VINICIUS PADULAMolusco Tambja stegosauriformis: sustancias aisladas con potencial para el desarrollo de fármacosVINICIUS PADULA
Desde las costas del cabo Orange, en el estado de Amapá, hasta el pequeño riacho Arroio Chuí, en el extremo sur de Rio Grande do Sul, incluyendo los archipiélagos de Fernando de Noronha, de São Pedro y São Paulo y las islas de Trindade y Martim Vaz, el litoral brasileño es famoso por la hermosura y diversidad de sus paisajes, compuestos por playas, rocas costeras, dunas y acantilados, entre otros ambientes. En tanto, la parte menos conocida del litoral nacional es aquélla que se encuentra sumergida y parcialmente oculta bajo el nivel del mar, en un submundo debajo de la superficie, constituido por ecosistemas extremadamente ricos y complejos. “De los 2,2 millones de especies marinas conocidas en el mundo, tan sólo un 9% han sido descritas. Eso significa que desconocemos más del 90% de la biodiversidad de nuestros ambientes costeros”, subrayó la bióloga Mariana Cabral de Oliveira, del Instituto de Biociencias de la Universidad de São Paulo (IB-USP), en su conferencia en el marco del penúltimo encuentro del Ciclo de Conferencias Biota-FAPESP Educación, del día 24 de octubre, en São Paulo.
Al mismo tiempo, resaltó la investigadora, las altas tasas de extinción, inducidas por las actividades humanas, tales como la sobrepesca, la contaminación, la urbanización y el traslado de organismos que pueden tornarse invasores, ha contribuido para que el trabajo de identificación de las especies marinas se torne aún más complicado. Para hacerse una idea, hay estudios que sostienen que la actual comunidad científica internacional precisaría aproximadamente unos 360 años y 263 millones de dólares para identificar a esos animales. “Nos hallamos frente a un enorme desafío”, advirtió Cabral de Oliveira. “Gran parte de la biodiversidad marina no se conoce, mientras la degradación y la explotación excesiva de los recursos naturales provistos por esos ecosistemas son cada vez mayores. Simultáneamente, no disponemos de recursos humanos ni económicos suficientes para estudiar por completo esa variedad de organismos”.
Léo RamosDe izquierda a derecha, Mariana Cabral de Oliveira, Roberto Berlinck y Maria GasallaLéo Ramos
Para la bióloga, un abordaje que facilitaría ese proceso sería el del DNA Barcoding, o Código de Barras de ADN (lea en Pesquisa FAPESP, edición nº 167). La idea es sencilla: generar una etiqueta molecular a partir de una pequeña secuencia de ADN para cada especie, de tal modo que se la pueda identificar. “Ése sería un sistema práctico y uniforme para la identificación de especies a escala global”, dijo. Para ello, también sería necesario un banco de datos bien estructurado.
Tal banco ya existe: es The Barcode of Life Data Systems. “A medida que se lo alimenta con informaciones recolectadas, tales como fotografías, informaciones taxonómicas, etc., se crean nuevas etiquetas que hacen posible su comparación con otras secuencias”, explicó. A juicio de Cabral de Oliveira, ese sistema puede utilizarse incluso cuando las técnicas taxonómicas tradicionales no resultan viables. “Para identificar una especie, los taxonomistas generalmente necesitan el organismo entero. Con el DNA Barcoding se puede trabajar con fragmentos de esos organismos, siempre que sea posible extraer su material genético”. Ya existen proyectos desarrollados en el ámbito del Biota-FAPESP que se valen de ese abordaje. Uno de ellos, realizado en colaboración entre el Instituto de Biociencias de la USP, el Instituto de Botánica y la Universidade Estadual Paulista de São José do Rio Preto, estudió la diversidad, morfología y distribución geográfica de macroalgas rojas del estado de São Paulo.
