La neurotoxina que desafía a las pesquerías – Crisis ambiental – Blog de medio ambiente

¿Has notado que el color del mar azul-verdoso algunas veces cambia a café-rojizo? Este fenómeno no sólo altera el paisaje que percibimos, sino que también puede influir en la vida marina. En ocasiones, cuando un lobo marino sale del mar a la playa, moviendo la cabeza en círculos, y arrastrándose en la arena, señala posibles síntomas de intoxicación por haber ingerido alimentos que acumularon una neurotoxina llamada ácido domoico. ¿Cuándo y por qué se produce? ¿Cómo nos puede afectar? Y, ¿cómo podemos reducir su impacto? Científicos en todo el mundo trabajan para contestar estas preguntas y prevenir el impacto socio-ecológico que provoca esta neurotoxina en los ecosistemas marinos y comunidades humanas. Los impactos ocasionados por altas producciones de ácido domoico son devastadores ya que conllevan mortandades de distintos organismos marinos e incluso el cierre de pesquerías, generando grandes pérdidas económicas a este sector. Este problema ha ocurrido en varias regiones del mundo incluyendo las costas de México; aparentemente, la incidencia y alta producción de esta toxina parecen aumentar en relación al calentamiento del mar.

¿Qué es el ácido domoico y que la produce?

El ácido domoico es similar a un aminoácido (molécula que forma proteínas) y en organismos superiores, actúa como neurotoxina, alterando las conexiones neuronales, y dañando el cerebro.¹ Esta toxina se acumula rápidamente en organismos como el zooplancton y los peces que se alimentan de plancton, y después pasa a sus depredadores a través de la dieta, lo que puede provocar graves alteraciones como eventos de mortalidad masiva principalmente en mamíferos y aves marinas.^{2, 3, 4} En humanos, el ácido domoico causa envenenamiento amnésico por ingestión de mariscos, lo que se refleja en diarrea, dolor gastrointestinal, desorientación, pérdida de memoria y hasta la muerte.⁵ El primer registro de intoxicación humana ocurrió en 1987 en la isla Prince Edward, Canadá, afectando a más de 143 personas, y provocando la muerte de cuatro adultos por consumo de mejillones contaminados por ácido domoico.^{6, 7, 8} Desde entonces, los esfuerzos para investigar la producción de esta toxina y su monitoreo son de gran importancia. Las microalgas marinas (también llamadas fitoplancton) son los productores primarios; además de producir oxígeno, crean materia orgánica (azúcares, aminoácidos) utilizando la energía solar y agua, representando una fuente de alimento y la base de las redes alimentarias. De las aproximadamente 25 000 especies conocidas de fitoplancton, 10 000 son diatomeas (células con paredes de sílice). Específicamente, las diatomeas del género Pseudonitzschia pueden producir ácido domoico, y cerca de la mitad de las cincuenta especies conocidas actualmente pueden generar esta toxina.

¿Cuándo se produce esta toxina?

Las condiciones que promueven a estas células a estresarse y producir toxinas son complejas y variables. En términos generales, uno de los factores es la alta concentración de nutrientes provenientes de fuentes naturales o desechos humanos (e.j aguas negras), que promueven lo que conocemos como florecimiento algal o, coloquialmente, marea roja. Estos están caracterizados por la proliferación masiva, descontrolada y rápida de ciertos grupos de microalgas, que pueden o no generar toxinas. Algunos parches densos de microalgas pueden obstruir las aberturas de respiración de los peces, disminuir el oxígeno y cambiar rápidamente las proporciones de nutrientes, afectado al ecosistema marino.⁹ Los episodios de reproducción masiva con producción de toxinas son conocidos como Florecimientos Algales Nocivos (FANs). Aquellos dominados por Pseudo-nitzschia, de color café-rojizo, pueden no ser tóxicos, por tanto, hasta que producen ácido domoico en altas concentraciones se consideran FANs.

¿Cómo afecta el ácido domoico a la sociedad, a las pesquerías y a la economía?

