Download Investigan efectos de nanopartículas de plata

Investigan efectos de nanopartículas de plata
contra enfermedades de especies marinas
Por Ana Luisa Guerrero
Ciudad de México. 2 de noviembre de 2016 (Agencia Informativa Conacyt).México tiene una costa de 11 mil 500 kilómetros aproximadamente, en ese
territorio en 2012 se registró una producción de pesca por captura y acuicultura de
un millón 687 mil 498 toneladas de peso vivo, según datos del Anuario Estadístico
de Acuacultura y Pesca 2012, elaborado por la Comisión Nacional de Acuacultura
y Pesca (Conapesca).
Es por ello que la pesca es una actividad económica primaria transcendental en el
país, ya sea para consumo interno como para exportación, debido a que genera
fuentes de empleo y divisas, contribuyendo a elevar el nivel de vida de los
habitantes de las regiones en que se realiza.
Sin embargo, en años recientes ha sido afectada por el impacto de enfermedades
en diversos organismos acuáticos que detienen su desarrollo y niveles de
producción.
Con el objetivo de explorar alternativas que hagan frente a esta problemática,
investigadores mexicanos experimentan con nanopartículas de plata para conocer
su efecto en el control de enfermedades en peces, moluscos y crustáceos.
Alrededor del mundo se realizan estudios y aplicaciones de las nanopartículas de
plata, sobre todo por su actividad antibacterial y antiviral. En México, diversas
instituciones trabajan en aplicaciones para el diagnóstico y combate de múltiples
padecimientos.
Por ello, a través del proyecto Estudio del efecto de nanopartículas de plata en
virus, bacterias y parásitos de organismos acuáticos, los científicos estudian,
además, si la presencia y concentración de estas sustancias resultan tóxicas para
el ser humano y el medio ambiente.
Debido a que en la literatura científica poco se reporta la efectividad de las
nanopartículas de plata contra patógenos de especies marinas, este proyecto
tiene el propósito de generar conocimiento de frontera encaminado a desarrollar
estrategias en acuacultura.
A decir de la doctora Cristina Chávez Sánchez, responsable técnica del proyecto,
si los resultados que obtengan son eficaces en eliminar patógenos y parásitos sin
afectar la inocuidad y el ambiente, las nanopartículas de plata serán una
alternativa para resolver múltiples problemas sanitarios y contribuir al sano
desarrollo de la actividad acuícola.
Y es que, a la fecha, persiste entre productores el desconocimiento de buenas
prácticas de cultivo debido a que aplican antibióticos indiscriminadamente como
método de control, sin detenerse a evaluar si la afección la producen virus,
bacterias o parásitos.
Trabajo colaborativo
Este esfuerzo colaborativo se gestó en el interior de la Red Internacional de
Bionanotecnología con Impacto en Biomedicina, Alimentación y Bioseguridad
(BIONN), una de las redes temáticas del Consejo Nacional de Ciencia y
Tecnología (Conacyt) que reúne a investigadores de instituciones nacionales y
extranjeras.
Tras un primer experimento realizado con camarones y que arrojó resultados
positivos, los científicos conformaron un importante grupo de trabajo para
descubrir el efecto de las nanopartículas de plata en pescado blanco, ostión,
abulón y camarón.
El grupo lo conforman científicos del Centro de Investigación en Alimentación y
Desarrollo (CIAD), del Centro de Investigaciones Biológicas del Noroeste (Cibnor)
y del Centro de Investigación Científica y de Educación Superior de Ensenada
(CICESE), así como del Instituto Tecnológico de Mazatlán, Instituto Tecnológico
del Valle del Yaqui —ambos pertenecientes al Tecnológico Nacional de México
(Tecnm)— y del Instituto de Investigaciones Agroforestales de la Universidad
Michoacana de San Nicolás de Hidalgo (UMSNH), en colaboración con el Centro
de Nanociencias y Nanotecnología (Cnyn) de la Universidad Nacional Autónoma
de México (UNAM) y la Universidad de Texas, en San Antonio (UTSA).
La doctora Cristina Chávez Sánchez, investigadora de la coordinación de
Acuacultura y Manejo Ambiental del CIAD, sometió el proyecto a la Convocatoria
de Investigación Básica SEP-Conacyt 2015, teniendo respuesta favorable.
Actualmente, ya ejecutan las primeras líneas de operación, como la programación
de los experimentos, el establecimiento de convenios y el manejo del presupuesto,
entre otras.
La también investigadora nacional nivel I detalla que están organizados en cinco
subgrupos enfocados en el estudio de cada especie, así como en el análisis de la
toxicidad al medio ambiente y la inocuidad de las nanopartículas de plata; en tanto
que cuentan con el apoyo de los doctores Nina Bogdanchikova (Cnyc) y Humberto
Lara Villegas (UTSA), quienes les proveerán nanopartículas de plata, además este
último participará en lo relacionado con la microscopía electrónica.
En entrevista con la Agencia Informativa Conacyt, se muestra optimista de que el
proyecto contribuirá con información de ciencia básica en un área que no ha sido
suficientemente estudiada.
“Vamos a obtener toda la información necesaria básica para que a futuro pueda
ser utilizada, aunque es un primer esfuerzo porque será preponderante investigar
más”, dice.
