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El sueño siamés

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Imagen de portada: isla de Koh Chang (Tailandia). Fuente: iamkohchang

I used to be a little boy, so old in my shoes
and what I choose is my choice, what’s a boy supposed to do

Disarm (Siamese dream, Smashing Pumpkins, 1993)

El 12 de diciembre de 1899 dos jóvenes daneses llegaban a Bangkok: Ernst Johannes Schmidt y Ole Theodor Mortensen. Schmidt tenía 21 años y acababa de terminar sus estudios de botánica en la Universidad de Copenhage.

Bangkok, 1900. Fuente: meisterdrucke

Ninguno tenía experiencia en los trópicos, pero desbordaban de ilusión por estudiar su flora y fauna, tan exótica a la de su país.

Todo comenzó un año antes cuando Schmidt conoció a Richelieu, un almirante de la flota siamesa casi tan joven como él, que debió hechizarle con sus relatos sobre Siam (la actual Tailandia). A resultas de ello Schmidt insistió en viajar allí y estudiar sus plantas tropicales.

Richelieu le ofreció apoyo local y le aconsejó un lugar, la isla de Koh Chang, para explorar y muestrear durante su estancia. Schmidt convenció a Mortensen (de 31 años) para acompañarle y se costearon una estancia de 3 meses «en el paraíso» gracias al apoyo del gobierno danés y de la Fundación Carlsberg.

Sí, la Fundación Carlsberg: la de la cerveza. Porque el fundador J.C. Jacobsen consideraba que la actividad científica era sinónimo de prosperidad y aquellos que la desempeñaban «la élite de Dinamarca».

Por ello creó en 1876 la Fundación Carlsberg con el objetivo –entre otros– de apoyar la investigación básica financiando becas para el desarrollo de proyectos en ciencias naturales, sociales y humanidades. Y así hasta hoy…

Koh Chang. Fuente: Waiyasusri & Chotpantarat (2022).

Dinamarca es un país con una gran tradición de naturalistas desde la época de Linneo, pero el acceso a regiones tropicales se les resistía en comparación a latitudes medias o el Ártico.

La de Schmidt y Mortensen fue la primera expedición danesa a Siam (1899-1900).

Contaban con sus propios medios en tierra y para navegar cerca de la costa usaban una barca pequeña. Pero no se conformaron con bordear la isla y recogieron muestras más lejos de tierra gracias a la flota de Siam y el buque H.S.M.S. Chamroen, cortesía de Richelieu.

Schmidt trabajaba en tierra y Mortensen embarcó en enero de 1900 para estudiar la superficie turquesa del mar con redes de seda. Y en 3 de las 10 muestras que recogió aparecieron algunas, muy poquitas, células de un dinoflagelado desconocido.

Las ilustraciones de Schmidt son preciosas al igual que las que hizo de otros dinoflagelados. Y en base a sus observaciones describió una nueva especie y género de dinoflagelados: Ostreopsis siamensis.

Fuente: Schmidt (1901)
Fuente: Schmidt (1901)

Las muestras de Koh Chang les dieron para diez años de publicaciones. Todo un logro para aquellos jóvenes inexpertos. Aquel viaje les marcó de por vida…

Koh Chang (1929). Schmidt es el del gorro blanco a la izquierda. Fuente: Bruun (1960).

Schmidt era botánico y su trabajo más destacado de aquella expedición fue sobre los manglares.

Pero con el tiempo se convertiría en un oceanólogo de prestigio mundial por sus estudios sobre la zona de reproducción de la anguila europea, que localizó en el mar de los Sargazos.

Schmidt volvería a Koh Chang en 1929, durante una expedición de dos años por el Atlántico y Pacífico, patrocinada otra vez por la Fundación Carlsberg. Pero esa es otra historia, volvamos a Ostreopsis.

Schmidt no podía imaginar la importancia que tendría su descubrimiento y de hecho pasarían muchas décadas hasta que Fukuyo (1981) describiese otras especies: O. ovata y O. lenticularis. Hoy en día ya son 11.

Ostreopsis y el clupeotoxismo

A finales del s.XVIII se conocía la existencia de intoxicaciones en zonas tropicales por ingestión de clupeidos, una familia de peces que incluye entre otros a sardinas y arenques. El origen de esta intoxicación, llamada clupeotoxismo, era desconocido. Los síntomas típicos son un sabor metálico seguido de náuseas, diarrea, taquicardía, vértigo, parálisis progresiva y en casos agudos la muerte.

Recuerda a la ciguatera pero la mortalidad por clupeotoxismo es mucho mayor. Aquí va un ejemplo ilustrativo.

Estructura de la palitoxina, una de las sustancias naturales con una cadena carbonada más larga. Fuente: American Chemical Society

Madagascar, 1994. Una mujer de 49 años preparó dos arenques (Herklotsichthys quadrimaculatus). Separó las cabezas y cocinó la carne. Mientras que ella y su hijo se repartían un pescado cada uno, le dieron los restos al gato. En 15 minutos palmó el gato.

Al niño no le pasó nada pero la mujer se intoxicó y falleció en el hospital 15 horas después. El análisis de las cabezas de sardinas reveló que una de ellas era tóxica: contenía palitoxina.

La palitoxina es responsable del clupeotoxismo, una de las sustancias no-proteicas más tóxicas que se conocen.

Se aisló por primera vez en 1971 en corales blandos del género Palythoa y luego en Zoanthus, otros invertebrados, peces, un alga roja (Chondria armata), la cianobacteria Trichodesmium, y en 1995 se descubrieron análogos de palitoxina en Ostreopsis. Esta historia la contamos en El alga de la muerte de Hana.

Curiosidad >> el alga roja Chondria armata se usaba en Japón como remedio para eliminar lombrices intestinales. Buscando insecticidas contra cucarachas encontraron en los 80′ que producía ácido domoico, responsable de intoxicación amnésica. Y en 2016, buscando más insecticidas, identificaron otra sustancia 1000 veces más tóxica: la palitoxina.

Coral blando responsable de una intoxicación (queratoconjuntivitis) descrita por MacMillan y col. (2022).

Los corales blandos productores de palitoxinas plantean riesgos para la salud durante la limpieza de acuarios tropicales. Existen numerosos ejemplos documentados de intoxicaciones por contacto con la piel, ojos o inhalación de aerosoles.

