Un diálogo con jóvenes: Mussali con M de Medio ambiente y con M de Metales pesados

Samantha Bastida Manjarrez y Scarlet Puebla Lima

El estudio de la contaminación ambiental es un tema que nos ha causado siempre mucho interés. En esta área se ha buscado conocer los efectos de los contaminantes que provienen de diversas fuentes. Recordando una plática de uno de nuestros maestros de la escuela sobre contaminación por metales pesados, producto de la minería, se nos hizo asombroso cómo un metal pesado puede inducir cambios negativos, tanto en la estructura de pequeñas moléculas, hasta en el nivel del ecosistema. Con el apoyo de nuestro maestro Miguel Ángel Galván, decidimos entonces profundizar en el tema. Él nos facilitó una serie de artículos científicos donde se abordaban temas sobre estos agentes tóxicos, entre ellos, algunos escritos por la Doctora Patricia Mussali Galante, a quien contactamos con ayuda de nuestro maestro, para conocer más sobre ella y de los efectos de los metales pesados en el ambiente.

Fue así, que en el mes de abril de 2024 conversamos con la Dra. Mussali en su laboratorio. Nos sentíamos muy nerviosas, pero a la vez entusiasmadas. En cuanto entramos a su laboratorio, la doctora fue muy atenta. Nos gustó su carisma y eso nos dio confianza para poder realizarle preguntas que nos inquietaban, sobre esta área de investigación.

Hemos de decir, que cuando conocimos de su trayectoria profesional, que más adelante relataremos, para nosotras fue impresionante. Es investigadora del Centro de Investigación en Biotecnología de la Universidad Autónoma del Estado de Morelos y responsable del laboratorio de Investigaciones Ambientales (Figura 1). Además, ha fungido como directora de Investigación y Posgrado, adscrita a la Secretaría Académica de la UAEM durante el período 2018-2023.

El camino a la formación científica

La Dra. Mussali nos narró sobre su interés -desde muy pequeña- en la naturaleza y la ciencia. Siempre fue una niña muy inquieta, a la que le gustaba mucho explorar. Con el tiempo, tuvo afinidad por las ciencias ambientales y de la salud. Su inquietud la llevó a seguir creciendo en el aspecto profesional, estudiando la licenciatura en biología en la UNAM. Ahí llevó una materia sobre contaminación ambiental y otra materia sobre cáncer, herencia y ambiente. Gracias a esas materias, decidió que lo que iba a hacer, era la toxicología ambiental. En el momento en el que le platicaron el efecto y todo el problema de los metales pesados, le pareció algo muy grave y que en la actualidad sigue siendo muy grave. Fue entonces que desarrolló una investigación en la que evaluó el daño producido al ADN por fármacos utilizados en la clínica y con mecanismos de acción conocidos para el tratamiento de enfermedades malignas de tipo hematológico (células de la sangre) como son las leucemias (enfermedad maligna caracterizada por la proliferación desordenada de células sanguíneas) y los linfomas en humanos (que es un tipo de cáncer que afecta a células del sistema linfático). Posteriormente, siguiendo en el mundo de la investigación y la toxicología ambiental, realizo la maestría, investigando el efecto a la salud de una población mexicana por el consumo de agua expuesta a un metaloide (elemento químico que muestra un comportamiento intermedio entre los metales y los no metales): el arsénico.

Al finalizar sus estudios de maestría, ingresó al Doctorado en Ciencias en el posgrado de Ciencias Biológicas de la UNAM, adscrita al departamento de Medicina Genómica y Toxicología Ambiental del Instituto de Investigaciones Biomédicas (UNAM), en colaboración con el Centro de Investigación en Biodiversidad y Conservación (UAEM), en el cual analizó los efectos de la contaminación química ambiental, sobre parámetros poblaciones como la estructura y diversidad genética de poblaciones de animales que viven dentro de los desechos mineros de Huautla, Morelos (Figura 2).

Hoy en día es Investigadora Titular “B” de Tiempo Completo Definitivo en el Centro de Investigación en Biotecnología de UAEM. Es miembro del Sistema Nacional de Investigadores Nivel II y miembro de la Academia de Ciencias de Morelos. Sin duda una gran trayectoria profesional que admiramos.

