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Las Floraciones de Algas Nocivas (FANs) registradas en Chile desde 1972, cada vez con una frecuencia y una extensión mayor, afectan principalmente a las regiones de Los Lagos, Aysén y Magallanes. En Chile, estos eventos en el ambiente marino son producidos principalmente por el dinoflagelado Alexandrium catenella, productor del veneno paralizante de mariscos (VPM). El VPM agrupa a más de 20 compuestos, todos análogos de saxitoxina (STX), cuya acción es bloquear los canales de sodio dependientes de voltaje presentes en neuronas y tejido muscular de vertebrados superiores. El VPM alcanza al hombre debido al consumo de moluscos bivalvos, crustáceos y tunicados filtradores y moluscos gastrópodos carnívoros que acumulan VPM. La detección temprana de las microalgas tóxicas es fundamental para alertar a los productores y consumidores y desde luego para proteger la salud pública.
Los dinoflagelados del género Alexandrium spp. son capaces de producir VPM en tanta cantidad que causan la contaminación de moluscos aún cuando estén en bajo número y no lleguen a discolorar el agua. Actualmente, la detección de la aparición de una FAN se realiza mediante análisis microscópico de las microalgas presentes en muestras de aguas. Este método es simple y relativamente barato, pero muy lento y no permite distinguir entre taxones estrechamente relacionados o discernir entre los clones tóxicos y los no tóxicos o de baja toxicidad. Los programas de vigilancia existentes en Chile están basados en la detección del VPM por medio del bioensayo de ratón. Este es el método oficial, sin embargo tiene un umbral de detección (40 �g de toxina por 100 g de carne de mariscos) cercano a la norma (80 �g de toxina por 100 g de carne de mariscos) y no permite determinar la clase de toxina presente. Además, conlleva una serie de cuestionamientos éticos, ya que involucra la muerte de un gran número de ratones. La confirmación de la toxicidad se establece mediante análisis cromatográfico del tipo HPLC y detección por fluorescencia, lo cual requiere contar con un equipo y personal altamente calificado, además de los estándares de todas las toxinas probables, lo cual aumenta los costos de análisis. Estas consideraciones implican que todo el proceso, desde la detección e identificación del dinoflagelado hasta la confirmación de la presencia de la toxina en el marisco, sea un proceso largo que imposibilita la temprana toma de decisiones que minimicen el impacto en la salud pública y en el ámbito social y económico.
Recientemente, los esfuerzos se han enfocado en buscar estrategias moleculares que involucren aproximaciones genómicas para el monitoreo de las FANs. Sin embargo, gran parte de la información no es de dominio público y el material clave existente aún no ha sido publicado. Entre los grupos importantes en esta área está el del Dr. Allan D. Cembella (Alfred Wegener Institute, AWI), participante de esta propuesta, y con quien se está llevando a cabo la secuenciación del genoma completo de cianobacterias productoras de VPM.
La propuesta que realizamos en este proyecto involucra desarrollar en una primera fase prototipos de microarreglos para la detección de dinoflagelados del genero Alexandrium, especie catenella y de las variedades más abundantes en Chile. A partir de estos datos se pretende generar, en una segunda fase, un macroarreglo que incluya un número reducido de genes marcadores, de menor costo, más rápido y sencillo de utilizar por los usuarios potenciales y que permita hacer una cuantificación aproximada del número de dinoflagelados presentes en las muestras. Se espera contar con un único ensayo, independiente de microscopía, para la identificación y cuantificación de la especie A. catenella. Además, proponemos identificar marcadores de toxicidad que nos permitan estimar la peligrosidad del fenómeno. Este sistema se puede convertir en una útil herramienta predictiva, para ser usada como un detector de lugares con mayor probabilidad de presentar brotes de VPM y desfavorables para el cultivo de moluscos, ya que permitirá el análisis de sedimentos marinos (independiente de cultivos) para detectar la presencia de quistes de estas microalgas. Los bancos de quistes cumplen un papel clave en la iniciación de las floraciones, por lo tanto su detección permitirá tener antecedentes que actualmente son muy escasos y así lograr una mejor comprensión de la situación chilena.
Para llevar a cabo este proyecto se contempla la participación de la unidad ejecutora principal (PUC), el IFOP (Puerto Montt y Punta Arenas), un colaborador internacional (AWI), Roche Chile, a través de su departamento de desarrollo encargado de la producción y comercialización. Estas entidades coordinadas tendrán la misión de generar el diseño del micro y macroarreglos de oligonucleótidos y su validación (PUC y AWI); recolectar muestras y cultivo de clones de microalgas de las costas de las regiones australes (IFOP); proporcionar las facilidades para hacer de este sistema una herramienta específica de cuantificación de microalgas nocivas (Roche) y transferir el producto a los potenciales usuarios.
Este proyecto permitirá a Chile, y demás países afectados, disponer de una herramienta única para alertar sobre la aparición de una FAN y además de la disponibilidad para usarla en estudios de ecología de los dinoflagelados en Chile y en el resto del mundo.
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