Como el de un hombre de 30 años que tuvo que ser ingresado, necesitando oxígeno y tratamiento urgente para estabilizar sus constantes vitales (Wood y col. 2018).

La presencia de palitoxina en diversos invertebrados como cangrejos, peces y moluscos filtradores llevó a pensar que el origen del clupeotoxismo era Ostreopsis, una microalga cuyas toxinas se acumularían en la cadena alimentaria marina.

Ostreopsis suele encontrarse tanto sobre macroalgas y sustratos inertes (rocas, conchas, etc.) como en la columna de agua. La sospecha es razonable pero (que yo sepa) nunca se ha demostrado su responsabilidad en el clupeotoxismo de manera concluyente.

La intoxicación de la mujer de Madagascar fue la primera que se relacionó con Ostreopsis. Los arenques contenían restos de sedimento en el tracto digestivo y los pescadores aseguraron que dicha especie solía alimentarse en el fondo.

Ello unido a la presencia de análogos de palitoxina en O. siamensis y su abundancia en fondos tropicales llevó a señalar a dicha especie como «causa probable» del clupeotoxismo.

Lo que sí está bien establecido es la asociación entre Ostreopsis y molestias respiratorias y cutáneas durante sus proliferaciones en el Mediterráneo en costas de Italia, Grecia, Argelia y España. Lo contamos hace unos años en En esta apartada orilla no se respira mejor y Fraga y las Ostreopsis.

Y el año pasado Ostreopsis volvió a ser noticia por su aparición y el cierre de varias playas por precaución y síntomas leves de intoxicación en el Golfo de Vizcaya, en España («Los análisis confirman que las algas Ostreopsis causaron los picores de los bañistas en San Sebastián»; NIUS 10-IX-2021) y Francia («Côte basque : des plages fermées à cause d’une algue toxique»; SudOuest 9-VIII-2021).

La especie responsable les sonará…

La Ostreopsis siamensis está entre nosotros. Este alga tóxica es la culpable de las irritaciones en la piel y los picores que esta semana han sufrido casi un centenar de bañistas de las playas donostiarras. Los análisis encargados por el Departamento de Salud Pública y Medio Ambiente del Ayuntamiento de San Sebastián a la Facultad de Biología de la Universidad del País Vasco (UPV/EHU) lo han confirmado. El alga tóxica tiene ya nombre y apellido.

NIUS,10-IX-2021
Playa de la Zurriola (San Sebastián), la más afectada por la proliferación de Ostreopsis en 2021. Autor: EuropaPress. Fuente: NIUS, 10-IX-2021.

Cierto, las células aisladas en el norte de la Península ibérica (Cantabria y Euskadi) desde su primera detección por Laza-Martínez y col. (2011) tienen aspecto de Ostreopsis siamensis. Pero hay algo más…

120 años después de Schmidt existen muchos cultivos en todo el mundo con ese aspecto y a falta de más datos se les llama Ostreopsis cf. siamensis («cf.» es la abreviatura latina de «confer» que quiere decir «aspecto externo comparable a…»).

Pero los biólogos moleculares se caracterizan por secuenciar cuanta célula les pase por delante y gracias a ello los árboles filogenéticos crecen y crecen…

Pues bien. Las ramas de esos árboles se adelantan a menudo a la descripción de nuevas especies y atraen la atención hacia otras que no podemos distinguir por el aspecto.

En el caso de Ostreopsis también hay más «ramas» que especies descritas. Y a falta de nombres les pusieron números: Ostreopsis sp. 1, 2, 3 ¡¡ y así hasta 9 !!

Ya os imaginareis que las Ostreopsis cf. siamensis aisladas en el Caribe, Australia o el Mediterráneo no son necesariamente la misma especie. Se parecen no más. Pero además, el problema era que tampoco sabíamos la rama de la Ostreopsis siamensis verdadera.

¿Solución? situar Koh Chang en un mapa, irse allí a aislar Ostreopsis con aspecto de O. siamensis y completar su descripción con datos genéticos.

No se me emocionen que ya les veo buscando fecha para viajar a Tailandia a resolver el misterio…

En 2021 Lam Nguyen-Ngoc y col. aislaron cultivos de Ostreopsis cf. siamensis en la costa de Vietnam y en la isla de Phu Quoc a 300 km de la isla del elefante (Koh Chang).

Fuente: Nguyen-Ngoc y col. (2021).

En su trabajo incluyeron una de las ilustraciones de Schmidt y células coincidentes con esa descripción…

¡¡ y los resultados genéticos!!

«The real» Ostreopsis siamensis resultó ser Ostreopsis sp. 6.

Mientras, la Ostreopsis cf. siamensis del norte peninsular y Francia atlántica corresponde con Ostreopsis sp. 9: una especie aún por describir.

Curiosamente, Lam Nguyen-Ngoc ha colaborado con el Schmidt Ocean Institute, fundación privada sin fines de lucro dedicada a la investigación marina.

Esta fundación tiene un enorme buque oceanográfico: el RV Falkor, con 110 metros de eslora.

A pesar del nombre dicha fundación no tiene nada que ver con Johannes Schmidt sino con sus fundadores: Eric y Wendy Schmidt, norteamericanos.

Eric fue CEO de Google y Wendy es empresaria. Ambos filántropos interesados en la ciencia igual que Jacobsen y su Fundación Carlsberg. Incluso acaban de donar al CNR italiano su anterior buque oceanográfico ¡será por barcos!

Johannes Schmidt era un joven lleno de ilusión que cumplió con creces su sueño siamés…

Y un siglo después otros jóvenes realizaron también su particular «Siamese dream«. Con ellos termino dedicando una canción de aquel álbum de 1993 a Schmidt, Mortensen y a tod@s los jóvenes y no tan jóvenes que leéis este blog.

