La resistencia antimicrobiana causa más de un millón de muertes al año en el mundo y es reconocida por la Organización Mundial de la Salud como una de las 10 principales amenazas para la salud pública mundial. En ese contexto, la búsqueda de nuevos compuestos antimicrobianos se vuelve urgente. En Colombia se cultivaron en laboratorio dos especies de cianobacterias amazónicas: Limnothrix vacuolifera y Limnothrix planktonica, las cuales ofrecerían una alternativa prometedora en la lucha contra las bacterias resistentes.
La Amazonia colombiana ocupa el 42 % del país y
concentra cerca del 10 % de la biodiversidad mundial; allí viven estos
diminutos organismos, suspendidos en el agua como parte del fitoplancton que
mantiene con vida los ríos y humedales, siendo los responsables de producir
oxígeno y de sostener el equilibrio de todo el ecosistema, sin que nadie lo
note.
Sin embargo hasta ahora no se había conseguido aislar y
cultivar especies nativas de Limnothrix en condiciones de
laboratorio, un logro que alcanzó la magíster Alejandra Andrade Silva, de la
Universidad Nacional de Colombia (UNAL) Sede Amazonia, lo que representa un
paso inédito para estudiar su potencial biotecnológico y su capacidad de producir
compuestos antimicrobianos que se podrían emplear en la medicina o en la
industria.
Estas cianobacterias fueron las primeras responsables de
convertir en oxígeno la energía de la luz. Aunque su función principal sigue
siendo la fotosíntesis, una parte de sus compuestos —los metabolitos
secundarios— cumplen un papel esencial en su defensa, adaptación y comunicación
con el entorno. En los últimos años, estos metabolitos han despertado el
interés científico por su capacidad para generar sustancias con actividad
antibacteriana, antifúngica e incluso insecticida, de forma natural y sin afectar
el medioambiente.
Entre la selva y el laboratorio
Para este caso en particular, la investigadora Andrade
combinó trabajo de campo en humedales amazónicos con técnicas avanzadas de
microbiología. Durante más de dos años visitó 5 humedales y recolectó 25
muestras de cianobacterias adheridas a rocas y vegetación en diferentes tipos
de agua: negras (con escasos nutrientes), blancas (ricas en sedimentos) y
mixtas, en las que confluyen residuos orgánicos.
Las muestras se mantuvieron en laboratorio con observación
diaria. De las 25 recolectadas, 6 presentaron muerte prematura y 19 continuaron
el proceso de cultivo cada 6 días, hasta lograr el aislamiento exitoso de las
especies L. vacuolifera y L. planktonica,
con lo cual se superó una de las mayores barreras de la investigación
amazónica: la dificultad para mantener microorganismos nativos en condiciones
controladas, debido a su sensibilidad ambiental.
Cianobacterias con potencial curativo
Después de meses de cultivo llegó el momento crucial:
comprobar si los compuestos de las cianobacterias podían inhibir el crecimiento
de microorganismos patógenos. Para ello, la magíster Andrade preparó una prueba
como si fuera un duelo microscópico, en donde evidenciaría quién ganaba.
Primero se extrajeron las “esencias” de las cianobacterias
para obtener todo tipo de compuestos: unos solubles en agua y alcohol —llamados
“extractos polares”, ricos en metabolitos hidrosolubles como proteínas y
compuestos antibacterianos—, y otros obtenidos con solventes orgánicos, los
extractos no polares, que concentran aceites y lípidos bioactivos.
Los extractos se probaron frente a 3 microorganismos de
relevancia médica: Escherichia coli y Klebsiella
pneumoniae, bacterias conocidas por su resistencia a múltiples
antibióticos, y Enterococcus faecalis, una bacteria asociada con
infecciones urinarias y endocarditis. También se evaluó su efecto sobre el
hongo Penicillium sp., frecuente en ambientes húmedos y
responsable de enfermedades respiratorias y del deterioro de alimentos.
Los resultados fueron visibles a simple vista. Al día
siguiente aparecieron círculos perfectos alrededor de algunos discos donde las
bacterias no podían crecer. Estos “anillos de protección”, de entre 8 y 12
milímetros de diámetro, son más grandes alrededor de los discos con extractos
de cianobacterias que en los discos de control.
Los extractos que mejor funcionaron fueron aquellos que se
disolvían en agua y alcohol, creando anillos de inhibición alrededor de las 3
bacterias peligrosas y el hongo. Es como si las cianobacterias hubieran
producido sustancias que creaban un escudo protector a su alrededor, impidiendo
que otras bacterias se acercaran.
Para la magíster Andrade, lo más emocionante fue ver que
estas cianobacterias funcionaban contra bacterias que actualmente preocupan a
los médicos por su resistencia a los antibióticos.
Esta prueba, aparentemente simple pero científicamente
sólida, demostró que los humedales amazónicos albergan microorganismos con
potencial para generar nuevos antimicrobianos, en un momento en que la ciencia
mundial busca alternativas frente a la creciente resistencia bacteriana. “Es la
confirmación y la invitación para seguir investigando estos organismos que
hasta ahora habían pasado desapercibidos en los humedales del Amazonas”,
concluye.