Los reconocimientos y líneas de investigación

De sus estudios de posgrado, la Dra. Mussali nos mencionó que su esfuerzo y dedicación en el estudio de la toxicología ambiental la llevó a obtener, en ambos posgrados, mención honorífica, y fue galardonada con la medalla “Alfonso Caso” al Mérito Universitario, por realizar la mejor tesis de Maestría en 2008 y de Doctorado en 2013, del área de Ciencias Biológicas de la UNAM (Figura 3). Esto es digno de admirarse y que a nosotras nos alienta a seguir esforzándonos. Tal vez el día de mañana nosotras nos sumemos a la investigación en México. Es así como la doctora se ha consolidado en líneas de investigación centradas en el área de la toxicología ambiental, específicamente en el área de “Ecotoxicología” en la que se estudia los efectos de agentes tóxicos en los ecosistemas y “Genotoxicología” que estudia los efectos de sustancias químicas a nivel genético, además de trabajar con medidas de mitigación y biorremediación, principalmente en sitios contaminados por actividades mineras.

Toxicología ambiental, un área de oportunidad en la investigación

El ser investigador requiere de un gran compromiso, que la doctora Mussali ha demostrado en sus múltiples investigaciones enfocadas a la toxicología ambiental. Muestra de ello son sus publicaciones científicas, resultado de sus trabajos académicos. Ha publicado 70 artículos científicos originales, todos ellos en revistas internacionales, además de 19 capítulos en libros internacionales. Ha formado recursos humanos, quince a nivel de licenciatura, ocho de especialidad, once de maestría y cuatro de doctorado, en donde se han integrado temas del área de toxicología ambiental, ecotoxicología y biotecnología ambiental, principalmente en el estudio de los efectos de la contaminación por metales pesados en el ambiente.

De lo anterior, la Dra. Mussali nos enfatizó que se trata de un problema que nos acecha a todos. Ocurre en todos los países, sean de primer mundo o de tercer mundo, a todas las personas, vivan en el campo o vivan en una ciudad, en un país industrializado o no. Por ejemplo, puede haber zonas en las que hay metales pesados donde existe o existió actividad minera (Figura 4) o en zonas industriales en menor o mayor cantidad. Estos metales pesados pueden estar presentes en los mares, ríos, suelo y en el aire, generando efectos negativos desde el nivel molecular, hasta en los ecosistemas, como lo documenta en uno de sus artículos más citados (esto es, que otros investigadores lo ponen como referencia en sus artículos): “Biomarkers of exposure for assessing environmental metal pollution: from molecules to ecosystems” (2013), que fue publicado en la Revista Internacional de Contaminación Ambiental [1].

Metales tóxicos y sus efectos en los seres vivos

Tuvimos un gran interés por conocer más sobre cuáles son los metales pesados a los que estamos expuestos, en qué sitios podemos encontrarlos y qué daños provocan en el ambiente. Por lo que decidimos preguntarle a la doctora su experiencia sobre ello. Leímos uno de sus artículos [2], donde se midió la concentración de metales pesados (zinc, níquel y hierro) bioacumulados (cuando un organismos absorbe y acumula sustancias tóxicas en sus tejidos), en huesos e hígado, utilizando, para su análisis, un espectrofotómetro de absorción atómica (un equipo que pudimos conocer en el laboratorio de la doctora) (Figura 5), en roedores silvestres y que generan daño en el ADN, el cual se mide y se aprecia a partir de una técnica llamada “ensayo cometa”.

Nos explicó al respecto que, cuando hay material genético dañado, éste se desplaza porque se rompe la estructura de las cadenas de ADN y simula un cometa, siendo la estela el material dañado, el cual se puede observar con un microscopio de fluorescencia, como se muestra en la figura 6, que es una fotografía, (tomada con el microscopio mostrado en la parte izquierda) de un linfocito de un roedor silvestre, proporcionada por nuestro maestro Miguel, quien también ha investigado en el área y trabajado con la Dra. Mussali.

Luego cuestionamos a la doctora para que nos comentara ¿cómo llegan los metales pesados al organismo de los seres vivos? Nos hizo saber que existen diversas vías, como la vía oral (mediante la cual el metal ingresa a través del alimento ya contaminado) como las semillas u hojas, o bien a través de un eslabón de la cadena trófica (que es el mecanismo de transferencia de materia orgánica y energía a través de las distintas especies de seres vivos que componen una comunidad biológica o ecosistema), debido a que algunos organismos pueden estar contaminados, como el pescado, que contiene en ocasiones mercurio. Hay otra vía, que es la respiratoria. En ella, a las partículas suspendidas, que son parte de la contaminación ambiental, se les pegan los metales y entre más finas, más peligrosas son, las respiran los organismos y llegan directamente a los pulmones, a los alvéolos y se quedan alojados ahí.

Todos estos mecanismos de ingreso de los metales desencadenan una serie de efectos negativos para los seres vivos, al alterar -como ya se comentó- a nivel del ADN, comprometiendo la salud de los organismos, ocasionar enfermedades en distintos órganos, así como ocasionar, por ejemplo, infertilidad o baja tasa reproductiva, malformaciones en estructuras óseas, o alteraciones a nivel del sistema nervioso, por mencionar algunos. Pueden llegar a producir incluso cambios en la diversidad y riqueza de especies y en la dinámica de las comunidades de seres vivos.

