Ciudad de México – 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 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.
