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Floraciones de algas tóxicas

Intoxicación Paralizante de Moluscos (IPM)

Intoxicación Paralizante de Moluscos en el MarArgentino

Floraciones de

Probablemente la primera cita científica de envenenamientopor ingestión de moluscos conteniendo toxinas paralizantessea la aparecida en "Ephemérides des curieux de la nature"(1698). Hoy en día presenta una distribución globalincluyendo a Sudamérica donde se han detectado los nivelesde toxinas mas elevados. Los síntomas de esta intoxicaciónaparecen rápidamente luego de la ingesta y sonprincipalmente de tipo neuromuscular: Parestesias,inestabilidad y transtornos en la pronunciación. En los casosmás graves aparece una sensación constrictiva en lagarganta, debilidad muscular y debilidad respiratoria quepuede llegar a producir la muerte por parálisis respiratoria.No existen antídotos y en caso de intoxicación grave deberecurrirse a centros de complejidad que puedan practicar larespiración asistida.

En la actualidad se conocen más de 20 toxinas de estructuraanáloga a la de la saxitoxina, la primera toxina conocida deeste grupo. Se distinguen tres grupos principales de toxinas:1) carbamoiltoxinas, 2) decarbamoiltoxinas y 3) N-sulfocarbamoiltoxinas. La toxicidad específica de estosgrupos de toxinas varía ampliamente siendo el grupo de lascarbamoiltoxinas el más tóxico, intermedio el de lasdecarbamoiltoxinas y muy poco tóxico el de las N-sulfocarbamoiltoxinas. Estas toxinas son termoestables y nose destruyen durante el proceso de cocción.

Los dinoflagelados son los principales productores de estastoxinas y sus florecimientos son la principal fuente de laque los organismos filtradores las toman y acumulan. Hastael presente se conocen varias especies de dinoflageladospertenecientes a los géneros y

responsables de brotes de IPM.producido brotes tóxicos principalmente en aguas

templadas y frías de ambos hemisferios, mientras quelo hace con

frecuencia en el sudeste de Asia y las costas del Pacífico.ha sido responsable de brotes

tóxicos en diferentes áreas geográficas.

En Argentina, el primer registro de intoxicaciones humanaspor ingestión de moluscos fue producido por el Dr. P.Segers en 1886. La precisa descripción, de los síntomas quepadecen cientos de indígenas de la región del Canal deBeagle (Ushuaia) no deja dudas que se trató de un brote deIntoxicación Paralizante de Moluscos (IPM). Desde

Alexandrium, PyrodiniumGymnodinium Alexandriumha

Pyrodinium bahamense var. compressum

Gymnodinium catenatum

Alexandrium tamarense

Fig. 6. Estructura quimica de saxitoxina. R , R , R y R ,

representan diferentes sustituyentes que dan origen a losderivados análogos que constituyen el grupo de Toxinas

Paralizantes de Moluscos.

1 2 3 4

Fig. 7. Algunas especies de dinoflageladosproductores de Toxinas Paralizantes de

Moluscos. A) , B), C)

, D) .

Alexandrium tamarenseAlexandrium catenella Gymnodinium

catenatum Pyrodinium bahamense

Atlas de Sensibilidad Ambiental de la Costa y el Mar ArgentinoFlorecimientos de algas nocivas

José I. Carreto, Nora G. Montoya y Mario O. Carignan

Florecimientos de algas nocivas. Floraciones 1

entonces no se detectaron nuevos brotes de IPM hasta el año1980, en que se produce la intoxicación y muerte de dosmarineros del buque Constanza que operaba en la regiónpatagónica frente a Península de Valdés. La presencia deldinoflagelado en el sistema frontalde Península de Valdés su cultivo y posterior análisistoxicológico, permitieron identificarlo como el organismoproductor de las mencionadas toxinas. Los mayores valoresde toxicidad detectados en los mejillones del área 50 000microgramos de equivalentes de saxitoxina cada 100 gramosde tejido (g STX eq./100 g de tejido) fueron los máselevados hasta entonces conocidos en el mundo y seencuentran muy por encima del límite de seguridadinternacionalmente establecido para el consumo humano (80g STX eq./100 g de tejido).

