El Agua que Consumimos

El agua dulce es un recurso muy importante para la vida en nuestro planeta, sin embargo, más de la mitad de las fuentes naturales como los ríos se encuentran gravemente contaminados, lo que provoca la degradación de los ecosistemas, amenazando la vida de los seres vivos que los habitan. Durante décadas, toneladas de sustancias biológicamente activas, sintetizadas para su uso en la agricultura, la industria, la medicina, etc., se han vertido al medio ambiente sin importar las posibles consecuencias.^[1]

En México las medidas legislativas que se han ido adoptando progresivamente para evitar la contaminación química de las aguas y los riesgos derivados de la misma han contribuido a reducir parcialmente esta situación. Sin embargo, los análisis mencionados en las normas mexicanas generalmente incluyen contaminantes tóxicos y bioacumulativos, como bifenilos policlorados, hidrocarburos aromáticos policíclicos y dioxinas, quedando miles de millones de sustancias en el agua que no son eliminadas por no tomarse en cuenta en dichas normas.^[2],[3] Esos parámetros son similares a los encontrados en otros países de Latinoamérica, donde la mayoría de las normas aplicadas para establecer los límites permisibles de sustancias en el agua para consumo humano, están desactualizadas, ya que datan de los años 1990’s.^[4] Sin embargo, esto no dista mucho de los establecidos por países como Canadá, donde, si bien toman en cuenta descartar más sustancias químicas presentes en el agua, no eliminan tampoco a los fármacos. ^[5]

Debido a que la población va en aumento y a que los avances científicos hacen lo propio en el descubrimiento continúo de nuevas sustancias que a la larga se convierten en contaminantes potencialmente peligrosos, surge la necesidad de seguir investigando en todas aquellas áreas que puedan contribuir a proteger la salud humana y la del medio ambiente, ya que, al ser un tema generalmente

Como ejemplos de polímeros naturales tenemos al quitosano, derivado de la quitana, la cual se encuentra en el exoesqueleto de los crustáceos y algunos insectos, aunque también se obtiene en gran medida a partir de hongos y bacterias, por lo cual se considera el amino polisacárido natural más abundante.⁷ En términos de disponibilidad, la quitina está al lado de la celulosa, disponible en una cantidad de más de 10 gigatoneladas al año.^[1] Dentro de sus principales características se destacan su alta biocompatibilidad y biodegradabilidad, sus propiedades antimicrobianas, su capacidad para formar películas, su nula toxicidad, sus habilidades de adsorción, su bajo costo y su capacidad de mejorar la disolución de compuestos poco solubles en agua.⁷ Como aplicación del quitosano en sistemas nanoencapsulados, contamos, por ejemplo, con formulaciones que encapsulan rotenona y que, tras una liberación constante del pesticida, se aumentó la actividad insecticida contra hormigas rojas de fuego (Solenopsis invicta) mientras que, simultáneamente, se redujo el contenido alcaloide en su veneno, disminuyendo su capacidad de sobrevivencia en su medio ambiente por haber afectado a su capacidad predatoria y de ataque.⁶

Los grupos amina del quitosano forman fácilmente complejos con una variedad de polímeros con carga opuesta, como el poli ácido acrílico, la carboximetilcelulosa, el xantano, el carragenano, el alginato, la pectina y los lignosulfonatos, entre otros;^[1] el complejo formado por quitosano y lignosulfonato (Figura 4), también ha sido efectivo en la encapsulación de diversos plaguicidas que son susceptibles a foto degradarse gracias a la capacidad de absorción de luz UV del lignosulfonato.^{[2], [3]} Los lignosulfonatos, son una clase de polisacáridos derivados de la lignina, los cuales son solubles en agua y su fuente de obtención principal es el licor de desecho de las fábricas de papel que procesan celulosa al sulfito para obtención de pulpa.^[4] Como ejemplo de su aplicación, se han estudiado sistemas que utilizan lignina y lignosulfonatos para proteger a piretrinas de la fotodegradación y volatilización, logrando mantener la dosis tóxica 50% (DT₅₀) hasta por 14 veces más tiempo que cuando se usa la molécula activa sin encapsular, y con eficiencias de encapsulación por encima del 77%.⁸ El uso de biopolímeros naturales de bajo costo como el quitosano y los lignosulfonatos, recuperados de los flujos laterales de procesos industriales, representan una solución innovadora y prometedora que también promueve la bioeconomía circular y los procesos respetuosos con el medio ambiente.