Ana Paula CamposMuchas de las especies marinas son, asimismo, de gran importancia socioambiental. Ése es el caso de las algas: “Un 50% del oxígeno disponible en el planeta es producido por ellas”, sostuvo Cabral de Oliveira. En tanto, las microalgas que conforman el plancton son esenciales para los ciclos geoquímicos globales, mientras que las macroalgas, multicelulares, pueden ser fuente de alimento para una amplia variedad de organismos marinos, y también para el ser humano. Según un estudio publicado en 2012, en la revista PLOS ONE, Brasil posee los mayores y más extensos bancos de algas calcáreas del mundo, responsables, en parte, por la formación de los arrecifes naturales. Su superficie es equivalente a la de la Gran Barrera de Coral, en Australia. Tan sólo el banco de Abrolhos ocupa alrededor de 20.900 kilómetros cuadrados (km2).
Las algas, en realidad, han sido un recurso natural cada vez más explotado por el hombre. El cultivo de alga Nori (Porphyra umbilicalis L.), la que se utiliza para envolver el sushi, moviliza un mercado de 3 mil millones de dólares tan sólo en Japón. Otra industria bastante relevante y basada en el cultivo de esos organismos es la producción de hidrocoloides, un tipo de gelatina que se extrae de algunas especies de algas, sumada a la de la producción de biomasa para elaborar biocombustible, o como fuente de moléculas para diversas aplicaciones. “Utilizadas como biofábricas, las algas incluso poseen una ventaja positiva: son capaces de utilizar la energía solar y extraer anhídrido carbónico (CO2) de la atmósfera y, simultáneamente, generan bioproductos con interés económico”, informó Cabral de Oliveira. En total, se describieron unas 2 mil especies de algas en Brasil. Los grupos con las mayores cantidades de especies identificadas son las diatomeas, las rodófitas ‒las algas rojas‒ y las dinofíceas.
La diversidad de especies que proliferan en ambientes costeros brasileños no se encuentra restringida tan sólo a la flora marina. Estudios realizados por investigadores brasileños estiman que la fauna costera suma más de 10 mil especies. “Resulta curioso observar el contraste referente a la diversidad y a la abundancia de especies entre las dos costas de América del Sur”, dijo la bióloga Maria de los Angeles Gasalla, del Instituto Oceanográfico (IO) de la USP. Según ella, en la costa del Atlántico, la cantidad de especies de peces es mayor que en el litoral del Pacífico. En la costa brasileña, un 10,5% de las especies ictícolas que habitan los arrecifes de coral corresponde a variedades endémicas. En las regiones sur y sudeste, muchos peces tienen un gran valor comercial, tales como la pescadilla real (Macrodon ancylodon), la sardinella janeiro (Sardinella brasiliensis) y el listado o bonito (Katsuwonus pelamis).
A pesar de presentar una mayor riqueza de especies, la costa oriental de América del Sur alberga una menor abundancia por especie de peces que la costa occidental. “En este contexto, Brasil también se destaca por la gran diversidad de moluscos: más de 1.800”, resaltó Gasalla. La costa brasileña cobija incluso una vasta diversidad de crustáceos, peces, aguas vivas y esponjas, entre otras especies.
La región costera y marítima de Brasil, incluyendo la zona económica exclusiva y la superficie de la plataforma continental, abarca un área de 4,5 millones de km2, de los cuales alrededor de un 34% es considerado por el Ministerio de Medio Ambiente como área prioritaria para la conservación. “Sin embargo, al menos en términos burocráticos, solamente el 1,8% se encuentra bajo la protección de Unidades de Conservación Marina. Eso no implica que esas unidades funcionen adecuadamente, que se encuentren debidamente delimitadas científicamente ni que se encuentren realmente protegidas ante los impactos antrópicos”, sostuvo Gasalla.
