“La diversidad de microorganismos que hay en el planeta es una gran desconocida”

El equipo investigador

De izquierda a derecha: José Luis Rodríguez Gallego, Luis Manuel Rubio Osuna, Ana Isabel Peláez Andrés, Victoria Mesa salgado, Alejandro Navazas, Alejandra Menéndez y Jesús Sánchez Martín. Imagen de Pablo Gómez

Hablar de la microbiología es hablar, también, del arte de la supervivencia. Los extremófilos -organismos capaces de sobrevivir en las condiciones más adversas- son la prueba de una adaptabilidad de la que carecen organismos más avanzados (incluídos nosotros).

Al hablar de ambiente extremo, la imaginación del lector podría volar hasta lugares exóticos y remotos como volcanes o hielos perpetuos. El concejo de Mieres dista de ser, por tanto, la zona en la que pensaríamos para un ejemplo de supervivencia extrema. Pero existe un lugar llamado Los Rueldos: una mina de mercurio abandonada en los años 70 cuyas aguas tienen un pH ≤ 2 -una acidez similar a la que compone nuestros jugos gástricos-, con presencia de metales como el arsénico, el aluminio y el plomo. A pesar de las durísimas condiciones, la vida se abrió camino en la oscuridad.

En enero de este año, la revista The ISME Journal, perteneciente al grupo de Nature, publicó un estudio sobre la biodiversidad microbiana presente en la mina. El trabajo es un esfuerzo conjunto del grupo de Tecnología, Biotecnología y Geoquímica Ambiental de la Universidad de Oviedo, que tiene su sede en el Campus de Mieres; el Instituto de Catálisis del CSIC y otros laboratorios europeos. Al campus de Mieres se trasladó PERIODISMO ASTURIANO para charlar con Ana Isabel Pelaez Andrés, Doctora en Biología por la Universidad de Oviedo y coordinadora del equipo de Microbiología.

También intervino en esta entrevista el Doctor Jesús Sánchez Martín, profesor jubilado de la Universidad de Oviedo desde hace dos años, que ha colaborado en el proyecto como antiguo coordinador del mismo. Integran el resto del equipo del trabajo la Doctora Celia Méndez García – que ya no está en el centro pero fue una de las impulsoras del proyecto junto a Peláez y Sánchez-, Victoria Mesa Salgado y José Luis Rodríguez Gallego.

Anabel Peláez

Ana Isabel Peláez. Imagen de Pablo Gómez

¿Qué les llevó a iniciar la investigación en la mina de Los Rueldos?

Ana Isabel Peláez: Fundamentalmente, lo que nos mueve es un interés por saber. En lo que se refiere a microbiología, la diversidad de microorganismos que hay en el planeta es una gran desconocida por dos motivos: uno, porque los microbiólogos no hemos encontrado todavía el medio apropiado para propagar esos microorganismos mediante su cultivo en el laboratorio. Dos, porque hasta hace muy poco – me refiero hasta los años 70- se pensaba que la única vida posible era en aquellos ambientes donde vivimos los organismos superiores. Pero a partir de esa fecha se vio que la vida, al menos la vida microbiana, es posible en condiciones que no son las normales; condiciones extremas.

¿A qué nos referimos con condiciones extremas?

AIP: Aguas que son ácidas; que tienen, por ejemplo, un pH medio de 2, parecido al del estómago; a temperaturas muy altas o muy bajas, a altas presiones o a mucha incidencia de radiación. En el caso de Los Rueldos, hay un ambiente que tiene un pH ≤ 2. Hay grandes posibilidades de encontrar cosas que sean nuevas.

De hecho, las encontraron.

AIP: Las encontramos.

En la conversación telefónica que mantuve con usted, se mostró reticente a revelar la ubicación exacta de la mina. Y me explicó por qué no sería buena idea. Me gustaría que lo deje referenciado también en esta entrevista.

AIP: Porque consideramos que es un laboratorio natural. Vamos a seguir haciendo estudios en ese ambiente, con lo que necesitamos que esté lo más intacto posible. Si damos indicaciones sobre dónde está, es posible que gente que viva por la zona se aproxime allí.

¿Por qué es un laboratorio natural?

AIP: La mina tiene pirita. El agua de lluvia va percolando por el techo y la acción de los microorganismos oxida la pirita. Al oxidarse la pirita se genera hierro, ácido sulfúrico y protones. El hierro da un color rojizo a ese agua, que se va acumulando en el fondo de la mina; el ácido sulfúrico y los protones son responsables de la acidez. Este riachuelo que se va acumulando está en permanente oscuridad y apenas tiene flujo hacia afuera. Es un ambiente estanco en el que las condiciones se mantienen prácticamente estables. No necesitamos crear ningún tipo de condición artificial en el laboratorio porque la tenemos ahí. Por eso consideramos que es un laboratorio natural.