Los estudios realizados permitieron detectar grandescantidades de “semillas” o quistes de resistencia en lossedimentos (ver Figura 11), lo que permitió adelantar lahipótesis de la repetición del fenómeno en esa misma área,mediada por la germinación de los quistes en la primaverasiguiente. Posteriormente el área tóxica se expandió en pasossucesivos para finalmente afectar en la actualidad a casitodos los ecosistemas costeros de Argentina, Uruguay y elSur de Brasil.

Los estudios realizados han indicado que las mayoresconcentraciones de quistes de esta especie se presentan enlos sedimentos de la Plataforma Norpatagónica (42-47°S).Los Golfos Norpatagónicos, por sus característicashidrológicas disímiles, han mostrado un comportamientodispar. El Golfo San José y en la mitad sur del Golfo SanMatías hidrológicamente relacionados con el frente dePenínsula Valdés, presentó toxicidad durante el primer broteocurrido en 1980. En el Golfo Nuevo la primera detecciónocurrió en el verano de 1987/1988. Similarmente a loocurrido en Golfo Nuevo, la zona norte del Golfo SanMatías se mantuvo libre de toxicidad hasta la primavera de1990, cuando se produjo una floración inusual de

.

Alexandrium tamarense

A.tamarense

Fig. 8. Mapas de distribución de células vegetativas de(arriba) y quistes de reposo de

la misma especie (abajo).Alexandrium tamarense


Actualmente los brotes de son eventosrecurrentes que afectan durante la primavera-verano a lamayoría de las áreas que han sido colonizadas por estaespecie. Hoy sabemos por los estudios realizados que elfenómeno tiene su iniciación a comienzos de la primavera, yque existe una elevada variabilidad interanual en laintensidad de su desarrollo que se manifiesta en los nivelesde toxicidad. Aunque se ha estudiado el efecto de algunasvariables ambientales que regulan el crecimiento de estaespecie tóxica no se ha desarrollado aún la capacidad depredecir la magnitud y extensión de sus florecimientos.

Aunque los mayores valores de toxicidad han sidodetectados en moluscos bivalvos, varias especies degasterópodos (por ejemplo, ) de granimportancia comercial también presentan toxicidad,especialmente en sus vísceras, y su consumo ha sido causade intoxicaciones humanas. Los resultados observadossugieren que dichos organismos obtienen las toxinas porconsumo de mejillones tóxicos. Durante la transferenciatrófica diversos procesos metabólicos producen cambios enla composición de las toxinas. Estos cambios tienen lugartanto en los consumidores primarios (mejillones), como enlos secundarios (caracoles marinos), donde el compuestoprincipal es la muy tóxica saxitoxina. Sin embargo,recientemente se ha señalado que durante la etapa lenta dedetoxificación los mejillones también se encuentranenriquecidos en saxitoxina.

Entre los peces se ha observado que la caballa () que habita la región costera de la provincia de

Buenos Aires, presenta cierta capacidad de acumular toxinasparalizantes de moluscos. Sin embargo, durante un granbrote de toxicidad, se detectó una elevada mortandad decaballas conteniendo TPM, en un área de la plataformabonaerense conocida como “El Rincón”. En este evento elzooplancton gelatinoso actuó como organismo vector de lastoxinas de . Los estudios realizados hanmostrado que la anchoíta ( ), también hapresentado toxicidad en sus vísceras, aunque en una escalamucho menor. Durante las floraciones de se haobservado grandes mortandades de aves, entre las que seincluye el pingüino tanto en laregión bonaerense como en las costas de Chubut.Recientemente, en las Islas Malvinas se registró lamortandad de un elevado número de pinguinos (

, y ).

A pesar que ya había sido citadatiempo atrás, la primera floración de esta especie asociadacon la presencia de toxinas paralizantes de moluscos, se

A. tamarense

Zidona dufresnei

Scomberjaponicus

A. tamarenseEngraulis anchoita

A. tamarense

Spheniscus magellanicus,

Pygoscelispapua Spheniscus magellanicus Eudyptes chrysocome

Gymnodinium catenatumFloraciones de Gymnodinium catenatum

Fig. 9. Máximos niveles de Toxinas Paralizantes deMoluscos registrados en el litoral marítimo y el año de su

ocurrencia arriba), y valores promedio interanuales detoxicidad (µgSTXeq/100 gr) para cada mes del año en las

áreas indicadas en el mapa (I, II, III, IV, V) (abajo).