Cada cual con sus sueños…

Referencias:

  • Bruun A.F. Danish naturalists in Thailand (1900-1960). Siam Soc . Nat . Hist . B. 20:71-80 (1961).
  • David H. y col. Ostreopsis cf. siamensis and Ostreopsis cf. ovata from the Atlantic Iberian Peninsula: Morphological and phylogenetic characterization. Harmful Algae 30:44-50 (2013).
  • Drouet K. y col. Current distribution and potential expansion of the harmful benthic dinoflagellate Ostreopsis cf. siamensis towards the warming waters of the Bay of Biscay, North-East Atlantic. Env. Microbiol. 23(9):4956-4979 (2021).
  • Fukuyo Y. Taxonomical study on benthic dinoflagellates collected in coral reefs. Bull. Jpn. Soc. Sci. Fish 47:967–78 (1981).
  • Laza-Martínez A. y col. Morphological and genetic characterization of benthic dinoflagellates of the genera Coolia, Ostreopsis and Prorocentrum from the south-eastern Bay of Biscay. Eur. J. Phycol. 46, 1–21. (2011).
  • MacMillan K. y col. Case report: Aquarium palytoxin induced keratoconjunctivitis. Am. J. Ophtalmol. Case Rep. 25:101326. (2022).
  • Nguyen-Ngoc L. y col. Morphological and genetic analyses of Ostreopsis (Dinophyceae, Gonyaulacales, Ostreopsidaceae) species from Vietnamese waters with a re-description of the type species, O. siamensis. J. Phycol. 57:1059-1083 (2021).
  • Pelin M. y col. Palytoxin-Containing Aquarium Soft Corals as an Emerging Sanitary Problem. Mar. Drugs 14:33 (2016).
  • Randall J.E. Review of Clupeotoxism, an Often Fatal Illness from the Consumption of Clupeoid Fishes. Pacific Science 59(1):73–77 (2005).
  • Santos M. y col. Ocurrence of Ostreopsis in two temperate coastal bays (SW iberia): insights from the plankton. Harmful Algae 86: 20–36 (2019).
  • Schmidt J. Preliminary report of the botanical results of the Danish expedition to Siam (1899–1900). Part IV. Peridiniales. Botanisk tidsskrift 24:212–21 (1901).
  • Wood P. y col. Aerosolized palytoxin toxicity during home marine aquarium maintenance. Toxicol. Comm. 2:1, 49-52 (2018).

ICHA18 (Nantes, 2018)

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Imagen de portada: macarons ICHA [Autora: @MartinaADoblin]

Maquetas de Vulcanodinium rugosum y Dinophysis acuminata en «La Cité», el centro de eventos donde se celebró ICHA2018. Autor: F. Rodríguez.

Dudaba si escribir o no esta entrada porque otras anteriores sobre conferencias ICHA no despertaron mucha atención. Pero tropezaré 3 veces con la misma piedra porque la Conferencia Internacional sobre Algas Tóxicas es LA REUNIÓN.

En ella se muestran los últimos avances y temas candentes en el estudio de microalgas tóxicas y no puedo despedir el año sin hablar de ella.

El programa de las ICHA es lo más parecido a una «Olimpíada de algas tóxicas» con muchas disciplinas simultáneas. Y aunque no se repartan medallas también hay algunos premios!

Las convoca cada 2 años la ISSHA (International Society for the Study of Harmful Algae), que colabora con el comité organizador en su celebración (p.ej. con becas de viaje para estudiantes) y en la publicación posterior de comunicaciones.

Hall de «La Cité» durante la ICHA2018. Autor: @cilmkt.

La XVIII edición se celebró en Nantes (Francia) entre el 21-26 de octubre 2018 y batió el récord de participación con más de 750 personas de 64 países. El comité organizador estaba formado casi exclusivamente por investigadores del IFREMER, con Philipp Hess a la cabeza.

Los 3 grandes temas considero que fueron [1] ecología (dinámica de poblaciones, biogeografía y efectos del cambio climático), [2] detección de toxinas y [3] estudios «ómicos» (principalmente genómicos y transcriptómicos).

Pero no se asusten: no pretendo levantar acta de 623 contribuciones (entre charlas orales y pósters) agrupadas en 24 temas. Para ello ya está el listado de comunicaciones y resúmenes en ICHA2018. Les hablaré desde mi perspectiva parcial, subjetiva y muy limitada sobre algunos de los trabajos que más me impactaron.

Asistir a todas las charlas con 3 sesiones simultáneas era imposible, te mueves entre salas y aún así cuando los horarios se desplazan no llegas a tiempo…

Un copépodo productor de copepodamidas citado por Lundholm: Centropages hamatus. Giant Microbes lo vende en mini-peluche. Fuente: ZIMNES.

Eso mismo me pasó con una de las presentaciones más atractivas: «Induction of domoic acid production: kinetics and types of grazers and diatom species«, de Nina Lundholm (Museo de Historia Natural de Dinamarca, Copenhage).

Las copepodamidas son lípidos polares producidos por copépodos -es decir, predadores de fitoplancton- descubiertos en 2015 (Selander y col.) como señales químicas inductoras de la producción de toxinas paralizantes en dinoflagelados (Alexandrium minutum).

Se trata de las primeras sustancias identificadas en la interacción entre fitoplancton y zooplancton: las copepodamidas alertan al fitoplancton de la amenaza de los predadores y desencadenan como respuesta defensiva la producción de toxinas. Y Lundholm explicó que también estimulan la producción de toxinas amnésicas (ácido domoico) en diatomeas del género Pseudo-nitzschia.

Alexandrium catenella. Autor: Pablo Salgado.

Los trabajos sobre cianobacterias disfrutaron de un protagonismo mucho mayor que en reuniones pasadas como una charla plenaria de Anna Michalak (Stanford University, EEUU), sobre los blooms de Microcystis en el lago Erie.

También se presentaron numerosos estudios sobre Alexandrium catenella –productor de toxinas paralizantes– cuyas proliferaciones anuales en el sur de Chile suponen serios riesgos para la salud pública e impacto socio-económico por sus efectos negativos sobre la extracción y comercialización de productos marinos (marisco y acuicultura).

La lista de investigadores e instituciones implicadas sería muy larga (IFOP, Universidad Austral, de Concepción, de Los Lagos, San Sebastián, laboratorios ministeriales, Plancton Andino, etc) y demuestra el esfuerzo actual dedicado en Chile tanto a esta especie como a otras microalgas nocivas (Dinophysis) e ictiotóxicas (Pseudochattonella y Karenia).

Pero si tengo que mencionar un asunto que centrase la atención me quedo con casi 60 comunicaciones relacionadas con ciguatera, incluyendo la descripción de dos nuevas especies del dinoflagelado causante de dicha intoxicación: Gambierdiscus lewisii y holmesii, de la gran barrera de coral (póster 123; Kretzschmar y col.).

