias
02-02-2015

Una colaboración española, liderada por investigadores del Centro de Astrobiología (CSIC-INTA), desarrolla tecnología para la detección de cianobacterias.

Las cianobacterias son un grupo de bacterias fotosintéticas, Gram-negativas, de amplia distribución por toda la Tierra. La eutrofización (sobre alimentación de las aguas por contaminación con diversos nutrientes) y el calentamiento global hacen que algunos ecosistemas acuáticos se comporten como verdaderos biorreactores que desencadenan el crecimiento rápido y masivo de cianobacterias con notables consecuencias económicas y para la salud. Se requieren sistemas rápidos y eficaces de alerta temprana para respaldar las decisiones de las autoridades responsables de la gestión y calidad del agua.

Con el objetivo de la búsqueda Vida y la exploración planetaria en el Centro de Astrobiología (CAB, CSIC-INTA) se desarrolló tecnología que permitió diseñar instrumentación propia y que se ha utilizado en diversas campañas de campo en los llamados análogos terrestres planetarios, los lugares en la Tierra que por sus condiciones ambientales son semejantes a los de algunos planetas del Sistema Solar. En estos lugares se han estudiado fundamentalmente los extremófilos, organismos capaces de adaptarse a condiciones ambientales extremas por sus temperaturas, presiones o condiciones ácidas como las de Río Tinto. Ejemplos de este tipo de instrumentación son SOLID (Sing Of LIfe Detector) o PBSA (Photonic Biosensor for Space Application).

Ahora, investigadores del CAB, en colaboración con investigadores de la Universidad Autónoma de Madrid, han adaptado esta tecnología para una aplicación en tierra como es la monitorización microbiológica de reservas de agua. Gracias a la experiencia adquirida con instrumentación similar, han desarrollado un biosensor, en formato microarray de anticuerpos por fluorescencia, compuesto de 17 anticuerpos específicos (CYANOCHIP) para las cepas de cianobacterias más frecuentes que florecen en los ecosistemas de agua dulce, algunas de las cuales son productoras de toxinas.

Mediante un único inmunoensayo tipo “sándwich” pueden detectar la presencia de cualquiera de las 17 estirpes en muestras de campo de diferentes hábitats (agua, rocas, sedimentos). La sensibilidad del CYANOCHIP va desde 100 hasta 10.000 células por mililitro, siendo en la mayoría de los anticuerpos de aproximadamente 100 células por mililitro.

El CYANOCHIP se ha validado mediante el ensayo de múltiples cepas y muestras naturales de agua dulce y rocas, tanto en el laboratorio como en ensayos in situ en el campo. El CYANOCHIP es portátil, requiere un lector de fluorescencia o colorimetría portátil, y el ensayo tiene una duración de entre 2 y 3 horas.

Los resultados han demostrado que CYANOCHIP es una herramienta muy valiosa para la detección sensible y fiable de cianobacterias con fines de alerta temprana y de investigación. Los resultados han sido publicados el 7 de enero en Environmental Science and Technology, una de las revistas más prestigiosas del campo.

Más información

Artículo científico: “CYANOCHIP: An Antibody Microarray for High-Taxonomical-Resolution Cyanobacterial Monitoring”, Y. Blanco, A. Quesada, I. Gallardo-Carreño, J. Aguirre, V. Parro. Environmental Science and Technology 2015. DOI: 10.1021/es5051106.

Contacto

Víctor Parro, Jefe del Departamento de Evolución Molecular, Centro de Astrobiología (CSIC-INTA)

Unidad de Cultura Científica del CAB: Luis Cuesta

 

Fuente: UCC-CAB

 

Imágenes adicionales:

Figura 1: Fotos de 2 embalses de la Comunidad de Madrid (arriba) y los resultados de CYANOCHIP obtenidos en el campo en abril de 2014. Créditos: los autores.
 

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