(


registró en las costas uruguayas a fines del verano de 1992.Desde entonces, las floraciones de esta especie parecen serun fenómeno recurrente que se presenta durante el verano yprincipio del otoño en la región estuarial del Río de la Platay que por un mecanismo de transporte lleganocasionalmente hasta la latitud de Mar del Plata.Inversamente a lo señalado para , en la regiónbonaerense no se ha detectado la presencia de quistes dereposo de Estas formas de resistencia de

son sin embargo abundantes en los sedimentoscosteros de Uruguay y Brasil. Estas observaciones y lacirculación preponderante en el estuario del Río de la Platadurante el verano/otoño, fortalece la hipótesis de sutransporte hacia la región bonaerense.

A pesar que ya había sido citadatiempo atrás, la primera floración de esta especie asociadacon la presencia de toxinas paralizantes de moluscos, seregistró en las costas uruguayas a fines del verano de 1992.Desde entonces, las floraciones de esta especie parecen serun fenómeno recurrente que se presenta durante el verano yprincipio del otoño en la región estuarial del Río de la Platay que por un mecanismo de transporte lleganocasionalmente hasta la latitud de Mar del Plata.Inversamente a lo señalado para , en la regiónbonaerense no se ha detectado la presencia de quistes dereposo de Estas formas de resistencia de

son sin embargo abundantes en los sedimentoscosteros de Uruguay y Brasil. Estas observaciones y lacirculación preponderante en el estuario del Río de la Platadurante el verano/otoño, fortalece la hipótesis de sutransporte hacia la región bonaerense.

En la región de los canales fueguinos se producenflorecimientos de otro dinoflagelado productor de TPM,

Aunque conocidos desde 1972,estos eventos parecen haberse incrementado en extensióngeográfica, persistencia temporal y magnitud de los nivelesde toxicidad. Como en el caso de , laexpansión geográfica se advirtió luego de una intensamarea roja de este organismo en la que se alcanzaronniveles de toxicidad extremadamente elevados (hasta127200 µg de STXeq/100 g ) que siguen siendo losmayores observados en el mundo. Este brote de toxicidadprodujo un gran impacto social y económico en la región,además de causar varias muertes y numerosasintoxicaciones humanas y de organismos marinos.

A. tamarense

G. catenatum. G.catenatum


A. tamarense

G. catenatum. G.catenatum

Alexandrium catenella.

A. tamarense

Floraciones de Alexandrium catenella

Fig. 10. Distribución de células vegetativas de(por rango de abundancia),

registro de toxicidad y de intoxicaciones humanasasociadas


Fig. 11. Diagrama del ciclo de vida del dinoflageladotóxico Gymnodinium catenatum.


Intoxicación Amnésica de Moluscos (IAM)El primer episodio de IAM ocurrió en Canadá en el año1987 cuando se detecto un brote de intoxicación alimentariade gran severidad y origen desconocido asociado a laingestión de mejillones. Los estudios realizados permitieronidentificar rápidamente en los mejillones tóxicos lapresencia de un raro aminoácido tricarboxilico, el ácidodomoico. Además se demostró su origen biosintético en ladiatomea . Con posterioridad,aunque no se reportaron nuevas intoxicaciones humanas, lapresencia de ácido domoico en diversos organismosmarinos ha sido detectada en muchas partes del mundo,incluyendo a Sudamérica.

En una etapa temprana, los síntomas de esta intoxicación secaracterizan por vómitos y diarrea seguidos en la mayoríade los casos por confusión, perdida de memoria ydesorientación, pudiendo llegar en los casos mas graves alcoma. En ciertos casos, la perdida de memoria persiste enforma indefinida.

El ácido domoico (AD), responsable de estasintoxicaciones, es un raro aminoácido tricarboxílico solubleen agua que presenta las propiedades típicas de unaminoácido secundario.

Pseudo-nitzschia multiseries

Fig. 12. Registros de intoxicaciónes humanas y de mortandad de peces y de aves marinas (izquierda) ocurridas enlas áreas de distribución de , y (derecha)Gymnodinium catenatum Alexandrium tamarense Alexandrium catenella .