desconocido para la población, no se tienen registros exactos de la forma en que la comunidad se ve afectada por este problema.^[1]

Entre los contaminantes del agua que en años recientes han generado interés en la comunidad científica han sido los, fármacos, específicamente los antibióticos, debido a que su presencia en el agua contribuye al fenómeno de resistencia bacteriana, esto a su ha generado una disminución de la efectividad de los tratamientos contra enfermades microbianas, puesto que las enfermedades causadas por estas ya no son aliviadas con tratamientos antimicrobianos tradicionales o convencionales, incluyendo a aquellos de última generación, sino que a pesar de la búsqueda incansable que se ha hecho por darles alcance, las bacterias siguen teniendo un perfil de resistencia^,[2] convirtiéndose así en un desafío a nivel mundial por su alto índice de morbilidad y mortalidad humanas y animales. Una agravante de esta situación, es que se trata de un fenómeno que continuamente está creciendo entre las personas y diseminándose en el medio ambiente^[3] por lo que su propagación no solamente se limita a ambientes de hospital sino también a ambientes comunitarios, naturales y agrícolas.^[4] Esa resistencia se debe al intercambio genético que existe de manera horizontal entre bacterias tanto comensales, ambientales, como patógenas,^[5] y ese intercambio no se debe a procesos naturales, sino que es un fenómeno provocado por el ser humano debido al excesivo uso de estas sustancias.^[6]

Los antibióticos son utilizados para tratar infecciones de origen bacteriano principalmente, además, han permitido llevar a cabo numerosos procedimientos médicos como cirugías y trasplantes, sin embargo^,[7] su mala administración ha dado como resultado que grandes cantidades de estas sustancias sean liberadas a los ecosistemas ocasionando la aparición de microorganismos resistentes a ellos, pues además son altamente utilizados en la ganadería y agricultura.^[8] Los efectos tóxicos que han sido mencionados en diversos estudios son por ejemplo el hecho de que casi hayan desaparecido los buitres en India debido a que su alimentación, basada en animales muertos, los puso en contacto con ganado vacunado con diclofenaco, además, a través de un experimento con el estrógeno sintético etinilestradiol, sustancia presente en las píldoras anticonceptivas, se observó que provoca peces macho feminizados.¹⁴ Esto sugiere que la presencia en los ecosistemas de estos compuestos tipo hormonal, puede alterar el equilibrio hormonal de las especies animales que se exponen a ellos, actuando como disruptores endocrinos, o intervenir en los mecanismos de comunicación celular tanto de los organismos objetivo como los no objetivo,^[9],[10] dando como resultado que si una infección era hace 70 años fácil de tratar, ahora ya va a ser intratable.^[11]

Existen varios métodos estudiados para poder determinar en las aguas residuales la presencia de antibióticos y por lo tanto, poner de manifiesto la presencia de estas sustancias químicas para así poder entender el impacto que puede ocasionar su existencia en la salud de los ecosistemas. Estudios recientes han propuesto varias metodologías para su determinación en el agua a partir de la cromatografía líquida con espectrometría de masas en tándem de electropulverización,^[12] la espectrometría de masas de ionización,^[13] extracción por fase sólida,^[14] etcétera, cada uno con su capacidad de detección dependiendo de la metodología. Por otra parte, también existen propuestas para la eliminación de estos componentes en el agua por ejemplo utilizando carbón activado, fotocatálisis, entre otros procedimientos.^[15],

Es necesario que este conocimiento respecto al problema que existe de la resistencia antimicrobiana como de las posibles soluciones a la situación sea considerado como emergente tanto por la población como por las autoridades gubernamentales y sanitarias, para poder enfrentar este reto biológico y evitar que se siga propagando el problema.