El poder de realizar investigaciones de impacto público: Desde que una floración de algas nocivas obligó a la ciudad de Toledo a emitir una advertencia de “No beber” agua en 2014, UToledo ha estado trabajando para proteger la calidad del agua y la salud del lago Erie para el medio millón de personas de la región que dependen de él para obtener agua potable. Esta es la cuarta de una serie de cinco partes que detalla los esfuerzos de investigación de la calidad del agua de UToledo durante la última década.
Los peligros potenciales de la exposición a altos niveles de microcistina quedaron claros a mediados de la década de 1990, cuando más de 100 pacientes de diálisis en Brasil desarrollaron insuficiencia hepática aguda después de estar expuestos a agua contaminada.
Sin embargo, se han realizado relativamente pocas investigaciones sobre el impacto más amplio de las toxinas en la salud pública, que son producidas por las floraciones de algas verdeazuladas como las que aparecen en el lago Erie casi todos los veranos.
Un equipo multidisciplinario de investigadores de UToledo está investigando cómo las toxinas de microcistina, producidas por floraciones de algas verdeazuladas como las que aparecen en el lago Erie casi todos los veranos, afectan los sistemas orgánicos individuales, las posibles formas de evaluar la exposición y cómo las diversas vías de exposición a toxinas de algas dañinas pueden afectar la salud humana.
“Nadie se había percatado de ello”, dijo la Dra. Joan Duggan, especialista en enfermedades infecciosas y profesora de medicina en la Universidad de Toledo. “Ocurrió en el lago, pero no era algo en lo que la mayoría de la gente, tanto ciudadanos como científicos, estuvieran pensando”.
Eso cambió casi de la noche a la mañana en 2014, cuando a medio millón de personas en el noroeste de Ohio se les recomendó no usar el agua del grifo después de que se detectaran altos niveles de la toxina tanto en el lago como en el agua procesada.
“En la última década se ha producido una explosión de investigaciones en este campo”, afirmó Duggan, “y apenas estamos empezando a abordar una serie de cuestiones de investigación fundamentales para la microcistina”.
Un equipo multidisciplinario de investigadores de UToledo está abordando muchas de esas preguntas y está investigando cómo las toxinas afectan a los sistemas orgánicos individuales, posibles formas de evaluar la exposición y cómo las distintas vías de exposición a las toxinas de algas nocivas pueden afectar la salud humana.
El nombre de algas verdeazuladas es un poco inapropiado: en realidad no son algas en absoluto. Se trata de un tipo de bacteria fotosintética llamada cianobacteria, que se encuentra en ecosistemas de agua dulce de todo el mundo.
La cuenca occidental poco profunda del lago Erie, que se calienta con facilidad y ha sido fuertemente contaminada por el fósforo que fluye desde el río Maumee, resulta ser un ambiente particularmente hospitalario para los organismos unicelulares.
Si bien muchos tipos de cianobacterias son inofensivas, algunas pueden liberar toxinas poderosas, incluidas las microcistinas.
El Dr. David Kennedy, biólogo molecular y profesor asociado de medicina en UToledo, dijo que el incidente de 1996 en Brasil atrajo la atención de mucha gente y pulió la reputación de la microcistina como toxina para el hígado.
Esa no fue toda la historia.
“Una de las cosas que hemos aprendido desde entonces es que llamarla toxina hepática no refleja realmente la verdadera naturaleza de la microcistina”, dijo Kennedy, cuyo enfoque de investigación cambió para incluir la investigación de los efectos adversos para la salud de la exposición a toxinas de floraciones de algas nocivas después de la crisis del agua de Toledo. “La microcistina afecta a muchas cosas además del hígado. Nuestro grupo ha estudiado el intestino, los pulmones, el sistema cardiovascular, los efectos neurológicos y la piel. Definitivamente, esas son cosas sobre las que en 2014 no teníamos buena información”.
Kennedy y el Dr. Steven Haller, también profesor asociado de medicina, se han centrado en cómo las condiciones de salud preexistentes pueden hacer que las personas sean más susceptibles a los efectos nocivos tras la exposición a las microcistinas.
Sus experimentos de laboratorio han mostrado evidencia sólida que sugiere que la microcistina puede empeorar la gravedad de la colitis preexistente y exacerbar la inflamación pulmonar en el asma. También han descubierto que los niveles bajos de microcistina pueden amplificar significativamente la enfermedad del hígado graso no alcohólico, una afección común en personas con diabetes.
La pareja también ha trabajado con el Dr. Youngwoo Seo en la Facultad de Ingeniería y el Dr. Jason Huntley en el Departamento de Microbiología Médica e Inmunología para estudiar el potencial de las bacterias naturales que degradan la microcistina como una solución preventiva o terapéutica y recibió una patente para una nueva prueba de anticuerpos para confirmar la exposición a la microcistina.
Más recientemente, han centrado su atención en la posibilidad de que las toxinas de microcistina se transmitan por el aire cuando las olas contaminadas con algas chocan contra la costa del lago Erie.
A principios de este mes, un equipo de investigación dirigido por Haller y Kennedy se embarcó en un estudio único en su tipo para medir los efectos de la exposición a la microcistina en el aire en la salud de personas que pasan un tiempo significativo cerca del lago Erie.
El Estudio de Investigación de Monitoreo de Aerosoles de los Grandes Lagos, que se lanzó este mes, seguirá a 200 personas de los condados de Lucas, Ottawa y Sandusky durante los próximos cinco años.
“Hemos hecho cosas en modelos experimentales y líneas celulares humanas, que son realmente importantes, pero ahora con este estudio de salud basado en la comunidad esperamos llegar directamente a las preguntas sobre cómo esto está afectando las vidas de las personas que viven o trabajan cerca del lago”, dijo Haller. “Hemos hecho algunos hallazgos significativos en el laboratorio, pero este es realmente el siguiente paso para comprender el verdadero impacto que tienen las floraciones de algas nocivas en la salud humana”.
Duggan, cuyo proyecto final para una maestría en salud pública de Yale se centra en los efectos de las floraciones de algas nocivas en la salud, dijo que el estudio de salud comunitaria de UToledo es de vital importancia.
“La mayor parte de lo que sabemos de los pacientes es retrospectivo, y eso hace que sea muy difícil saber realmente cuáles son los efectos nocivos para la salud. Por eso es tan importante salir y recopilar estos datos de forma prospectiva”, afirmó. “Estamos absolutamente preparados para ser líderes en esta área. Contamos con la experiencia clínica y la experiencia en investigación, y creo que podemos marcar una verdadera diferencia en esta área”.