Aunque esta neurotoxina es la principal toxina presente enel plancton y en los organismos contaminados, variosisómeros han sido también aislados en pequeñasproporciones. Se ha demostrado que varias especies dediatomeas del género tienen la capacidadde producir ácido domoico. Muchos estudios de campo handemostrado que en ocasiones se presentan densosflorecimiento de estas especies de diatomeas consideradastóxicas, sin que se evidencie la presencia de ácido domoicoen las muestras de plancton. Se ha señalado que aunquealgunas especies son capaces de producir ácido domoico encultivos axénicos, su producción se incrementa en presenciade bacterias.

En la mayoría de los ecosistemas del Mar Argentino hansido observadas varias especies de diatomeas del género

, potenciales productoras de ácidodomoico: ,

.

Sin embargo, a pesar de que en algunos casos suimportancia cuantitativa fue relativamente elevada nunca sedetectaron intoxicaciónes humanas por toxina amnésica demoluscos. No obstante se ha confirmado que laspoblaciones naturales deproducen cantidades significativas de ácido domoico.Recientemente se ha confirmado que otra especie (

) componente importante delfitoplancton marino de la región, presenta la capacidad deproducir ácido domoico.

Pseudo-nitzschia

Pseudo-nitzschiaPseudo-nitzschia australis P.

pseudodelicatissima, P. multiseries, P. fraudulenta, P.turgidula y P. pungens

Pseudo-nitzschia australis

Pseudo-nitzschia multiseries

Intoxicación Amnésica de Moluscos en el Mar Argentino

Fig. 13. Estructura quimica del principalisómero del ácido domoico.

Fig 14. Mapa con la distribución de los registros de lapresencia de diferentes especies potencialmente tóxicas

de diatomeas del género .

.

Pseudonitzschia

A B C

Fig 15 Algunas especies de diatomeas productoras de oxina amn sica de oluscos, A), B) y C) .

. t é mPseudo-nitzschia australis Pseudo-nitzschia pungens Pseudo-nitzschiamultiseries.


La presencia de ácido domoico también fue detectada en elmejillón y en el contenido gastrointestinal yel tejido muscular de las poblaciones de la anchoita

de la región bonaerense. Los máximosvalores detectados en los mejillones (7,7 µg/g de tejido) sonrelativamente pequeños y se encuentran por debajo dellímite de seguridad internacionalmente establecido para elconsumo humano (20 µg/g). Por el contrario, en loscontenidos gastrointestinales de la anchoíta, laconcentración de ácido domoico fue muy elevada (76,6µg/g).

La intoxicación diarreica de moluscos es una enfermedaddescripta por primera vez en Japón en el año 1976, causadapor la ingestión alimentaria de varias toxinas producidas poralgunas especies de dinoflagelados que son acumuladas enlos moluscos bivalvos. En la actualidad la enfermedad tienedistribución mundial, aunque es mas frecuente en Europa,Japón y en regiones en que se practica el cultivo intensivode moluscos. En Sudamérica se han detectado brotes deIDM en Chile, Uruguay, Brasil y Argentina.

Los pacientes que sufren esta intoxicación presentandiarrea, nauseas e inflamación intestinal, recuperándose sinsecuelas dentro de los tres días que siguen a la ingesta.Estos síntomas clínicos son similares a los que presentanotras afecciones originadas por infecciones gástricas deorigen bacteriano, por lo que suelen confundirse muyfácilmente. Es importante hacer notar que algunas toxinasde este grupo (por ejemplo el ácido okadaico) presentan unapotente actividad promotora de tumores, por lo que suincorporación crónica en dosis sub-agudas debe prevenirse.

Mytilus edulis

Engraulis anchoita,

Intoxicación Diarreica de Moluscos (IDM)

Fig. 16. Estructura química del ácido okadaico, una de las principales toxinas del complejodenominado Toxinas Diarreicas de Moluscos.

