Estudio de las comunidades bacterianas en aguas sulfuradas de balnearios españoles

Resumen

Las aguas mineromedicinales se utilizan en balnearios de todo el mundo para tratar los síntomas de diversas afecciones crónicas, y entre ellas se encuentran las sulfuradas que se caracterizan por tener más de 1mg/l de azufre titulable (H2S ó SH-). Entre los controles exigidos para su uso, se realizan pruebas microbiológicas para la detección de microorganismos patógenos alóctonos, pero son escasos los estudios de la microbiota propia de estos manantiales, es decir, de los microorganismos que forman parte del ecosistema de las aguas; y en este caso, los relacionados con el ciclo del azufre, que pudieran influir en los efectos terapéuticos de estas aguas. Por ello se plantea analizar el tipo de microorganismos presentes en las aguas sulfuradas de balnearios, determinar cuáles están implicados en el ciclo del azufre y ver si existe una variación espacio-temporal en las comunidades presentes. Y, por otro lado, explorar los posibles efectos de las aguas mineromedicinales, mediante experimentos in vitro en fibroblastos embrionarios humanos de pulmón, analizando su efecto en la proliferación celular, la protección frente al estrés oxidativo y la inflamación. Se han estudiado las poblaciones bacterianas presentes en las aguas sulfuradas de seis balnearios españoles, utilizando recuentos en tres medios de cultivo distintos, y también mediante secuenciación masiva del gen ARNr 16S. Se han realizado tres muestreos en distintas épocas del año (primaveras de 2015 y 2016, y otoño de 2016) y en dos puntos distintos en cada balneario (agua de la bañera y del manantial). Para explorar sus posibles efectos, se han realizado varios experimentos de cultivo in vitro de fibroblastos humanos de pulmón en presencia del agua de tres de los seis manantiales. Concretamente se ha analizado la proliferación celular, la producción de especies reactivas de oxígeno y de nitrógeno (ROS-RNS), glutatión (GSH), la actividad superóxido dismutasa (SOD3) y la producción de citoquinas en presencia de las aguas. Se ha encontrado mayor cantidad de bacterias oxidadoras de compuestos reducidos del azufre, tanto con las técnicas de cultivo como en el análisis metagenómico. Mediante secuenciación masiva no se ha observado un núcleo de géneros comunes a los seis balnearios analizados, pero el 73.6% de los géneros identificados están relacionados con el ciclo del azufre, siendo el 95.2% de estos, bacterias oxidadoras del azufre. El filo predominante en el conjunto de las muestras ha sido Proteobacteria, con el 86.8% del total de lecturas, y a nivel de género, los tres predominantes fueron Arcobacter (12.76% del total de lecturas), Methyloversatilis (8.73%) y Thiofaba (8.55%). A nivel de género, se observaron diferencias estacionales especialmente entre las muestras de manantiales, así como variaciones espaciales entre los dos puntos de muestreo. Los experimentos in vitro en fibroblastos humanos de pulmón apoyan la idea de que las aguas mineromedicinales mejoran las estrategias de reparación tisular. Además, podrían tener un efecto antioxidante a través de dos vías: la prevención del daño oxidativo mediante el aumento de GSH endógeno, y promoviendo la liberación efectiva ROS-RNS al exterior celular. En concreto, se ha observado un aumento de la proliferación celular proporcional a la concentración de agua mineromedicinal utilizada, una disminución significativa de los niveles de ROS-RNS intracelular, un aumento de la proporción GSH/glutatión total y una rápida respuesta de la enzima SOD3, todo ello en relación al tratamiento control. Este trabajo ha explorado la posible relación entre la microbiota presente en las aguas sulfuradas de balnearios y los posibles efectos de estas aguas. Abriendo nuevos enfoques en relación a la ecología microbiana y los mecanismos de acción de las de las aguas mineromedicinales.