Villa Alemanina Creadora de unas nuevas moléculas biosurfactantes como alternativa a los antibióticos en acuicultura

MicroMarine Biotech

Claudia Ibacache Quiroga

Una diminuta bacteria marina del género Cobetia podría tener la clave para acabar con el uso masivo de antibióticos en acuicultura. Este pequeño organismo produce una molécula capaz de inhibir la virulencia de los patógenos microbianos que atacan a los peces; una habilidad que no ha pasado desapercibida para la joven química farmacéutica de la Universidad de Valparaíso Claudia Ibacache. Esta innovadora chilena se ha propuesto aunar sus conocimientos en farmacología, microbiología, química y bioprocesos con las cualidades de este microorganismo para lograr reducir el uso de sustancias nocivas para la salud y el medio ambiente en este sector.

En un país como Chile, segundo productor mundial de salmónidos (solo superado por Noruega) su enfoque podría suponer una revolución en los procesos industriales asociados a la acuicultura. Esta actividad económica tiene un alto potencial de crecimiento, dado el previsible aumento de la demanda de alimentos en las próximas décadas.

La principal amenaza de las granjas acuáticas son las enfermedades infecciosas, como la producida por el microorganismo Piscirickettsia salmonis. Por el momento ni las terapias de antibióticos ni las vacunas han sido efectivas contra esta bacteria efectivas,que genera pérdidas por más de 100 millones de dólares (más de 73 millones de euros) en la industria acuícola chilena anualmente. Tal y como indica la joven Ibacache, hoy en día, la aparición de resistencias a los antimicrobianos utilizados en acuicultura ha hecho que éstos no sean eficaces.

A diferencia de estos métodos de control de enfermedades, la sustancia que produce la bacteria descubierta por Ibacache -denominada biosurfactante- no provoca que los peces desarrollen resistencia y puede incorporarse en el alimento sin alterar la microbiota intestinal del salmón. Además, estos biosurfactantes son inocuos para el medio ambiente, mientras que los antibióticos usados en acuicultura, similares a los utilizados en humanos, seleccionan organismos resistentes a ellos y, según la joven, “pueden convertirse en un problema de salud pública y animal”.

Para Ibacache, las terapias de control de infecciones se han centrado, tradicionalmente, en bloquear procesos biológicos fundamentales para las bacterias invasoras, como la síntesis de proteínas, la formación de su pared celular o la replicación del ADN. Por el contrario, los biosurfactantes interfieren en una serie de mecanismos de comunicación celular mediados por señales químicas (comunicación tipoquorum sensing).

A efectos prácticos, esa interferencia impide que las bacterias actúen de forma coordinada para causar un mayor daño en el pez infectado. Además, añade Ibachache, estos compuestos “inhiben diversos mecanismos de virulencia como la formación de biopelículas y la liberación de enzimas que promuevan la infección”.

La principal ventaja frente a los antibióticos es que la célula bacteriana en sí no se ve afectada: el objetivo es alterar su comportamiento y su capacidad de relacionarse con las demás. Gracias a ello, las bacterias no desarrollan resistencia, lo que convierte a estos compuestos en una alternativa novedosa y eficiente para la prevención y el control de patologías acuícolas que, además, puede utilizarse durante largos periodos de tiempo.

Fácil fabricación y administración

Otro de sus puntos fuertes es que su administración es relativamente sencilla, ya que “debido a las propiedades físico-químicas y a su capacidad emulsificante” el equipo de Ibacache produce estos biosurfactantes en forma de aditivo que puede incorporarse directamente al pienso que comen los salmones. La investigadora asegura que el alimento mantiene los estándares de calidad y características requeridas por los productores de pienso y que la incorporación del aditivo no altera el proceso habitual de producción. “Se basa en el uso de la maquinaria e instrumentación propia de una industria de alimentos”, asegura la joven.

La administración a través del pienso es más sencilla y menos invasiva que, por ejemplo, en el caso de las vacunas convencionales, lo que permite que el biosurfactante pueda considerarse “como un producto de uso constante dado que el principio activo no es un antibiótico ni un agente químico nocivo para el ambiente”, explica Ibacache. No obstante, la investigadora afirma que están trabajando en el desarrollo de otros sistemas de administración que no necesariamente implican alimentos.

Ibacache reconoce que, en principio, estos biosurfactantes han sido evaluados para utilizarse en salmónidos, pero no descarta que sirvan en el futuro para otros tipos de peces. “El principio activo puede usarse para evitar infecciones producidas por patógenos de diversas especies cuyos mecanismos de acción dependan del sistema de quorum sensing”, concreta la investigadora.

Estas moléculas producidas por las bacterias del género Cobetia fueron identificadas  por Ibacache durante la realización de su tesis en el Laboratorio de Biotecnología Microbiana de la Universidad de Valparaíso (Chile). Actualmente, la joven se encuentra realizando su tesis doctoral  financiada por CONICYT del Gobierno de Chile en el laboratorio Estrés y evolución bacteriana del Centro Nacional de Biotecnología (CSIC-UAM, en España). Además, ha solicitado la patente nacional e internacional del proceso de fabricación de los biosurfactantes junto a la Universidad de Valparaíso y cofundado la spin-off MicroMarine Biotech para producir y comercializar este aditivo. Ibacache señala que, considerando el volumen de producción, su apuesta inicial será cubrir el 10 % del mercado de alimentos para salmones en Chile.

Para el director de postgrado en la Escuela de Biotecnología y Alimentos del Instituto Tecnológico de Monterrey (México),  Jorge Welti,  que además es miembro del jurado de los premios MIT Technology Review Innovadores menores de 35 Chile, la propuesta de Ibacache es “de gran relevancia y actualidad”. El experto añade que el trabajo propuesto se asienta sobre “conceptos científicos sólidos” y puede tener un gran impacto tanto en el caso particular de Chile como a nivel mundial “para resolver problemas de enfermedades en la acuicultura, particularmente en el caso de salmón, que no han podido ser resueltos con el enfoque tradicional del uso de antibióticos”.

 

Fuente: http://www.technologyreview.es