Las toxinas del complejo causal de IDM son sustanciasliposolubles, resistentes al calor, que de acuerdo a suesqueleto básico pueden clasificarse en tres gruposprincipales. El primer grupo incluye al ácido okadaico (OA)y sus derivados. El segundo grupo esta formado por unaserie de compuestos poliéteres-macrocíclicos, aisladosoriginalmente del hepatopáncreas de la vieira Platinopecten


yessoensis

Dinophysis

Prorocentrumconcavum, Prorocentrum hoffmanianum y Prorocentrumlima P. lima

DinophysisD. acuminata, D. caudata, D.

rotundata, D. saculus y D. acutaD. caudata D. acuminata

Mesodesmamactroides Donax hanleyanusMytilus edulis

D. acuta D. acuminata

Prorocentrum lima

Aulacomya atra.

Karenia brevis

que produce efectos hepatotóxicos. El tercergrupo está formado por la yessotoxina y la 45-hidroxiyessotoxina. La característica de su estructura es lapresencia de varios anillos éter continuamente fusionados.

Varios dinoflagelados del género presentan lacapacidad de producir estas toxinas. La presencia del ácidookadaico y sus derivados ha sido también confirmada envarias especies de dinoflagelados bentónicos:

Aunque es un organismo bentónico también selo ha señalado como responsable de brotes de IDM porconsumo de moluscos en Irlanda, Canadá y Argentina.

En casi todos los ecosistemas del Mar Argentino han sidoobservadas varias especies de dinoflagelados del género

potencialmente productoras de toxinasdiarreicas de moluscos:

. Sin embargo, sólo dos deellas, y , han sido asociadas con lapresencia de toxinas diarreicas en almejas (

), berberechos ( ) y mejillones( ) colectados en la costa uruguaya. Algunosestudios parecen confirmar la presencia de ácido okadaicoen muy bajas concentraciones en y .En los golfos norpatagónicos recientemente se detectó elprimer episodio de Intoxicación Diarreica de Moluscos porconsumo de cholgas colectadas en Golfo Nuevo y GolfoSan José. En este incidente se detectaron alrededor decuarenta individuos con sintomatología típica de estaintoxicación. El organismo causal identificado como eldinoflagelado , fue observado tanto en elplancton como en forma epífita sobre macroalgas así comoen el contenido estomacal de la cholga Losanálisis realizados confirmaron la presencia de estastoxinas.

El dinoflagelado formador de mareas rojas ,es responsable de grandes mortandades de peces en lascostas de Florida (EEUU) (Ver Figura 1B) y es el origen deintoxicaciones humanas por consumo de moluscos bivalvos. Además, sus floraciones producen otros efectossecundarios (irritación en el aparato respiratorio) debido a lainhalación de aerosoles que contienen células tóxicas. En laactualidad se conocen al menos 9 toxinas de este grupo cuyaestructura química es extremadamente compleja; sólo en1981 pudo determinarse la estructura de una de ellas, ladenominada brevetoxina-B. Aunque hasta hace poco tiempoesta intoxicación parecía restringida a las costas del Golfode Méjico, en 1993 mas de 180 intoxicaciones humanas por

Intoxicación Diarreica de Moluscos (IDM) en el MarArgentino

Intoxicación Neurotóxica de Moluscos

A B

C D

Fig. 17. Algunas especies de dinoflagelados productoresde Toxinas Diarreicas de Moluscos. A)

, B) , C) , D).

Dinophysisnorvegica Dinophysis acuta Dinophysis fortii

Prorocentrum lima

Fig. 18. Mapa de distribución de registros deintoxicaciones humanas por ingestión de moluscos

conteniendo Toxinas Diarreicas.


consumo de moluscos conteniendo estas toxinas fuereportada en Nueva Zelandia. Este brote fue causado por laproliferación de una serie de especies similares a

( , , y). Los pacientes de esta intoxicación sufren

dolor de cabeza, diarrea, flacidez muscular, nauseas yvómitos, recuperándose dentro de los tres días de laingestión. En casos más severos se produce parestesia,

Kareniabrevis K. bicuneiformis K. brevisulcata K. papilionaceaK. selliformis

Fig. 19. Fotografía del dinoflagelado tóxico y estructura química de una de sus principalestoxinas (Brevetoxina BTX-2).

Karenia brevis

escalofrío, movimientos espasmódicos, visión doble yelevada presión sanguínea. En nuestro pais no se haregistrado hasta el presente, la presencia de estas especies nide sus toxinas.