Pez Napoleón (Cheilinus undulatus). Autor: Giusseppe Mazza. Fuente: Mónaco Nature Encyclopedia.

Mireille Chinain (Instituto Louis Malardé (ILM), Papeete, Polinesia francesa), insistió en la importancia de caracterizar la diversidad de especies de Gambierdiscus y sus toxinas para relacionar dicha información con los perfiles de toxinas encontrados en peces ciguatos.

Destacó que algunos ejemplares muestran efectos visibles que reconocen los pescadores y asocian con su toxicidad, como cambios de color (Cheilinus undulatus: verde (ok!), azul-púrpura (ciguato!)), y/o trastornos del comportamiento al nadar. También hemorragias en la cola, que relacionan con los efectos hemolíticos de las toxinas evitando consumir dichos peces.

Chinain también llamó la atención sobre casos recientes de ciguatera no asociados a peces sino con invertebrados: erizos, gasterópodos, pulpos y langostas (Islas Marquesas y Kiribati: Harmful Algal News nº60). Sólo en la Polinesia francesa se declaran 350-500 casos anuales (Clémence Gatti, ILM). Por ello el 100% del personal sanitario ha tratado pacientes con ciguatera alguna vez, y el 45% con personas aquejadas de síntomas crónicos. Casi el 60% de los afectados opta por remedios tradicionales y solo acuden al médico en los casos más graves.

Mero de Cola Luna (Variola louti). Autor: Jacek Madejski. Fuente: Naturalista.

Luc de Haro (Assistance Publique Hôpitaux de Marseille, Marsella, Francia), recordó la siguiente anécdota: la intoxicación por ciguatera en una pareja de turistas franceses en Mauricio en 2010, explicando que se trató de un brote después de una fuerte tormenta tras consumir Variola louti.

Los síntomas remitieron al cabo de 4-7 semanas y les recomendaron evitar el alcohol y peces tropicales.

Pero un año después, disfrutando de vacaciones en Senegal, les ofrecieron pescado en un hotel y aunque al principio se negaron luego les convencieron explicándoles que allí no existía ciguatera.

Pues bien: se intoxicaron otra vez! con un barbudo (Polydactylus quadrifilis). Pero fueron los únicos clientes del hotel que desarrollaron síntomas demostrando que estaban hipersensibilizados. Todavía se desconocen los mecanismos que provocan la resurgencia de ciguatera en pacientes que ya la han contraído.

Las últimas ICHA incluyen una modalidad de charlas breves asociadas a un póster, en las que solo da tiempo a señalar los resultados más interesantes para atraer la atención sobre el trabajo. Y esto fue lo que hizo Ingrid Sassenhagen (Université du Littoral Côte d’Opale, Dunquerque, Francia) de manera simpática. Mostró imágenes de unos parásitos desconocidos que observó en diatomeas y cuando esperábamos que revelase qué eran nos espetó: «si quieren descubrir su identidad visiten el póster 244, gracias!«.

Colonias gigantes de Phaeocystis globosa como las de esta imagen aparecen en las costas de China desde 1997. Fuente: Lu Songhui (2016).

Sobre los métodos de mitigación de proliferaciones tóxicas citaré a Z. Yu (National Laboratory for Marine Science and Technology, Qingdao, China) quien explicó los riesgos que suponen los blooms de enormes colonias de Phaeocystis globosa cuando proliferan cerca de circuitos para la toma de agua en la refrigeración de centrales nucleares.

Para eliminarlas han ensayado la deposición de arcilla modificada (cargada positivamente para atraer las células) que consigue eliminar un 70-80% de las células –y las que quedan no crecen porque quedan dañadas-.

Dicho método también lo ensayaron con éxito para limpiar un lago afectado por un bloom de cianobacterias tóxicas (Microcystis aeruginosa) durante los juegos nacionales de China en 2005.

Mini-cerebros. Autores: Thomas Hartung &David Pamies (Johns Hopkins Center for Alternatives to Animal Testing and Organome, LLC) & Paula Barreras & Carlos Pardo (Division of Neuroimmunology and Neurological Infections, Johns Hopkins Hospital). Fuente: Scientific American.

Thomas Hartung (Johns Hopkins University, Baltimore, EEUU), dio una charla plenaria sobre modelos en estudios toxicológicos. Muy interesante. Destacó la creciente concienciación sobre la limitación de los ensayos sobre modelos animales (“no somos ratas de 70 kg”), y que las líneas celulares acumulan también modificaciones genéticas y están sujetas a artefactos de cultivo.

Planteó el desarrollo de modelos virtuales que recreen la complejidad de los pacientes humanos hacia un “paciente virtual personalizado”. Modelos matemáticos que eviten ensayos reales en animales y que hagan un cribado previo para recrear los resultados “in silico”.

En ese momento habló de los “mini-cerebros”: tejidos cerebrales creados en su laboratorio a partir de células madre humanas, que muestran actividad y establecen comunicación entre sus neuronas. Un modelo prometedor para estudiar enfermedades degenerativas o los efectos de diferentes sustancias neurotóxicas tales como las biotoxinas producidas por las microalgas.

Y ahora comentaré tres charlas que me provocaron especial intriga e interés…

Bora Lee antes de desvelar su secreto!. Autor: F. Rodríguez.

La primera de ellas tiene que ver con esta misteriosa imagen. En ella una estudiante de doctorado, Bora Lee (Chonnam National University, Corea del Sur) se pregunta ¿qué es?

Se refiere al corpúsculo rojo que aparece en algunas células de dinoflagelados tóxicos del género Ostreopsis durante los muestreos naturales.

Pues dicho y hecho. Aisló corpúsculos rojos de varios individuos de Ostreopsis y amplificó mediante PCR fragmentos de genes marcadores que le permitieron identificar su naturaleza. El resultado: algas rojas. Esto demuestra que Ostreopsis es mixótrofo y puede alimentarse de dichos organismos. La cuestión es cómo…

La segunda charla presentó un descubrimiento rompedor: la producción de vesículas extracelulares en dinoflagelados a cargo de Esther Garcés (ICM-CSIC, Barcelona, España).

Esther Garcés al comienzo de su charla sobre las vesículas extracelulares. Autor: F. Rodríguez.

