Por primera vez cultivan microalgas amazónicas con potencial antibiótico

 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.

La identificación permitió evidenciar que las cepas 5 (Limnothrix sp.) y 9 (L. planktonica) tienen un porcentaje de identidad superior al 99,7 %, lo que quiere decir que pasaron la fase de cultivo y constituyen el primer registro documentado de estas especies en ecosistemas acuáticos amazónicos colombianos, lo que amplía significativamente el conocimiento sobre su distribución geográfica.

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.