El arsénico es el principal contaminante de agua dulce en el planeta, afecta a millones de personas en todo el mundo y causa un número incalculable de muertes cada año. Eliminar el arsénico del agua subterránea y el agua dulce es un desafío importante que aún enfrentan los científicos y los encargados de formular políticas. Ahora, un nuevo estudio de la Universidad de Tel Avivpublicado en Comunicaciones de la naturaleza arroja luz sobre un modelo biológico único de desintoxicación de arsénico.
Según la nueva investigación, el Entotheonella bacteria que habita en Theonella swinhoei la esponja es uno de los únicos casos conocidos de una bacteria que protege a su huésped del envenenamiento por metales. Entotheonella protege estas esponjas contra los peligros del arsénico y otra toxina común, el bario.
"Esta especie de esponja en particular, que se encuentra entre los animales más antiguos que habitan la tierra hoy en día, alberga un número muy diverso y muy lleno de microorganismos", dijo el profesor Micha Ilan, del Departamento de Zoología de la Facultad de Ciencias de la Vida de TAU, quien dirigió el estudio: "Estos animales sedentarios evolucionaron para contener un arsenal interno de productos químicos y microbiota asociada para hacer frente a los depredadores y las patologías".
Un hallazgo curioso
Mientras estudiaba la biología de la esponja, que habita en el Mar Rojo y el Océano Indo-Pacífico, el Prof. Ilan y su colega, el Dr. Boaz Mayzel, descubrieron la curiosa capacidad de estas esponjas para acumular y concentrar un millón de veces más de arsénico queque se encontró en el agua de mar. Los resultados de ese estudio se publicaron en PLOS One en 2014.
El Dr. Ray Keren, también del Departamento de Zoología de TAU y coautor de la nueva investigación con el Dr. Mayzel, sospechaba que una bacteria estaba involucrada en la desintoxicación. De hecho, después de extensas pruebas, se descubrió que una sola especie bacteriana impulsaba elacumulación de arsénico y bario.
"No solo hemos descubierto que una sola especie bacteriana era el acumulador tanto de arsénico como de bario. También hemos descubierto que esta bacteria mineraliza los elementos tóxicos, transformándolos en productos inertes dentro de sus células de manera controlada", dijo el Dr.Keren. "Las tortugas y los gusanos comen esponjas, y aunque explotan con arsénico, la bacteria los vuelve no tóxicos. Se vuelven biológicamente inertes. Es un modelo biológico muy singular".
Los científicos de TAU, en colaboración con el Prof. Boaz Pokroy del Technion Institute of Science y la Dra. Sirine Fakra de la Advanced Light Source en el Lawrence Berkeley National Lab, utilizaron tecnología de punta para validar sus hallazgos iniciales, que fueron adquiridosusando el modo de retrodispersión de un microscopio electrónico de barrido ". El profesor Pokroy tomó una muestra de Entotheonella al Centro Europeo de Radiación Sincrotrón dentro de una semana de ver esa primera imagen ", dijo el Dr. Keren." Allí, vio que el bario se mineraliza como barita y el arsénico formó picos más pequeños de un mineral desconocido ".
"Más trabajo por hacer"
El análisis de difracción posterior reveló que el mineral, el arsénico cristalino, era de hecho arseniato de calcio. El Dr. Fakra luego validó la presencia de estos minerales en condiciones criogénicas de subcongelación.
"Para hacer que este método de desintoxicación único sea aplicable a otras situaciones, necesitamos deshacernos de la esponja de alguna manera", dijo el profesor Ilan. "En otras palabras, hay mucho más trabajo por hacer antes que nosotros, los seres humanos,puede capitalizar esto "
Los investigadores están investigando actualmente el mecanismo que utiliza la bacteria para controlar la mineralización de los elementos. "Una vez que identificamos las enzimas involucradas en el proceso, podemos buscarlas en las bacterias en el agua contaminada o encontrar una manera de crecer Entotheonella en áreas contaminadas ", dijo el Dr. Keren.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por American Friends of Tel Aviv University . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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