El envenenamiento denominado fue reportadopor primera vez por los historiadores del descubrimiento deAmérica en 1595. Hoy en día el término se aplica paradescribir una intoxicación causada principalmente por elconsumo de peces de arrecifes coralinos de áreas tropicalesy subtropicales (Mar Caribe, Australia y especiamente laPolinesia francesa). Las toxinas involucradas sonproducidas por algunos dinoflagelados bentónicos (p.e.

) que son ingeridos por pecesherbívoros que retienen las toxinas y las propagan al serpresas de otros peces carnívoros. La sintomatología de laintoxicación presenta diversos efectos gastrointestinales,cardiovasculares y neurológicos, debido a que en estaintoxicación son varias y distintas las neurotoxinasinvolucradas ( ciguatoxinas, gambiertoxina, maitotoxina,palytoxina, etc). En nuestro pais hasta el presente, no se haregistrado la presencia de estas especie ni de sus toxinas.

En las plataformas continentales de Uruguay y Argentina seha registrado la presencia de dinoflagelados de los géneros

Intoxicación por CiguateraCiguatera

Otras especies toxigénicas o potencialmente nocivas en elMar Argentino

Gambierdiscus toxicus


Gymnodinium Gyrodinium

Karenia mikimotoi

Prorocentrum minimum

Microcystisaeruginosa

Pfiesteria

Pfiesteria

y que presentan afinidades conespecies productoras de compuestos con actividadhemolítica que afectan a los peces. Algunas de estas

especies, en concentraciones del orden de 10 y 10 células

litro , ocasionaron discoloraciones. Estas especiespresentaron características morfológicas afines con las de

que ocasiona mortandad de peces einvertebrados marinos en otras regiones del mundo.

, ocasionalmente señalado comocausal de intoxicaciones humanas por consumo de bivalvos.Sin embargo su toxigenicidad es discutida y no se conoce lanaturaleza de la toxina. La especie fue registrada en ellitoral costero norte de la Provincia de Buenos Airesproduciendo un intenso florecimiento asociado conmortandad de peces.

En el Río de la Plata se han registrado frecuentementeflorecimientos de la cianobacteria tóxica

. Esta especie dulceacuícola es productora de unaserie de toxinas denominadas microcistinas, cuya potenteacción hepatotóxica puede llegar a producir efectos letales yen dosis subletales inducir la formación de tumores. En elRío de la Plata las floraciones de esta especie ocurrengeneralmente durante el verano. En la costa argentina, losregistros se extienden desde la ciudad de Buenos Aires a laciudad de Magdalena, siendo muy importantes los ocurridosen la costa de Punta Lara.

Recientemente en el Río de la Plata se ha mencionado lapresencia de , un complejo de especies dedinoflagelados no fotosintéticos que ocasiona mortandadesmasivas de peces. Sin embargo, no ha sidoasociada a ninguno de los numerosos reportes de mortandadde peces registrados en la región del Río de la Plata y en

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-1

Otro dinoflagelado potencialmente nocivo es

Fig. 20. Fotografía del dinoflagelado tóxico y estructura química de una de susprincipales toxinas (Ciguatoxina P-CTX-1).

Gambierdiscus toxicus

Fig. 21. Imagenes del dinoflagelado(A) y de la cianobacteria

(B).

Prorocentrumminimum Microcystis

aeruginosa


sectores costeros y de plataforma de Argentina y Uruguay.

Debe señalarse, finalmente, que los florecimientos yepisodios de mareas rojas no tóxicas y/o potencialmentenocivas producidos en el Mar Argentino por diversasespecies de cianobacterias, diatomeas, dinoflagelados,microalgas de otros grupos taxonómicos y ciliados han sidonumerosos tanto en aguas neríticas como costeras y se hanregistrado especialmente en áreas frontales.

José I. CarretoNora G. Montoya

Mario O. Carignan

Fig. 22. Mapa mostrando la distribución de los registrode discoloraciones producidas por florecimientos

masivos de varias especies de dinoflagelados,diatomeas, cianobacterias, haptofitas y ciliados en el

Mar Argentino.


floraciones de algas tóxicas - fcnym.unlp.edu.ar · en la actualidad se conocen más de 20 toxinas...

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