El ácido domoico representa una amenaza particularmente grave para las especies protegidas o en peligro de extinción dado su bajo número poblacional. Hasta los animales más grandes del planeta, como las ballenas azules y jorobadas, pueden morir poco después de consumir presas como zooplancton u anchoveta que contienen altas concentraciones de este tóxico. El lobo marino es comúnmente afectado. Cuando se les ve desorientados, moviendo la cabeza de manera circular, o incluso muertas, suele ser un indicador de posibles FANs. Estos casos alertan a las autoridades sanitarias y gubernamentales para tomar medidas de rehabilitación de vida silvestre y prevención para proteger la salud humana.

Estos eventos impactan al sector pesquero puesto que el consumo humano de productos marinos contaminados, como las sardinas, anchovetas, macarelas, atunes y una variedad de mariscos como los pulpos, cangrejos, langostas, camarones, almejas, mejillones, etc., representa un riesgo para la salud pública.¹⁰ En respuesta, los gobiernos estatales de múltiples países cierran las pesquerías por tiempos indefinidos que pueden afectar a toda una temporada pesquera. Aunque estas medidas solucionan la problemática a corto plazo, crean otros problemas socioeconómicos y psicológicos que repercuten directamente en el sector pesquero y la población en general, dando lugar a nuevos y complejos desafíos. Estos cierres de pesquerías producen desempleo, y pérdidas económicas millonarias^{11, 12, 13} Estas medidas afectan a hoteles, restaurantes, institutos educativos, y a industrias alimenticias¹⁴ Sin embargo, el alcance de los FANs trasciende lo económico: las comunidades pesqueras enfrentan daños emocionales y una erosión en su identidad cultural.

Los impactos emocionales y físicos pueden ser profundos y duraderos principalmente en los pescadores, quienes manifiestan enojo, estrés, ansiedad y frustración debido a la pérdida de empleo y la necesidad de brindar sustento económico a sus familias. Estudios revelan que la conmoción provocada por mareas rojas es mayor que la producida por huracanes o tormentas tropicales, e incluso por la pandemia. Para un sector de la población, la pesca es una tradición transmitida por generaciones, por ello, es parte de su identidad y convivencia familiar. Los cierres de pesquerías obligan a los pescadores a buscar trabajos temporales que garanticen su sustento económico. Los cierres prolongados pueden convertir empleos temporales en permanentes, desvaneciendo el interés por la pesca de las generaciones futuras, erosionando la identidad de los pescadores y generando distintos tipos de violencias en sectores rurales y urbanos.

¿Cómo reducir el impacto por ácido domoico?

Las descargas de aguas negras o residuos de productos agrícolas como los fertilizantes sintéticos dañan la vida marina. Estos contaminantes producen grandes aportes de nutrientes como el nitrógeno y fósforo que se encuentran en productos comunes, como jabones, detergentes, y fertilizantes. Este exceso nutricional estimula la proliferación del fitoplancton produciendo toxinas, poniendo en riesgo la salud silvestre y humana^15,16 Este tipo de contaminación debe disminuir para reducir el impacto en ecosistemas marinos y los recursos pesqueros. Los gases de efecto invernadero (CO₂, metano) emitidos por actividades humanas retienen calor en la atmósfera y han reducido la cobertura del hielo, además de alterar el clima global.¹⁷ Estos cambios han intensificado fenómenos oceanográficos como las “Olas de Calentamiento”, aumentando la frecuencia, duración y toxicidad de florecimientos de Pseudonitzschia spp. Es indispensable reducir actividades e industrias que emitan CO₂ y metano para desacelerar el calentamiento atmosférico y evitar entornos favorables para el desarrollo de los FANs en el océano superficial. Para ello es necesario adoptar un enfoque multidisciplinario que involucre el uso de energías renovables, agricultura sostenible, educación ambiental, cambios en el hábito de consumo y disminuciones individuales de la huella ecológica.