E. C. OLIVEIRAEspecie de alga marina, fundamentales para la producción de oxígeno E. C. OLIVEIRA
Ese porcentaje se encuentra muy por debajo de la meta 11 de Aichi, propuesta por el Convenio sobre la Diversidad Biológica de las Naciones Unidas, que prevé al menos un 10% de protección para las áreas marinas o costeras. En tanto, las áreas de concesión para la explotación de gas y petróleo siguen aumentando y sobrepasan el 12%. “Los objetivos de las unidades de conservación deben ser muy claros en relación a lo que, de hecho, estarían protegiendo. De lo contrario, no vamos a ningún lado”, dijo la bióloga del IO. Para cubrir las necesidades humanas de ingresos, empleo y alimentación, resulta crucial, de acuerdo con la investigadora, un adecuado manejo de la pesca y su regulación. Según Carlos Joly, coordinador del programa Biota-FAPESP, en São Paulo, desde 2008, un 90% del litoral se encuentra protegido por un mosaico de Áreas de Protección Ambiental y Áreas de Relevante Interés Ecológico.
El potencial del poco conocido universo marino también puede aprovecharse desde el punto de vista aplicado. A través de los años, muchos organismos marinos han sido o fueron utilizados como fuentes de nuevas sustancias para las industrias farmacéutica y cosmética. El pigmento extraído de la glándula de los moluscos Murex groschi y Murex recurvirostrix, la púrpura de Tiro, por ejemplo, que se utilizó durante siglos, desde la Antigüedad hasta el final de la Edad Media, para teñir vestidos. “Ésa fue una de las primeras industrias químicas basadas en sustancias extraídas de organismos marinos”, dijo Roberto Berlinck, del Instituto de Química de la USP de São Carlos. Debido a la sobreexplotación, esos gasterópodos se extinguieron a mediados del siglo XV. La estructura de la púrpura de Tiro recién se descubrió bastante más tarde, en 1909, mucho tiempo después de que su uso comercial fuera abandonado.
Agentes antitumorales
Recientemente, diversas moléculas aisladas de organismos marinos han sido probadas como posibles antitumorales. La escualamina, por ejemplo, una sustancia aislada de las vísceras del tiburón Squalus acanthus, ya se encuentra en fase de ensayos clínicos. “Podría constituir un agente inhibidor de la angiogénesis, el mecanismo de crecimiento de nuevos vasos sanguíneos a partir de los ya existentes que favorece la proliferación de células tumorales”, dijo Berlinck.
VINICIUS PADULAMolusco Nudibranquio Tambja: alta concentración de compuestos químicos en su manto externo.VINICIUS PADULA
Otro ejemplo de una sustancia potencialmente útil para combatir al cáncer, es la ecteinascidina 743, aislada de la Ecteinascidia turbinata, un invertebrado con aspecto esponjoso que vive adherido a las rocas. Los investigadores notaron que esa sustancia puede utilizarse en la quimioterapia para dañar al material genético de las células tumorales. Actualmente la misma se encuentra en fase de ensayos clínicos.
Berlinck y otros investigadores se han dedicado al estudio de las defensas químicas de los nudibranquios, un grupo de moluscos sin conchas bastante abundantes en Brasil, en el cual están incluidas las babosas de mar. En un estudio sobre un molusco del género Doris, aislaron una sustancia conocida con el nombre de xilosil-MTA, un nucleósido modificado con un átomo de azufre. Se trató de la primera mención de esa sustancia, cuyo potencial farmacológico incluso será investigado en un ejemplar de ese género en el país. Otros moluscos, como por ejemplo los del género Tambja, han concitado la atención debido a su pequeño tamaño y a que concentran varios compuestos químicos en su manto externo como mecanismo de defensa. Según Berlinck, de esos animales, ya se han aislado diversas sustancias con potencial farmacológico.
El Ciclo de Conferencias Biota-FAPESP Educación es una iniciativa del Programa Biota-FAPESP, en colaboración con la revista Pesquisa FAPESP, enfocada en la discusión de los desafíos relacionados con la conservación de los principales ecosistemas brasileños. Las charlas, que concluyeron en noviembre, presentan el conocimiento generado en Brasil con respecto al tema y buscan contribuir para una mejoría de la educación científica y ambiental de profesores y alumnos de enseñanza media.
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