Ciencia y salud

Por José Antonio Lozano Teruel

Poca agua para algunos

Poca agua para algunos
Ilustración :: ÁLEX

Nuestro mundo es acuacéntrico. Ningún organismo vivo conocido puede vivir sin agua. Cuando los astrónomos investigan la posibilidad de vida fuera de la Tierra lo que hacen es buscar signos de la existencia actual o pasada de agua. Y un gran número de expertos piensan que la disponibilidad de agua será el factor más importante en el futuro de la humanidad. En nuestro planeta el agua es escasa en un gran número de lugares y está mal distribuida.

¿Podemos aprovechar mejor el agua?.¿Se pueden adaptar los seres vivos a un menor consumo de agua?. ¿Se pueden favorecer modificaciones en ellos para que consuman menos agua?. La revista THE BIOCHEMIST órgano oficial de la prestigiosa The Biochemical Society ha dedicado recientemente un número monográfico dedicado a este tema lo que nos sirve de justificación para algunos comentarios al respecto.       

OMS. El ejemplo africano puede ser significativo. La Organización Mundial de la salud (OMS) recomienda una ingesta diaria de 2,2 litros diarios de agua para las mujeres adultas y de 2,9 litros diarios para los varones, cifras que deberían alcanzar los 4,5 litros si las personas se dedican a actividades manuales en lugares cálidos. La realidad que nos trasladan ONG como Water for Africa (www.waterforafrica.org.uk) es la de que en muchos lugares, incluyendo colegios, sólo se puede disponer de 1 litro por día y persona durante las horas escolares, lo que provoca la correspondiente deshidratación infantil.  La misma OMS estima que el 80% de todas las enfermedades del mundo se deben a la inadecuada potabilización del agua y a la falta de higiene así como los niños que fallecen diariamente por esas causas superan la terrible cifra de 4000. Alrededor de 1,8 millones de personas mueren anualmente debido a las enfermedades diarreicas (incluyendo el cólera) y de esos casos, un 80%, se debe a un inadecuado suministro de agua e higiene sanitaria.

Aunque en la última década de los 80 se realizó un gran esfuerzo en África construyendo bastantes pozos abiertos dotados de un cubo y una soga el hecho de compartirlos con el ganado y otros animales ha agravado el problema de las contaminaciones patogénicas en la población. Y en cuanto a las tierras agrícolas, de una gran potencialidad, sólo se pueden utilizar menos de tres meses al año para el cultivo, aprovechando la estación lluviosa. Conseguir agua para los lugares en qué se necesita y dónde se puede aprovechar más rentablemente en términos sociales, económicos y de salud es el gran desafío al que se enfrenta nuestra civilización

ESCASEZ. La escasez de los recursos hídricos hace que los científicos observen e investiguen con suma atención a los seres vivos que viven con un mínimo de agua, ya que los avances de la Biología Molecular podrían permitir extrapolar a otras especies los condicionamientos genéticos que hacen posible esas situaciones. Vamos a repasar algunos ejemplos.

Las semillas, el polen y ciertos microorganismos es bien conocido que poseen una alta capacidad de sobrevivir a la desecación, existiendo ejemplos de semillas encontradas en lugares protegidos de yacimientos arqueológicos que, tras muchos centenares de años de permanecer desecadas, han podido ser germinadas. Sin embargo, este hecho es muy raro en los tejidos vegetativos de las plantas con flores. Las plantas resurrección parecen realizar el milagro de parecer absolutamente muertas en el estado desecado pero volver a la vida y florecer la adición de agua. El profesor Donald Haff de la School of Biological Sciences, de la Monash University de Australia, fue el primero que comunicó, en la revista SCIENCE, su descubrimiento en Sudáfrica de una de estas plantas. Era la única especie resistente a la desecación de las 14 de Craterostigma plantagineum Hochst y sus hojas maduras sobrevivían al pasar desde una humedad relativa del 15% al 0%.  Desde entonces se han hallado más de 300 especies de plantas parecidas entre las 250.000 especies de plantas vasculares existentes.

El hecho tiene un gran interés para conocer las bases moleculares de la resistencia de las plantas a la sequía y para conseguir variedades con esta propiedad. Se conoce ya mucho respecto al mecanismodel proceso que consiste en la inducción de un programa coordinado de cambios genéticos y bioquímicos durante la desecación, incluyendo la síntesis de nuevas proteínas y azúcares protectores que consiguen limitar el daño a los constituyentes celulares. 

SALINIDAD
El agua es necesaria como disolvente para que la maquinaria enzimática celular funcione. La actividad del agua (1 la del agua pura) depende de la concentración de los solutos tales como el cloruro sódico (sal común). Un valor de 0,61 de actividad parece que es el límite inferior compatible con la vida.  Por ello es interesante investigar como los lagos salados y otros ambientes hipersalinos están poblados por un abundante y diverso mundo de microorganismos que viven a concentraciones salinas muy próximas a la saturación. ¿Cómo ocurre ello?. ¿Podremos utilizar el conocimiento adquirido para el desarrollo de plantas resistentes a la salinidad?.

Es bien sabido que endosporas de Bacillus y Clostridium pueden sobrevivir centenares, miles o millones de años. Pero la supervivencia de microorganismos desecados no se restringe a estos microorganismos. El proceso rutinario de liofilización se utiliza normalmente para la preservación de cultivos bacterianos por tiempos largos y, tras la rehidratación, las células crecen y se dividen normalmente.  Hoy día ya conocemos bastante sobre los diversos mecanismos de adaptación a la salinidad que utilizan un gran número de especies microbianas halofíticas.

Otro ejemplo interesante es el de los tardígrados, animales microscópicos, agrupados en unas 900 especies que son conocidos con nombres populares como ositos del agua o cerditos del musgo.  La lentitud de sus movimientos (de ahí su denominación) y su relativa transparencia les hace ser fácilmente estudiados en el microscopio. Lo interesante de su relación con el agua es que pueden denominarse seres estrictamente acuáticos ya que necesitan estar rodeados de agua para desarrollar sus actividades. Sin embargo, la mayor parte de ellos poseen hábitats terrestres, incluso habitan en lugares en los que el agua es muy escasa. La solución es la de estar recubiertos temporalmente por una capa de agua cuyo espesor es esencial para permitir la locomoción del tardígrado sobre su sustrato de líquenes, plantas, tierras, sedimentos, superficies de rocas, paredes, etc. En este caso el metabolismo de carbohidratos también está implicado en el interesante ejemplo de resistencia a la sequía y se posee un profundo conocimiento al respecto.Su capacidad de permanecer en estados de latencia y resucitar posteriormente les ha hecho acreedores de que se les adjudique la posibilidad de haber resistido viajes espaciales extraterrestres hasta llegar a nuestro planeta.