En el resúmen que se facilitó a la prensa sobre el hallazgo, hablan ustedes de algunos microorganismos “potencialmente nuevos”. Lo que suena emocionante para un científico y un poco inquietante para un lector de ciencia-ficción.

AIP: (Se ríe). En el interior de la mina hay unas biopelículas, que son como unas masas globosas que tienen muchos microorganismos dentro. Estos microorganismos segregan una sustancia mucosa. Al haber tantos microorganismos y al segregar tanta sustancia de este tipo, forman estas masas grandes. Al ser un ambiente extremo, nosotros lo que hacemos es aislar el ADN y las proteínas de los microorganismos que están ahí – y determinar su abundancia, que es la novedad del trabajo. Hemos podido identificar microorganismos comparando la información que nosotros obtenemos de los mismos con otros, que ya están descritos previamente de otros ecosistemas semejantes, y que están recogidos en una base de datos. Pero parte de esa información no nos da homología con nada de lo que hay recogido en las bases de datos, lo que nos indica que no estaba descrito previamente y que son microorganismos potencialmente nuevos.

También hablan ustedes de que algunos de estos microorganismos están “en el límite posible de la vida”. ¿A qué se refieren?

AIP: Esto se refiere a que algunos de los microorganismos que hay en esta mina tienen un tamaño celular muy pequeñito, de menos de 200 nanómetros. Este tipo de microorganismos se descubrió por primera vez en una mina, también con un ambiente ácido como este, que está situada en California, en el año 2006. Los autores describen que este tamaño tan pequeñito es el mínimo que se considera que debe de tener una célula para que pueda llevar a cabo todas sus funciones vitales.

Jesús Sánchez Martín: Para que quepa todo lo que necesitan tener dentro para poder vivir.

AIP: Por debajo de eso, se supone que es imposible.

¿Estamos hablando de algo tan pequeño como un virus?

JSM: Puede haber virus más pequeños. Pero es que los virus no son células vivientes, aunque poseen el material genético necesario para replicarse. Son parásitos obligados de células y no pueden vivir ellos solos fuera de las mismas. Mientras que en este caso sí son células vivas tal como las conocemos. Y claro, al ser tan pequeñas, uno se pregunta cómo viven. Quizás sean también parásitas de otras.

AIP: Es lo que se postula en la bibliografía. Que estos organismos, al tener un tamaño tan pequeñito, posiblemente no sean capaces ni siquiera de vivir de forma independiente y se considera que puedan ser parásitos de otro tipo de bacterias.

¿Tienen algo que ver con los ‘extremófilos’?

AIP: Sí. Se considera extremófilo todo aquello que se sale de la normalidad. En este caso, estos son extremófilos que, al vivir en un sitio con mucha acidez, son acidófilos.

Dicen ustedes que algunas bacterias halladas en la mina producen un polisacárido que les permite vivir en condiciones extremas. ¿Nos referimos a una especie de barrera o protección?

AIP: Sí. En realidad, a los microorganismos no les ‘gusta’ vivir en esas condiciones. Lo que hacen es protegerse frente a ellas.

JSM: Los iniciales, sí.

AIP: Los iniciales son los que comen piedra. Comen mineral. Se llaman quimiolitotrofos, porque les gusta comer piedra.

¿A qué se refieren con “iniciales”?

AIP: Los que forman estas masas globosas. Los primeros que lo forman, son organismos que se comen directamente la pirita.

JSM: Y necesitan el pH ácido. Si no, no viven.

AIP: Si no, no funcionan. Estos microorganismos lo que hacen es segregar una serie de sustancias que excretan al exterior; son las que forman esta masa globosa donde se siguen incorporando más microorganismos. Así que lo que hacen es generar este polisacárido, por un lado, para tener acceso al mineral que les permita acceder a los laterales donde están las rocas; y por otro, lo que hacen es protegerse también de ciertas condiciones extremas que no les gustan. Así, las condiciones ya no son tan extremas y se crean microambientes.

Ana Isabel Peláez

Imagen de Pablo Gómez

A la hora de identificar los microorganismos, ustedes comentan que algunos no consiguieron una “clasificación taxonómica resolutiva”. ¿En qué consiste?

AIP: En aplicar una serie de metodologías punteras que nos da una información mucho más fiable de todo lo que puede haber ahí. Cuando nosotros enviamos esa información obtenida aplicando esas metodologías y las enviamos a las bases de datos, al no darnos homología, no podemos hacer una clasificación taxonómica.