Investigación
El primer grupo está enfocado en el estudio del camarón para evaluar los efectos
de diferentes concentraciones de nanopartículas de plata sobre especies
infectadas con el virus de la mancha blanca (WSSV, por sus siglas en inglés) y
con la bacteria Vibrio parahaemolyticus que provoca el síndrome de la muerte
temprana (EMS, por sus siglas en inglés), dos de las principales enfermedades.
En este grupo participan investigadores del CIAD, del Cibnor, del Instituto
Tecnológico del Valle del Yaqui y del Instituto Tecnológico de Mazatlán.
El doctor Humberto Mejía Ruiz, investigador titular del Cibnor y responsable de
este grupo, desde hace cuatro años ha evaluado el efecto de las nanopartículas
de plata en ambas enfermedades en camarón de cultivo. A través de
experimentos observó que las especies sometidas a estas partículas tuvieron una
supervivencia superior a 90 por ciento, en comparación con el empleo de otros
antivirales.
Después de esos resultados se decidió ampliar la investigación para determinar
las dosis y métodos más efectivos para la aplicación de las nanopartículas, las
condiciones y vía de aplicación, así como conocer los genes que están
involucrados, el proceso por el que pasan las enzimas del sistema inmune nato del
camarón, además de las condiciones de estrés a las que puede estar sometido
durante la aplicación, entre otros aspectos.
El investigador, adscrito al Programa de Acuicultura del Cibnor, dice en entrevista
que en el proyecto evaluarán diversas vías de administración, por ejemplo a través
del encapsulamiento, dilución o directamente en el agua o el alimento.
“La única manera en que lo hemos probado es inyectado directamente en solución
salina porque es el método que nos da certeza de que las nanopartículas entraron
al torrente del camarón”, abunda en entrevista.
Además, serán probadas en diferentes tallas debido a que el síndrome de la
muerte temprana ataca camarones pequeños; por lo que “evaluaremos en
pequeñas tallas para ver si las bacterias son evitadas, pero también en camarones
de entre cinco y 15 gramos, que son los que se comienzan a cosechar”, destaca.
Adicionalmente, explica la doctora Cristina Chávez Sánchez, deberán evaluar los
efectos de las nanopartículas en las células del tejido digestivo, “porque estamos
pensando que uno de los primeros contactos que tendrá la nanopartícula con el
camarón será el sistema digestivo, y como el virus de la mancha blanca también
entra por ahí, queremos ver cómo se afectará a las células”.
Contra parásitos, virus y bacterias
Un segundo subgrupo de investigación estudiará los efectos en pescado blanco.
Está integrado por investigadores del CIAD, del Instituto de Investigaciones
Agroforestales y del doctor Humberto Lara Villegas, quienes analizarán si las
nanopartículas de plata contribuyen al control del parásito Ichthyophthirius
multifiliis, mejor conocido como Ich, que provoca la enfermedad de los puntos
blancos.
“Este parásito puede llegar a matar poblaciones enteras en dos o tres días. Vamos
a trabajar para ver si las nanopartículas pueden atacar algunas de las fases del
ciclo de vida de este animalito”, dice la doctora Cristina Chávez.
Y debido a que dicho ciclo es muy complicado, apunta, trabajarán con un
organismo modelo con muchas semejanzas a Ich pero que no es parásito y fácil
de cultivar. Con este organismo se realiza una tesis de maestría y ya se tiene
avanzada la parte in vitro, por lo que continuarán con la fase in vivo aplicando las
nanopartículas de plata para conocer cómo lo afectan y si también influye en los
peces.
El doctor Jorge Cáceres Martínez, investigador del CICESE, dirige el grupo que
estudia el impacto de las nanopartículas en ostión y abulón. En el caso de la
primera especie, se busca atacar el patógeno Perkinsus marinus, causante de
la enfermedad Dermo (Dermo disease) de las ostras; mientras que para el abulón,
la bacteria Candidatus Xenohaliotis californiensis. Además analizarán si la plata
puede ser más tóxica, debido a que probablemente pueda precipitarse con el agua
marina y no funcione adecuadamente.
Un cuarto grupo lo dirige el doctor Miguel Betancourt Lozano (CIAD), que se
encargará de indagar los posibles efectos tóxicos de las nanopartículas de plata
en el medio ambiente.
“Este grupo analizará el efecto que tengan las nanopartículas de plata liberadas al
medio ambiente, entonces analizarán si afectan a la comunidad bacteriana, al
sedimento o al plancton que está en contacto con ellas”, asevera.
Finalmente, el último grupo —liderado por el doctor Martín Jara Marini (CIAD)—
estudiará si los organismos marinos tratados con nanopartículas presentan riesgos
de inocuidad, es decir, si acumulan plata y en qué cantidades resultarían
peligrosas para el consumo humano.
“Existe también el peligro de que en un momento determinado, estas
nanopartículas puedan afectar el medio ambiente. No solo buscaremos los
remedios para las enfermedades, sino también indagaremos otras posibles
afectaciones; pues necesitamos que el uso de las nanopartículas no sea un
problema para el entorno ni para el hombre”, reitera.
Pesca en México
- Sonora, Sinaloa y Baja California Sur son los estados con mayor producción
pesquera en el país.
- El camarón se ubica en el segundo lugar en volumen de productos pesqueros
(11 y dos por ciento, a nivel nacional y en producción mundial, respectivamente).
Fuente: Servicio de Información Agroalimentaria y Pesquera, 2013.
Dra. Cristina Chávez Sánchez
Investigadora titular D, CIAD
[email protected]
Dr. Humberto Mejía Ruiz
Investigador titular A, Cibnor
[email protected]