En 2014 Biller y col., del laboratorio de Sallie W. Chisholm, demostraban por primera vez la liberación de dichas vesículas en microorganismos marinos (cianobacterias de los géneros Prochlorococcus y Synechococcus), con presencia de proteínas que aportarían quizás una fuente de alimento a otros microorganismos.

Asimismo también establecieron que esas diminutas estructuras esféricas (100 nm) poseían ADN y ARN, así que podrían suponer un mecanismo para la transferencia de genes, etc.

Su descubrimiento en dinoflagelados por parte de Esther Garcés y col. abre un campo nuevo de estudio en las microalgas tóxicas rebosante de cuestiones acerca de su papel en la ecología y dinámica de poblaciones, incluyendo patogenicidad, resistencia a infecciones, fuente de nutrientes, evolución y adaptación al medio…quien sabe!

La tercera charla mereció los aplausos del público durante la misma: tal fue el éxito que incluso le pedimos un bis al conferenciante para que volviese a poner «ése vídeo del que todos hablan» que tanto nos impresionó.

Heterocapsa circularisquama HCLG-1 infectada por el virus HcRNAV109. Microscopio electrónico de transmisión (A) Célula sana mostrando el núcleo (N), cloroplastos (Ch) y pirenoides (Py). (B) 48 h después de la infección con viroplasma (VP) y degradación de orgánulos. (C, D) el virus HcRNAV109. Fuente: Tomaru y col. (2004).

K. Nagasaki (Kochi University, Kochi, Japón) demostró que es posible aislar manualmente! el núcleo de un dinoflagelado nocivo (Heterocapsa circularisquama) infectado por virus.

El vídeo formaba parte de un trabajo todavía sin publicar y fue uno de los revisores quien solicitó una evidencia visual sobre lo que aseguraban haber conseguido: aislar el núcleo de Heterocapsa con una micropipeta de vidrio.

Sin palabras. Solo aplausos.

Y por si fuera poco, las imágenes de microscopía de barrido que mostró K. Nagasaki con las células de Heterocapsa infectadas y el detalle de los virus fueron igualmente impactantes por su detalle y calidad. Im-pre-sio-Nantes.

Para terminar, entre los premios que se entregaron destacaré uno en particular.

Beatriz Reguera, de nuestro grupo de investigación del IEO de Vigo, recibió el premio Yasumoto que reconoce su contribución a lo largo de la carrera profesional al conocimiento sobre algas nocivas y ficotoxinas, así como los servicios prestados a la ISSHA.

Y con esta imagen de grupo al término de la conferencia les dejo. Espero que les haya interesado y aprovecho para desearles Felices Fiestas y Año Nuevo.

Nos vemos en 2019.

Referencias:

-Biller S.J. y col. Bacterial Vesicles in Marine Ecosystems. Science 343:183-186 (2014).
-Glaizal M. y col. Ciguatera contracted by French tourists in Mauritius recurs in Senegal. Clinical Toxicology 49(8):767 (2011).
-Selander E. y col. Predator lipids induce paralytic shellfish toxins in bloom-forming algae. PNAS 112(20):6395-400 (2015).
-Songhui L. Phaeocystis globosa: a giant colonial harmful species in the WESTPAC waters. WESTPAC HAB Workshop 2016. Disponible en iocwestpac.org
-Tomaru Y. y col. Isolation and characterization of two distinct types of HcRNAV, a single-stranded RNA virus infecting the bivalve-killing microalga Heterocapsa circularisquama. Aquat. Microb. Ecol. 34(3):207-218 (2004).

 

El alga de la muerte de Hana

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Imagen de portada: Mokoliʻi [Chinaman’s Hat, bahía Kāneʻohe. Autor: F. Rodríguez]

Hoy abriré un paréntesis en la saga dedicada a Verne, porque Hawaiʻi lo vale.

Instituto de Biología Marina de Hawaiʻi (HIMB). Fuente: himb.hawaii.edu

El Instituto de Biología Marina de Hawaiʻi (HIMB) tiene el privilegio de ser el único laboratorio del mundo en un arrecife de coral: la isla Coconut, en la bahía Kāneʻohe (Oahu).

Parece más un paraíso que un lugar de trabajo y su localización tiene mucho que ver con eso…

Fue un magnate del petróleo (Edwin W. Pauley), quien compró en 1947 la isla-arrecife para su disfrute privado y financió en 1951 la creación del Hawaiʻi Marine Laboratory (HML), germen del actual HIMB.

En 1993 la familia Pauley aportó nuevos fondos para comprar los terrenos privados que quedaban y ampliar las instalaciones.

Estuve en Oahu en 2011, y también en la bahía Kāneʻohe, gracias a una campaña oceanográfica del proyecto Malaspina, pero desconocía completamente la historia que les voy a contar y en la que el laboratorio de Coconut fue protagonista a su pesar.

La palitoxina es uno de los venenos más potentes que se conocen y debe su nombre al invertebrado marino del cual se aisló: Palythoa toxica.

Palithoa sp. Autor: Jay Torborg. Fuente: jaytorborg.com

Palythoa es un género de corales blandos (Filo: Cnidaria, Clase: Anthozoa) que incluye a otras especies productoras de palitoxina.

Dicha toxina (y análogos como las ostreocinas, ovatoxinas y mascarenotoxinas) la producen también varias especies de dinoflagelados del género Ostreopsis como O. cf. ovata, O. cf. siamensis, O. fattorussoi y O. mascarenensis.

Estos dinoflagelados han sido relacionados con intoxicaciones y muertes en humanos por consumo de pescado y crustáceos. Los síntomas del clupeotoxismo (intoxicación por consumo de pescado contaminado con palitoxina) son similares a los de la ciguatera, aunque su mortalidad es mucho más elevada.

El descubrimiento de la palitoxina tiene mucho de leyenda, leyendas hawaiianas para ser más exactos!

He encontrado varias versiones antiguas y modernas que recogió mi colega Pilar Riobó en su tesis doctoral (2008), pero me ceñiré a una fuente anterior: «Native use of marine invertebrates in old Hawaii» (Titcomb, 1978). Según esta autora, un escrito de 1838 afirmaba que en una charca marina en el distrito de Hana crecía un musgo venenoso. Se decía que los nativos solían frotar con él la punta de sus lanzas para volverlas letales y que aquel musgo rojizo se encontraba solamente en dicho lugar.

