Durante los últimos 30 años, la urbanización ha aumentado a lo largo de la laguna Indian River, que se extiende unos 250 kilómetros en la costa este de Florida. Como resultado, la calidad del agua se ha deteriorado y hay una pérdida generalizada de pastos marinos y floraciones persistentes de algas nocivas, que amenazan ecológico, la salud humana y de los animales marinos, como los manatíes.

En este valioso y vulnerable sistema, dos tipos de floraciones tóxicas plantean preocupaciones importantes:Microcystis aeruginosa (alga verde azulada que se sabe que produce toxina microcistina) y Pyrodinium bahamense, que producen una neurotoxina llamada saxitoxina. La saxitoxina causa intoxicación paralítica por mariscos, que ha causado decenas de envenenamientos fatales y no fatales en todo el mundo.

Los efectos específicos sobre la salud debidos a las concentraciones de toxinas en el agua superficial de la laguna Indian River no se comprenden completamente. Investigadores del Instituto Oceanográfico Harbor Branch de la Florida Atlantic University, en colaboración con el Distrito de Manejo del Agua del Río St. Johns, recolectaron muestras de agua superficial durante las estaciones húmedas de 2018 y secas de 2019 y evaluaron la dinámica de las microcistinas y la saxitoxina en la laguna utilizando un enfoque multivariado.

El equipo de científicos evaluó la toxicidad de los extractos orgánicos de las muestras de agua de seis segmentos de Indian River Lagoon:Banana River Lagoon, Laguna de mosquitos, Laguna del río indio del norte, Laguna del río indio central, Laguna Southern Indian River y estuario St. Lucie. Evaluaron las muestras de agua contra un panel de líneas celulares de mamíferos y caracterizaron la composición de las comunidades de microorganismos y sus correlaciones con las concentraciones de toxinas. Analizaron las muestras para determinar asociaciones entre toxinas y temperatura, salinidad, pH saturación de oxígeno, concentraciones de nutrientes disueltos y clorofila-a, así como la presencia de genes biosintéticos para toxinas, abundancia relativa de especies planctónicas, y composición de la comunidad microbiana.

Resultados del estudio, publicado en la revista Algas nocivas , mostró que las concentraciones de ambas toxinas eran generalmente más altas durante la estación húmeda, destacando la conexión entre la precipitación (por ejemplo, a través de cargas de nutrientes), número de celdas, y toxinas. Los datos sugieren que las microcistinas estaban presentes solo en condiciones ambientales específicas y que la saxitoxina, incluso cuando se detecta, estaba presente en concentraciones que eran insuficientes para afectar estas líneas celulares.

Las concentraciones de microcistinas fueron más altas en el estuario de St. Lucie, mientras que la saxitoxina se elevó en la laguna del río Northern Indian y la laguna del río Banana. Se observó citotoxicidad relacionada con la presencia de microcistinas en el estuario de St. Lucie durante la temporada de lluvias. No se identificaron patrones significativos entre citotoxicidad y saxitoxina. La toxicidad para las líneas celulares causada por microcistinas se observó solo en el segmento del estuario de St. Lucie durante la temporada de lluvias. La saxitoxina no indujo una citotoxicidad significativa.

"Nuestros hallazgos sugieren que los efectos potenciales sobre la salud humana de estas toxinas pueden existir solo cuando una floración está activa. Con esta información, los esfuerzos futuros deberían ampliar las evaluaciones para comprender los posibles efectos de las toxinas en la salud humana, "dijo Abdiel E. Laureano-Rosario, Doctor., autor principal y investigador principal, Florida Center for Coastal and Human Health (CCHH) en FAU Harbor Branch. "Por ejemplo, como las toxinas producidas por las floraciones de algas varían en el espacio y el tiempo, la investigación futura debería centrarse en un seguimiento más frecuente y a más largo plazo de las toxinas de las floraciones de algas nocivas y su toxicidad asociada, incluidos los efectos sobre la dinámica de los ecosistemas y la salud humana ".

Tomando muestras de los períodos de floración y no floración, Este estudio proporciona una comprensión inicial de la línea de base de la variabilidad espacio-temporal en las concentraciones de toxinas en la laguna del río Indian e información sobre las relaciones con el componente vivo y los elementos no físicos y químicos en el ecosistema.

"Nuestros resultados destacan las funciones sinérgicas que desempeñan los parámetros ambientales y biológicos al influir en la dinámica de la producción de toxinas por las algas nocivas en la laguna Indian River, ", dijo Laureano-Rosario." Debido a que la laguna cubre latitudes subtropicales, los resultados de nuestro estudio pueden servir como referencia para regiones con climas similares y floraciones productoras de toxinas ".

Es probable que eventos como la proliferación de algas nocivas y la producción de toxinas continúen aumentando en Indian River Lagoon y en todo el mundo debido al crecimiento de la población y otros fenómenos naturales debido al aumento de las precipitaciones y los huracanes.