Monitoreo y mitigación de FANs

Actualmente existen sistemas y redes de monitoreo en Estados Unidos y Canadá que enlazan diversas agencias gubernamentales, académicas, públicas y del sector privado, permitiendo respuestas rápidas ante los FANs. En México, este monitoreo aún es deficiente, y el número de investigadores y laboratorios que cuantifican y estudian las implicaciones socioambientales del ácido domoico son pocos a nivel nacional. A pesar de esto, se realizan esfuerzos para generar sistemas de alerta temprana y se desarrollan nuevos laboratorios que cuantifican esta toxina. En este sentido, la asociación civil Comunidad y Biodiversidad (COBI)¹⁸ propone un sistema de alerta que busca:

• Comunicar información verídica y actualizada periódicamente sobre el progreso y toxicidad de los FANs a las comunidades costeras y pesqueras, mediante canales de difusión oficiales por instituciones gubernamentales.
• Incentivar la participación activa de comunidades pesqueras en el monitoreo de las FANs y la documentación de sus impactos.
• Promover la participación de la sociedad civil a documentar el impacto socioeconómico de los FANs.

Alternativas económicas ante el cierre de pesquerías

Para contribuir a conservar la actividad de pescadores ribereños, la sociedad en general puede implementar acciones como la pesca de basura marina. Esta “pesca” o colecta de basura puede fomentarse a través de incentivos financieros mediante la entrega de dinero por cantidades específicas de plástico. Esta pesca ya es promovida en algunos estados de México, como el campeonato nacional de pesca de plástico en Mazatlán, Sinaloa. Los resultados son prometedores; únicamente en cuatro horas y sólo con 30 embarcaciones se recolectaron casi 3000 kilogramos de plástico en 2021.¹⁹ Esta alternativa es una importante contribución a la comunidad pesquera a la vez que las actividades de limpieza en los ecosistemas marinos son pasos proactivos que podrían llevar a la adopción de sistemas de tratamiento de aguas residuales más avanzados y eficientes.

Para las grandes empresas, esta actividad quizá no sea una solución. Sin embargo, con la continua investigación científica y desarrollo de tecnología, es posible predecir y localizar los parches de FANs, evitando pescar en zonas de alto riesgo, dirigiendo la pesca hacia regiones libres o con baja probabilidad de toxinas. En Estados Unidos ya existen modelos predictivos que utilizan información de sensores remotos (satelitales) para localizar FANs tóxicos de ácido domoico. En México, aún no se desarrollan estos modelos. Ante la presencia de FANs, es necesario una buena coordinación, comunicación y esfuerzo interdisciplinario entre múltiples agencias, instituciones y sectores interesados. El diálogo es esencial para abordar esta problemática más eficientemente entre científicos, comunidades de pescadores ribereños, industrias pesqueras, representantes de agencias gubernamentales, grupos de conservación de aves y mamíferos marinos y ONGs, entre otros. Invitamos a que se promueva el diálogo entre todas las partes interesadas para enfrentar de mejor manera los problemas causados por estos eventos tóxicos, y promover un futuro sostenible para la industria pesquera y las comunidades que dependen de ella, protegiendo nuestros recursos marinos y la salud humana.¹

Jonathan M. Chávez-Soto y R. Iliana Ruiz-Cooley
Laboratorio de Ecosistemas y Redes Alimentarias, Departamento de Oceanografía Biológica, CICESE. Te invitamos a seguirnos en instagram @foodweb.lab_ruizcooley o contactarnos por correo electrónico,