Titcomb añade que una leyenda hawaiiana explicaba como «un despiadado hombre-tiburón fue asesinado y las cenizas de su cuerpo arrojadas a una charca. Luego, aquellas cenizas se transformaron en el musgo venenoso.»

Los nativos la llamaban limu-make-o-Hana («alga de la muerte de Hana«). Años después, en 1877, la sugerente historia de las lanzas fue desacreditada en una carta a un periódico local, a la vez que informaba sobre el veneno y el organismo responsable:

Permítame decirle algo sobre el alga tóxica de Muolea en Hana, al este de Maui. Antiguamente no crecía como ahora y los nativos que vivían cerca de las charcas marinas no sabían que era venenosa. Unos niños fueron a las pozas a capturar peces ouha y aquellos que los probaron se marearon y desmayaron. Revivieron cuando les administraron medicinas.

Philip Helfrich (Universidad de Hawaiʻi, izquierda) y Hank Banner (director del HML) en 1961. Fuente: UH and the sea (Capítulo 3)

Después de aquello, un hombre de Honaunauin Kona (Hawaii) descubrió el asunto. En la época que los cerdos comen patatas dulces cosechó el alga y frotó patatas con ella. Se las ofreció a los cerdos y todos murieron.
Cuando unos perros se acercaron a lamer el vómito de los cerdos también murieron […] en cuanto la tocas se encoge y afloja como una planta delicada.
No es como el resto de algas, se parece a las ventosas de los pulpos […] los peces que nadan a su alrededor no sufren daño pero si te los comes morirás […] por esa razón nadie que no tenga permiso puede ir allí…» [Muolea, Hana, 11 agosto 1877, Abraham Kauhi]

Inspirados por estos documentos del siglo XIX, zoólogos de la Universidad de Hawaiʻi y del HML (isla Coconut), con Philip Helfrich a la cabeza, localizaron el 30 de diciembre de 1961 una poza en la que se encontraba un organismo que podía corresponder con aquellos relatos. Los nativos les avisaron de que el lugar era «kapu» (tabú), un área prohibida según las antiguas leyes hawaiianas y que se arriesgaban a sufrir un castigo al entrar en ella.

Así era el laboratorio del HML en la isla Coconut, en 1959. Su estructura era de madera reutilizada de viejas construcciones militares. Fuente: UH and the sea (Capítulo 3)

Y casualmente, casi al mismo tiempo que se encontraban allí, un incendio arrasó el laboratorio del HML provocando la pérdida de equipos y datos: años de trabajo reducidos a cenizas.

No hubo heridos ni muertos pero científicamente fue una catástrofe. Sobre el mismo lugar se levantó un nuevo laboratorio inaugurado en 1965 con el acrónimo actual: HIMB.

Pero la historia no termina aquí. Se ve que Helfrich y sus colegas no eran en absoluto supersticiosos y al día siguiente del incendio, 31 de diciembre, volvieron a la poza para recoger más especímenes.

Y ese día experimentaron en sus propias carnes las pruebas de su toxicidad…

Palythoa toxica. Autor: William J. Cooke. Fuente: Titcomb (1978)

Mientras muestreaban uno de ellos entró en contacto con las secreciones mucosas de Palythoa a través de arañazos en las manos sufriendo náuseas, mareos, dolor de cabeza y una hinchazón en pies y manos que le duró una semana!

Aquel muestreo y otros posteriores demostraron que no se trataba de un alga sino del cnidario Palythoa toxica (Walsh & Bowers, 1971).

También en 1971 se publicó la identificación de la palitoxina (Moore & Scheuer), cerrando así el círculo en torno a las leyendas y relatos que llevaron a investigadores como Helfrich a tirar del hilo hasta descubrir la verdadera naturaleza del asunto.

En esto consiste a menudo la ciencia: indagar en la razón profunda de las cosas por mágica e incomprensible que nos parezca la realidad.

Al mismo tiempo –si es cierto todo lo que escribió Titcomb en 1978-, interpreto lo siguiente: que el lugar donde crecía Palythoa estuviese prohibido por las leyes tradicionales pudo ser una forma de controlar el acceso al veneno, demostrando que sí se conocía desde antiguo y que quizás las leyendas e historias de lanzas venenosas no eran solo fantasías…

Referencias:

-Karl D.M. UH and the sea. The emergence of marine expedicionary research and oceanography as a field of study at the University of Hawaii at Manoa. Enlace web
-Moore R.E., Scheuer P.J. Palytoxin: A new marine toxin from a coelenterate. Science 172:495-8 (1971).
-Parsons M.L. y col. Gambierdiscus and Ostreopsis: Reassessment of the state of knowledge of their taxonomy, geography, ecophysiology, and toxicology. Harmful Algae 14:107-129.
-Riobó P. Palitoxinas, ensayos biológicos y métodos químicos para su determinación en organismos marinos. Tesis doctoral, Universidade de Vigo, 237 pp. (2008).
-Titcomb M. Native use of marine invertebrates in old Hawaii. Pacific Science 32:325-386 (1978).
-Walsh, G.E., Bowers, R.L. A review of Hawaiian zoanthids with descriptions of three new species. Zool. J. Linn. Soc. 50:161-80 (1971)

Fraga y las Ostreopsis

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Fraga junto al embajador de EEUU
y otros dos señores en Palomares.
Radiactividad a mí? Fraga vivió casi 90 años,
y el embajador murió con 80 en un accidente de tráfico.
Fuente: opimundo

Palomares es una pedanía de Cuevas de Almanzora, cerca del mar en la provincia de Almería. En sus campos se estrelló el 17 de enero de 1966 un B-52 de las fuerzas armadas de EEUU con 4 bombas atómicas al intentar repostar combustible de un avión nodriza (que también cayó). Por suerte las bombas no explotaron pero dos de ellas liberaron plutonio y murieron los 7 tripulantes.

Inmediatamente se puso en marcha un despliegue militar norteamericano. Removieron tierra para retirar la contaminación y se quemaron cosechas.
Casi 5000 bidones de material contaminado fueron trasladados a EEUU. Pero no se evacuó a la población y se podía ver a los vecinos merodeando los restos del accidente, llevándose trocitos como recuerdo.
Si quieren conocer más detalles les recomiendo ver el magnífico reportaje del Escarabajo Verde.