Efectos de los metales pesados en la salud humana

Fue un tema que nos causó cierta inquietud, ya que sabemos que puede haber diversos daños a la salud humana, causados por los metales pesados. Fue entonces que, al abordar el tema con la doctora (Figura 7), nos mencionó que, efectivamente, los metales pesados están relacionados con muchas enfermedades. Por ejemplo, la exposición al arsénico (que se le puede encontrar frecuentemente en el agua), puede generar un problema conocido como “hidroarsenicismo”. Al estar expuestos, es decir, al beber agua con arsénico, se produce un efecto negativo en las células, que puede estar relacionado con cáncer, como el de la piel, las leucemias, los linfomas, de ganglios y de vejiga. En el caso del plomo, junto con el cadmio, tenemos la exposición vía respiratoria, que está relacionada con cáncer de pulmón.

Otros (como el plomo) tienen que ver con enfermedades del sistema nervioso central, que está relacionado con enfermedades neurodegenerativas como Alzheimer y Parkinson. También, la contaminación ambiental por metales está relacionada con problemas de infertilidad, al presentarse bajo contenido y viabilidad espermática en las personas. Además, estos metales se pueden intercambiar. Sabemos que los huesos tienen calcio y éste puede ser intercambiado por arsénico y sobre todo por plomo. Debido a ello, los huesos se vuelven más débiles y se fracturan con mayor frecuencia, todo ello por estar altamente expuestos a la contaminación ambiental.

En suma, los daños que pueden causar los metales pesados en el ambiente son múltiples, pero no solamente debemos de estudiar el problema, también se buscan sus posibles soluciones, por ejemplo ¿qué tecnologías relacionadas con la biotecnología, podemos utilizar?

El arduo trabajo en la búsqueda de soluciones

La doctora nos comentó sobre los esfuerzos que se hacen, desde su laboratorio, para llevar a cabo acciones encaminadas a la solución de esta problemática. Lo cataloga como algo muy difícil, puesto que se tienen que hacer combinaciones de estrategias multidisciplinarias, como es la biotecnología, para tratar de descontaminar el ambiente. Por ejemplo, poner filtros de agua, estudiar algunas fibras vegetales que sirven como filtro o bien sembrar plantas que bioacumulan metales en sus estructuras y así quitan los metales del suelo. También se debería buscar la fuente de contaminación y, desde luego, eliminarla, sería otra solución.

Ante la problemática de los metales pesados en el ambiente, es necesario tomar medidas para reducir los daños que éstos conllevan y así evitar el impacto negativo que presentan. Para empezar, es de suma importancia promover la concientización sobre todos los riesgos que causan y tener una colaboración colectiva. Es imprescindible promover un adecuado manejo y contención de los contaminantes, así como recuperar las zonas que han sido afectadas y dar apoyo a las comunidades más vulnerables. Son acciones que nos van a garantizar un futuro más saludable y respetuoso con el ambiente.

Referencias

1. Mussali-Galante P., Tovar-Sánchez E., Valverde M., Valencia-Cuevas L. y Rojas E. (2013) Biomarkers of exposure for assessing environmental metal pollution: from molecules to ecosystems. Rev. Int. Contam. Ambient., 29(1), 117-140. https://www.scielo.org.mx/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0188-49992013000100008
2. Tovar-Sánchez, E., Cervantes, L. T., Martínez, C., Rojas, E., Valverde, M., OrtizHernández, M.L. y Mussali-Galante, P. (2012). Comparison of two wild rodent species as sentinels of environmental contamination by mine tailings. Environmental Science and Pollution Research, 19, 1677-1686. DOI: 10.1007/s11356-011-0680-4.

Lecturas recomendadas

1. Mussali, P., Castrejón, M. L., Ramírez, J., Tovar, E. (2019) El viaje de los metales pesados, Biotecnología en Movimiento, No. 17, https://biotecmov.ibt.unam.mx/services/pdfDownloader.php?id=MTcqKl8qKjQ=
2. Vera, R., García, R., Gómez, M.F., Rosas, P., Pantoja, O. (2019) El uso del tabaco para fitorremediar suelos contaminados con metales pesados, Biotecnología en Movimiento, No. 17, https://biotecmov.ibt.unam.mx/services/pdfDownloader.php?id=MTcqKl8qKjY=
3. Lara, P., Flores, F., Juárez, K. (2019), Superbacterias contra el dañino cromo hexavalente, Biotecnología en Movimiento, No. 17, https://biotecmov.ibt.unam.mx/services/pdfDownloader.php?id=MTcqKl8qKjU=