Referencias

1. Ramsdell, J. S., “La base molecular e integradora de la toxicidad del ácido domoico”, En L. Botana (Ed.), Ficotoxinas: química y bioquímica, Publicación Blackwell, 2007, pp. 223-250.
2. Fritz, L., Quilliam, M. A., Wright, J. L., Beale, A. M., y Work, T. M., “Un brote de intoxicación por ácido domoico atribuido a la diatomea pennada Pseudonitzschia australis”, Journal of Phycology, 28(4), 1992, pp. 439-442.
3. Scholin, C. A., Gulland, F., Doucette, G. J., Benson, S., Busman, M., Chavez, F. P., … & Van Dolah, F. M., “Mortalidad de leones marinos a lo largo de la costa central de California vinculada a una floración tóxica de diatomeas”, Nature, 403(6765), 2000, pp. 80-84.
4. Lefebvre, K. A., Bargu, S., Kieckhefer, T., y Silver, M. W., “Desde los peces planos hasta las ballenas azules: la omnipresencia del ácido domoico”, Toxicon, 40(7), 2002, pp. 971-977.
5. Smith, J., Gellene, A. G., Hubbard, K. A., Bowers, H. A., Kudela, R. M., Hayashi, K., y Caron, D. A., “La composición de especies de Pseudo-nitzschia varía concurrentemente con las concentraciones de ácido domoico durante dos eventos diferentes de floraciones en la región de Southern California Bight”, Journal of Plankton Research, 40(1), 2017, pp. 29-45.
6. Bates, S. S., Bird, C. J., de Freitas, A. S. W., Foxall, R., Gilgan, M., Hanic, L. A., Johnson, G. R., McCulloch, A. W., Odense, P., “La diatomea pennada Nitzschia pungens como fuente primaria de ácido domoico, una toxina en mariscos del este de la Isla del Príncipe Eduardo, Canadá”, Canadian Journal of Fisheries and Aquatic Sciences, 46, 1989, pp. 1203-1215.
7. Wright, J. L. C., Boyd, R. K., de Freitas, A. S. W., Falk, M., Foxall, R. A., Jamieson, W. D., Laycock, M. V., McCulloch, A. W., McInnes, A. G., “Identificación de ácido domoico, un aminoácido neuroexcitatorio, en mejillones tóxicos del este de la Isla del Príncipe Eduardo”, Canadian Journal of Chemistry, 67, 1989, pp. 481-490.
8. Perl, T. M., Bedard, L., Kosatsky, T., Hockin, J. C., Todd, E. C., y Remis, R. S., “Un brote de encefalopatía tóxica causado por el consumo de mejillones contaminados con ácido domoico”, The New England Journal of Medicine, 322, 1990, pp. 1775-1780.
9. Band-Schmidt, C. J., Bustillos-Guzmán, J. J., López-Cortés, D. J., Núñez-Vázquez, E. J., y Hernández-Sandoval, F. E., “El estado actual del estudio de florecimientos algales nocivos en México”, Hidrobiológica, 21(3), 2011, pp. 381-413.
10. Jeffery, B. S., Barlow, T., Moizer, K., Paul, S., y Boyle, C., “Intoxicación amnésica por mariscos”, Food and Chemical Toxicology, 42(4), 2004, pp. 545-557.
11. Guo, H., Liu, X., Ding, D., Guan, C. y Yi, X., “El costo económico de las mareas rojas en China entre 2008 y 2012”, Informe científico PICES, (47), 2014, pp. 27.
12. Park, T. G., Lim, W. A., Park, Y. T., Lee, C. K., y Jeong, H. J., “Impacto económico, gestión y mitigación de mareas rojas en Corea”, Harmful Algae, 30 (Supplement 1), 2013
13. COBI. “Impacto de la marea roja en las comunidades pesqueras de Yucatán durante el verano de 2022. Guaymas, Sonora, México”, 2022
14. Ritzman, J., Brodbeck, A., Brostrom, S., McGrew, S., Dreyer, S., Klinger, T., & Moore, S. K., “Impactos económicos y socioculturales de los cierres de pesquerías en dos comunidades dependientes de la pesca tras la masiva floración algal nociva de la costa oeste de EE.UU. en 2015”, Harmful Algae, 80, 2018, pp. 35-45.
15. Rao, D. V., Pan, Y., y Mukhida, K., “Producción de ácido domoico por Pseudo-nitzschia multiseries Hasle, afectada por litio”, Marine Ecology, 19, pp. 31-36.
16. Sinsabaugh, R., Zak, D. R., Gallo, M. E., Lauber, C. L., y Amonette, R. L., “Depósito de nitrógeno y producción de carbono orgánico disuelto en bosques templados del norte”, Soil Biology & Biochemistry, 36, 2004, pp. 1509-1515.
17. Tewari, Kushagra, “Una revisión de los estudios de impacto del cambio climático sobre la proliferación de algas nocivas”. Phycology, 2(2), 2022, pp. 244-253.
18. Comisión Nacional de Biodiversidad. (s.f.). Conócenos.
19. De México, K. D. |. E. S., “La pesca de plásticos, un nuevo deporte”, El Sol de México, 28 de julio de 2021

¹ Para más información consulte el siguiente video

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