La consigna de las autoridades fue que allí no había pasado nada y no había riesgo de contaminación. Para demostrarlo, Manuel Fraga Iribarne, ministro de información y turismo, se dió un chapuzón el 7 de marzo junto al embajador de EEUU en la playa de Quitapellejos…

Playa de Quitapellejos (agosto de 2010).
Autor: Corticata. Fuente: Panoramio.

Esta semana, casi 50 años después de aquel famoso baño, saltó a la prensa la prohibición de bañarse en varias playas de la provincia de Almería, véase: El Playazo, Villaricos…y Quitapellejos !!!!

Al principio las noticias eran confusas: se hablaba de varias decenas de personas afectadas por problemas respiratorios y cutáneos, bien por causa de microalgas o por un contaminante en el agua. Las portadas de algún medio digital mostraban las inevitables imágenes de archivo de una marea roja.

No había análisis del agua y mientras tanto leí en Facebook (publicado por FITOTAX) esta noticia de un periódico digital: según los expertos la toxicidad por culpa de proliferaciones de microalgas se produce principalmente por consumir alimentos contaminados (pescado de la zona), y no afecta a vías respiratorias ni piel, sino al aparato digestivo. (Almería 360, 26/VI/2015). No eran muy expertos «los expertos»…

Una célula de Ostreopsis sp.
aislada en la isla de Tenerife.
Autor: F. Rodríguez

En este blog ya hablamos de Ostreopsis, un dinoflagelado cuyas proliferaciones pueden ocasionar justamente todos y cada uno de los síntomas descritos en los medios de comunicación. Desde el primer momento era el principal sospechoso, aunque no fue hasta ayer cuando se confirmó de manera oficial (El País, 30/VI/2015). En total unas 90 personas se han visto afectadas por nuestro amigo de hoy.

Ostreopsis no produce mareas rojas, es un organismo bentónico y sus células poseen un color marrón-dorado. Tampoco es un problema nuevo ni en España ni en la costa de Almería.

En 2006 ya sucedió una proliferación de Ostreopsis y un brote de molestias respiratorias en Cuevas de Almanzora, en la playa de la barriada de Pozo del Esparto. Barroso García y col (2008) informaron que los síntomas principales fueron estornudos, que afectaron más a los vecinos con viviendas cerca de la playa. Antes, su presencia fue detectada en Cataluña, donde sus proliferaciones han sido habituales durante los últimos 15 años en localidades como Sant Andreu de Llavaneres. Sin embargo, las proliferaciones de Ostreopsis no siempre provocan brotes con síntomas respiratorios…no me pregunten, nadie sabe el motivo…

¿Qué factores estimulan la proliferación de Ostreopsis en el Mediterráneo?
Básicamente los datos disponibles asocian su desarrollo con el aumento de temperatura y luz durante el verano (julio-septiembre, incluso en otoño). No se conoce con precisión el papel que juegan factores como los nutrientes. Y respecto a la contaminación los vertidos de una industria química no son del agrado para ningún bicho viviente, pero la degradación persistente del ecosistema (por causas antropogénicas o naturales) bien podría favorecer la proliferación oportunista de organismos como Ostreopsis.

Sus poblaciones crecen adheridas por un mucus sobre macroalgas como Corallina, Dictyota y Padina, aunque también pueden proliferar sobre sustratos duros (rocas o moluscos), o en la misma columna de agua. Considerado como propio de latitudes bajas, su detección en el Mediterráneo (Francia), data de los años 70′. Pero no fue hasta finales de los 90′ cuando las proliferaciones de Ostreopsis ocasionaron molestias respiratorias: 100 personas en la Toscana (Italia).

En años sucesivos los problemas de salud pública asociados a estos dinoflagelados se han extendido a diversos países tanto al norte como al sur del Mediterráneo. Uno de los eventos más graves sucedió en Argelia en 2009, cuando más de 300 personas sufrieron problemas respiratorios, conjuntivitis, fiebre e irritaciones cutáneas (Illoul y col. 2012). Se detectaron también mortandades de erizos de mar, algo que también se ha observado en Italia y la costa catalana…

Playa de Boumerdes (Argelia), afectada en 2009 por una proliferación de Ostreopsis.

Fuente: dz.worldmapz.com

En general los síntomas en humanos se asemejan más a un brote alérgico que a una intoxicación, y suelen remitir a las pocas horas cuando cesa la exposición al aerosol marino. En el caso de buceadores, éstos han mostrado irritación en los labios y descrito una especie de «sabor metálico» en el agua de mar. Los casos más graves no son habituales y pueden requerir de hospitalización e incluso cuidados intensivos.

Ostreopsis produce varios tipos de toxinas pertenecientes al grupo de las palitoxinas y ovatoxinas, aunque se desconoce si tienen relación con los síntomas antes citados. La aparición de molestias respiratorias y cutáneas se produce tanto por contacto directo con el agua como por la inhalación del aerosol marino. Pero las palitoxinas no se encuentran disueltas en el agua mientras que en el aerosol sólo recientemente se ha demostrado la presencia de ovatoxinas. Es un primer indicio pero seguimos sin poder precisar el compuesto (o compuestos) responsables de tantas molestias.

Lagos, en el Algarve (Portugal). Autor: F. Rodríguez.
Muy cerca de aquí sucedió en septiembre de 2011
la primera proliferación de Ostreopsis en el Portugal continental.
Lo publicó en Harmful Algal News Helena David y col. (2012)

Durante su tesis doctoral, la hoy Dra. Helena Dias David (Universidad del País Vasco, 2014), recogió muestras intermareales para conocer la distribución de dinoflagelados bentónicos, entre ellos Ostreopsis, a lo largo de la costa sur portuguesa y el margen Atlántico de la Península Ibérica.

Encontró dos especies: Ostreopsis cf. ovata y Ostreopsis cf. siamensis y su trabajo demostró que Ostreopsis es como el río Guadiana, aparece y desaparece: presente en el Algarve, desaparece al norte de Cascais y vuelve a aparecer a la altura de Santoña (Cantabria) y el País Vasco….

¿ Por qué ?

En su tesis Helena planteó una interesante hipótesis basada en las variaciones anuales de temperatura en la costa de la Península Ibérica: descubrió que Ostreopsis sólo se detecta cuando la temperatura del mar supera los 19,5 ºC durante al menos 3 meses seguidos al año.