JSM: No se puede llegar a nivel de género, especie y cepa. No podemos afinar tanto.

Entonces, se habla de un organismo desconocido, que no único. ¿O también es único?

AIP: Buf, eso ya es…

JSM: Una buena pregunta.

(Risas).

JSM: Es una pregunta interesante, y conecta con el origen de estos microorganismos. Podríamos decir que estos microorganismos han estado siempre, están siempre. Son ubicuos, están en todos los sitios. En microambientes; pero son muy pequeños. La diferencia es que cuando se genera esa cantidad de agua ácida y esas masas enormes empiezan a multiplicarse más.

Y al multiplicarse más, existen más variaciones.

AIP: Claro.

JSM: Pero el origen se puede decir que es todo el planeta. Eso explica que haya, a pesar de las diferencias, aspectos comunes taxonómicos con los de otros lugares ácidos.

AIP: Por ejemplo, nosotros ahora, la información que tenemos de esos microorganismos, estamos obligados a recogerla en la base de datos donde no habíamos encontrado homología. Si viene otra persona que está estudiando otro ambiente, determina qué microorganismos tiene ahí y la información que obtiene de su ambiente la envía a comparar con las bases de datos, ya no va a decir lo mismo que nosotros.

¿Les pueden poner nombre a estos microorganismos?

AIP:

¿Y cómo les han ‘bautizado’?

AIP: No les hemos puesto nombre porque para poder ponerle nombre tienes que, previamente, tenerlos cultivados en el laboratorio. Y de momento, como te digo, no se han encontrado todavía las condiciones óptimas para poder cultivar todos los microorganismos que existen en el planeta. Ese es un caballo de batalla todavía en la ciencia.

Dicen ustedes que la presencia de microorganismos capaces de sobrevivir en presencia de metales nocivos abre las posibilidades para estudiar mecanismos de defensa para aplicarlos en procesos de descontaminación biológica. ¿Cómo funcionaría?

AIP: Los microorganismos que están ahí tienen que vivir en presencia de metales. ¿Cómo lo hacen? Transformándolos en otras forma del metal que les sean menos perjudiciales. Si nosotros utilizamos estos microorganismos que sabemos que tienen estas capacidades, o bien su maquinaria interna, podemos descontaminar aguas que estén contaminadas con metales.

Transformar lo que es tóxico en algo inocuo…

AIP: En menos tóxico.

JSM: Eliminarlo, no se elimina.

AIP: Los metales no se pueden eliminar. Los puedes cambiar de una forma a otra.

JSM: A veces lo que hacen las bacterias no es transformarlos. Si no pueden, los acumulan y los dejan inmóviles. Por ejemplo, una de las posibilidades de la función de ese polímero extracelular sería mantenerlos inmóviles. Agrupados.

En la nota también hacen referencia al potencial en cuanto a nuevos conceptos de interés farmacéutico e industrial.

AIP: Hemos visto que parte de estos microorganismos producen algunas sustancias que tienen actividad antitumoral y antimicrobiana. Ahora bien, no sabemos que tipo de compuesto es y frente a qué puede ser o no efectivo.

JSM: Muchos microorganismos y muchos seres vivos en los cuales están interesadas las industrias farmacéuticas generan compuestos antimicrobianos y antitumorales. Lo que ocurre es que la mayor parte de ellos son muy tóxicos, no son suficientemente activos, o tienen alguna otra dificultad. Por eso, el ir a buscar estas sustancias a lugares en los cuales no se había buscado antes, es potencialmente interesante.

¿En qué fase se encuentran tras la publicación del artículo?¿Qué viene a continuación?

AIP: Los siguientes pasos son muy diversos (se ríe).

Un montón.

AIP: Un montón, sí. Por un lado, queremos seguir caracterizando otras zonas que hemos visto dentro de la mina, teniendo en cuenta que es un ambiente que apenas está explorado. Por otro lado, queremos seguir profundizando en cuanto a las posibles aplicaciones biotecnológicas, porque todos estos resultados son resultados preliminares. Queremos seguir probando esta matriz polisacarídica, determinando cuál es su composición, qué efecto tiene frente a otros metales, si también los captura. Y vamos a seguir profundizando en estos compuestos bioactivos, a ver qué microorganismos los producen y qué tipo de sustancia son.

Además de su equipo, ¿qué más organizaciones están colaborando en la investigación de Los Rueldos?

