“La contaminación nunca debería
ser el precio de la prosperidad.”
Al Gore
Por Natalia Frías-Reid, Bárbara Moguel y Christian Molina-Aguilar
El ser humano ha dejado un impacto ambiental negativo en los ecosistemas mundiales, siendo los cuerpos de agua de los más impactados. En México podemos observar que gran cantidad de entidades federativas tienen problemas en la calidad y limpieza de sus cuerpos de agua, desde cuerpos subterráneos hasta ríos, lagos y presas.
Los metales pesados son considerados como carcinógenos y mutágenos, y son la principal causa de contaminación acuosa, son desechos tóxicos provenientes principalmente de procesos industriales; los ejemplos más conocidos son el arsénico, plomo, mercurio y cromo. Es importante evaluar y comparar la cantidad de metales pesados permitidos en cuerpos de agua para cada país, tomando en cuenta que en algunos lugares son más permisivos que en otros, por lo que sería imperativo tener una regulación internacional que sirva como guía a los países con áreas de oportunidad en cuestiones ambientales.
La contaminación ha provocado cambios en la composición química de los cuerpos de agua, haciéndola no apta para el consumo humano, que aunado a las sequías más prolongadas y más frecuentes en nuestro país, hace que el problema de escasez de agua para consumo humano sea agudo y de efectos importantes para la vida de los pobladores. Los estados con mayor impacto son Aguascalientes, Zacatecas y CDMX, en los cuales se ha detectado contaminación por metales pesados desde hace más de 9 años, llevándonos a cuestionar ¿Qué se está haciendo para contrarrestar este problema?
Diferentes conferencias y tratados ambientales, como es el caso de la cumbre sobre el clima COP 26, que actualmente se lleva a cabo en Glasgow, buscan presentar e implementar nuevas técnicas más eficientes que contrarresten la contaminación de manera urgente, como es la biorremediación.
¿Qué es la biorremediación?
La biorremediación es un método de eliminación de contaminantes, en este caso los metales pesados, que busca recuperar un ecosistema por medio de procesos biológicos efectivos usando microorganismos, como bacterias, hongos, algas, entre otros. Ejemplos claros de este método son la bioabsorción, en la cual los microorganismos absorben de forma pasiva los metales pesados; y la bioacumulación, en la cual absorben de forma activa los contaminantes.
En nuestro artículo Aplicación de ciencias ómicas en biorremediación de cuerpos de agua: presa “La Zacatecana”, proponemos un enfoque ómico (te lo explicamos más adelante) con el objetivo de ampliar el panorama del proceso de biorremediación por contaminación por metales pesados en la presa “La Zacatecana”, ubicada en el estado de Zacatecas.
Las ciencias ómicas
Las ciencias ómicas son un conjunto de herramientas que logran la resolución de diferentes problemáticas, permitiendo estudiar un vasto conjunto de datos a partir de una muestra, tomada directamente del ecosistema en estudio.
Dentro de las ciencias ómicas tenemos la metagenómica (estudia la diversidad de microorganismos y genes funcionales en una muestra), la transcriptómica (estudia la expresión de genes a partir de ARN mensajero aislado de una muestra), la proteómica (estudia la relación de la expresión de genes y las proteínas en una muestra en estudio) y la metabolómica (estudia el metabolismo de las moléculas identificadas).
Al utilizar las ciencias ómicas para procesos de biorremediación se pueden estudiar las interacciones moleculares dentro y fuera de los sistemas biológicos, generando información sobre las comunidades microbianas del sitio, procesos biológicos e interacciones celulares.
De esta forma, es posible usar las ciencias ómicas celulares como un método de análisis y monitoreo para la restauración de la presa “La Zacatecana” y después ser implementado para otros sitios con la misma necesidad de restauración ecológica.
La problemática de «La Zacatecana» es común y única al mismo tiempo. Común, ya que un gran número de presas se encuentran contaminadas por metales pesados; pero a la vez es único, ya que los tipos y cantidades de metales pesados, además de los microorganismos ya existentes, generan una configuración única del problema a resolver.
Nuestra propuesta
La propuesta que desarrollamos se basa en:
- Realizar un “censo” tanto de los tipos de metales, como de los microorganismos en el cuerpo de agua.
- Realizar una simulación de la recuperación del cuerpo de agua en condiciones controladas. ¿Cómo se da la interacción de los microorganismos con el medio acuoso?
- Modificar los tipos y cantidades de microorganismos, haciendo énfasis en los que tienen capacidad de absorber los metales más comunes en la muestra de agua.
- Finalmente, si funciona y está de acuerdo con las regulaciones del país, los cambios pueden ser llevados al medio contaminado para comenzar con el proceso de biorremediación.
Cabe mencionar que esta revisión sobre el caso de la presa “La Zacatecana” es una solución hipotética de cómo abordar la problemática de contaminación por metales pesados, la cual debe ser comprobada experimentalmente.
¿Quieres saber más?
Si te ha interesado el tema y quieres tener un panorama más profundo, te invitamos a leer el artículo titulado: Aplicación de ciencias ómicas en biorremediación de cuerpos de agua: presa “La Zacatecana”, publicado en la Revista Latinoamericana el Ambiente y las Ciencias. Vol (11) 29:24-41, 2020. Disponible en el siguiente link: https://rlac.buap.mx/sites/default/files/11%2829%29-3.pdf
Autores
Bárbara Moguel. Profesora del Departamento de Bioingeniería, campus Querétaro, de la Escuela de Ingeniería y Ciencias, Instituto Tecnologico de Estudios Superiores de Monterrey. Realizó su doctorado en Ciencias Biológicas en el Instituto de Investigaciones Biomédicas/UNAM. Su formación está dirigida al área de ciencias genómicas, metagenómica, genética, biología molecular, y bioestadística. Hizo su primera estancia posdoctoral en el Instituto de Geología, UNAM. Actualmente, se encuentra realizando su segunda estancia posdoctoral en el Laboratorio Internacional de Investigación sobre el Genoma Humano/UNAM-Juriquilla. Cuenta con más de 15 publicaciones en revistas internacionales. bbmoguel@tec.mx
Christian Molina Aguilar. Profesor del Departamento de Bioingeniería, campus Querétaro, de la Escuela de Ingeniería y Ciencias. Instituto Tecnologico de Estudios Superiores de Monterrey; e Investigador Posdoctoral en el Laboratorio Internacional de Investigación sobre el Genoma Humano (LIIGH-UNAM). Biólogo por parte de la Facultad de Biología de la U.M.S.N.H. Realizó su doctorado en Ciencias Biomédicas en el Instituto de Neurología-UNAM. Cuenta con 8 publicaciones indizadas, 2 capítulos de libro y 3 tesis de licenciatura dirigidas. christian_molina@tec.mx , cmolina@liigh.unam.mx
Natalia Frías. Alumna de séptimo semestre de la carrera de Ingeniería en Biotecnología, de la Escuela de Ingeniería y Ciencias. Instituto Tecnologico de Estudios Superiores de Monterrey. Sus línea de interés son las aplicaciones genómicas y genéticas en biotecnología ambiental. Ha realizado 2 publicaciones bajo la guía de los profesores Bárbara Moguel, Christian Molina y Sujay Paul. A01704412@itesm.mx