Así que el afloramiento en el Atlántico y la menor temperatura en el oeste del Cantábrico respecto al Golfo de Vizcaya parecen barreras naturales para el asentamiento de poblaciones de Ostreopsis en la mitad norte de Portugal, Galicia y Asturias…

Referencias:

-Barroso-García P. y col. Brote con síntomas respiratorios en la provincia de Almería por una posible exposición a microalgas tóxicas. Gac. Sanit. 22:578-584 (2008).
-Ciminiello P. y col. First Finding of Ostreopsis cf. ovata Toxins in Marine Aerosols. Environ. Sci. Technol. 48:3532-3540 (2014).
-David H. y col. First bloom of Ostreopsis cf. ovata in the continental Portuguese coast. HAN 45: 12-13 (2012).
-David H. y col. Relationships between the presence of Ostreopsis (Dinophyceae) in the Atlantic coast of the Iberian Peninsula and sea-surface temperature. Cryp. Alg. 33:199-207 (2012).
-Illoul H. y col. The genus Ostreopsis along the Algerian coastal waters (SW Mediterranean) associated with a human respiratory intoxication episode. Cryp. Alg. 33:209-216 (2012).
-Vila M. Management of Ostreopsis blooms in recreational waters along the Catalan coast (NW Mediterranean Sea): cooperation between a research project and a monitoring program. Cryp. Alg. 33:143-152 (2012).

En esta apartada orilla no se respira mejor

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Ostreopsis sp. al microscopio óptico (4X). Autor: F. Rodríguez

Hace apenas 10 años nadie se ocupaba en Europa de los problemas que pudiera causar un dinoflagelado bentónico llamado Ostreopsis. Hoy existen redes de vigilancia en el Mediterráneo, en Francia e Italia por ejemplo.

A finales del s.XX Ostreopsis se consideraba un género típicamente tropical ó sub-tropical, minoritario en latitudes medias. Pero en 1998 en la Toscana (Italia) sucedieron los primeros casos de bañistas con problemas respiratorios…

Ostreopsis sp. al microscopio óptico (40X). Autor: F. Rodríguez

 

Y en los años siguientes el problema sanitario en el Mediterráneo se hizo crónico. Los casos más abundantes de intoxicaciones respiratorias se detectaron entre 2003-2006 y se extendieron a distintas zonas no solo de Italia, sino también en Francia, España, Grecia, Croacia, Túnez y recientemente en Argelia.
Ostreopsis saltó a los titulares de prensa en agosto de 2005 cuando unas 200 personas en la costa de Génova (Italia) fueron hospitalizadas con molestias respiratorias (rinorrea), fiebre, dolores musculares, conjuntivitis y erupciones cutáneas. Los síntomas desaparecieron en cuestión de horas.
El problema parecía venir del agua y aerosol de la brisa marina. Las muestras de agua y del fondo (rocas y algas) demostraron que había muchísima Ostreopsis, miles de células por litro de agua y cientos de miles por gramo de macroalgas en las playas afectadas.

Ostreopsis puede ser un problema sanitario y también ambiental. Porque cuando crece de esa forma descontrolada cubre rocas y macroalgas con una especie de mucus, formando una «telilla» marrón que perjudica a la fauna bentónica (ascidias, lapas, estrellas de mar, etc), y ha sido relacionada con mortandades masivas en erizos de mar, por ejemplo.

Imagen de un acuario de mar en Sant Andreu de Llavaneres
con una proliferación de Ostreopsis

Por si no fuese suficiente, Ostreopsis también produce unas potentes toxinas (palitoxinas), cuyo efecto en humanos por consumo de alimentos contaminados (peces, marisco) se llama «clupeotoxismo», similar aunque más grave que la ciguatera.

En 1994, en Madagascar, la muerte de una mujer tras ingerir una simple sardina, sirvió para relacionar el clupeotoxismo con las palitoxinas de Ostreopsis. Sin embargo, las palitoxinas fueron aisladas por primera vez en una anémona en Hawaii (Palithoa toxica). Su descubrimiento se relaciona con las leyendas de los nativos en la isla de Maui, sobre venenos letales en «musgos» marinos y anémonas que untaban en sus arpones y lanzas.

En España los casos más abundantes de intoxicaciones respiratorias se han registrado en la costa catalana, en Sant Andreu de Llavaneres, a 38 km de Barcelona. Pero también se han registrado casos al sur de la península ibérica, en playas de Almería y Murcia. El caso de Llavaneres ha sido el más conocido y comentado en la prensa (El País, 8/9/2011).
Así de marrón quedó una red después de varias horas
en el agua con una proliferación de Ostreopsis
en Sant Andreu de Llavaneres (agosto 2010).
Durante un muestreo que realizamos en verano de 2010 en Sant Andreu de Llavaneres pudimos comprobar en nosotros mismos los «efectos» de Ostreopsis.
Muestreábamos durante una proliferación, y en aquellos días tuvimos los mismos síntomas de rinitis y estornudos que produce una alergia de primavera; además de que un simple corte en la piel, en contacto prolongado con el agua, terminaba en escozor e irritación cutánea.
De momento se desconocen las sustancias que producen estas molestias, aunque el principal sospechoso siga siendo Ostreopsis.

Así que revisando el «Don Juan Tenorio» de Zorrilla…hay orillas en las que la luna más pura brilla, pero no se respira mejor…!!

Claro que Doña Inés le escuchaba en la ribera del Guadalquivir en Sevilla, donde la brisa de Ostreopsis nunca romperá el encanto del momento…!!

 

Referencias:

-Monitoraggio di Ostreopsis ovata e altre microalghe potenzialmente tossiche lungo le coste italiane nel trienio 2007-2009. ISPRA, 168 pp. (2010).
-Palitoxinas, ensayos biológicos y métodos químicos para su determinación en organismos marinos. P. Riobó, tesis doctoral, 248 pp. (2008).
-Parsons ML, Aligizaki K, Bottein M-Y D, Fraga S, Morton SL, Penna A, Rhodes L. Gambierdiscus and Ostreopsis: Reassessment of the state of knowledge of their taxonomy, geography, ecophysiology and toxicology. Harmful Algae, en prensa (2012).