AIP: Fundamentalmente, el Instituto de Catálisis del CSIC – tenemos muy buena relación con el Doctor Manuel Ferrer y a través de el con otros laboratorios europeos. Trabajos como éste necesitan una colaboración interdisciplinar. Además, hay cosas que aquí no sabemos hacer, o no tenemos el dinero para poder hacerlas. Siempre hay que colaborar con otros grupos.

JSM: Incluso colaboramos con empresas, a nivel mundial. Como BGI, que es china y ha mostrado mucho interés en las investigaciones aún pendientes de publicar, referentes a las nanoarqueas mencionadas antes (pequeños microorganismos pertenecientes al dominio Archaea descubiertos en California en el 2006).

¿Cuántos proyectos se encuentran en desarrollo por parte de su grupo?

AIP: Muchos. A veces tienes que involucrarte en otro tipo de proyectos, otro tipo de líneas de investigación mas aplicadas

JSM: Dentro de la región asturiana, las empresas recurren a nosotros para problemas concretos.

AIP: Nosotros, ahora mismo, tenemos también un proyecto con Cogersa Y estamos trabajando en los lixiviados (líquidos que discurren a través de los residuos depositados y que rezuman desde o están contenido en ellos) para tratar de optimizar el funcionamiento de la planta. Esto lo estamos haciendo en colaboración con el grupo de Ingenieria Ambiental que está en el Campus de Viesques, en Gijón.

También estamos haciendo proyectos para empresas del sector de la recuperación de terrenos que estén contaminados, bien sea con hidrocarburos del Petróleo, o con metales. Siempre tratamos de dar respuesta a las empresas y, sobre todo,si son empresas de la región. Otra cosa que estamos haciendo ahora mismo es un proyecto internacional, del programa LIFE, que lo que pretende es crear un protocolo de actuación para recuperar terrenos contaminados con metales.

¿Qué valoración haría del apoyo que se brinda, ahora mismo, a la investigación en España?

AIP: (Se ríe) ¿Quieres que te diga la verdad?

Por supuesto.

AIP: No es el suficiente; por decirlo suavemente. Nosotros, por ejemplo, en el grupo, tenemos el inconveniente de que mi puesto en la Universidad aún no es estable; a pesar de que llevo aquí toda la vida, se puede decir.

¿Cuál es su figura laboral en este momento? ¿Profesora contratada?

AIP: Yo estoy acreditada para esa figura, pero no estoy contratada. No soy, digamos, plantilla de la Universidad. Tengo un contrato post-doctoral, pero está asociado a un proyecto. Se acaba el proyecto, se acaba mi contrato. En ese sentido sí me gustaría aprovechar esta oportunidad para hacer un llamamiento a las administraciones y a quien corresponda para que intenten hacer un esfuerzo y consigan la permanencia de la gente que, por ejemplo, está aquí en el Campus de Mieres, ya que se ve que estamos haciendo cosas punteras y que, en cierto modo, ayudamos a dinamizar a la región en el aspecto científico. En mi caso, es posible que si no obtenemos este tipo de ayuda, el grupo tenga que cerrar el laboratorio y se acabe la actividad investigadora en Mieres. Como digo, la mayor parte de los proyectos se relacionan científicamente con aspectos de interés para la región.

Con los recortes, ¿qué peligro supone quedarse atrás en la ciencia?

AIP: Supone mucho perjuicio para la sociedad, en conjunto. Un país va hacia adelante con ciencia y con educación. Si los recortes se aplican en esos dos aspectos, el país empieza a retroceder. De hecho, ha salido recientemente una noticia que dicen que estamos quedándonos ya 10 años por detrás. Eso en cuanto a investigación. En cuanto a empleo, si no se invierte en ciencia y no se invierte en personal… Habrá que cerrar los laboratorios.

¿Qué se debería mejorar?

AIP: Sobre todo, estabilizar personal. A veces, consigues proyectos y solamente te financian la investigación; pero no te dan dinero para personal. Creo que lo importante es gente que ya está formada, que ya está preparada, que está dirigiendo grupos de investigación, que tienen un respaldo en cuanto a publicaciones detrás, se la debería premiar de alguna manera. Se debería estabilizar a esta gente; porque de eso depende que, a pequeña escala, los grupos continúen y la ciencia avance.

En investigación científica, ¿se aprende más de los errores o de los aciertos?

AIP: Se aprende de todos. Lo que finalmente se publica, generalmente, son los datos positivos. Pero para llegar a un buen resultado has tenido muchos fracasos por el camino. Detrás de cuatro hojas que aparecen en una publicación hay mucho trabajo detrás. Muchas horas de trabajo, mucho esfuerzo personal, muchas frustraciones…

JSM: Y mucha colaboración, porque no olvidemos que el trabajo está hecho con más grupos.

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