Pseudomonas, la bacteria minera.

Gran parte del oro que se obtiene en las minas procede de la "cinuaración", este proceso implica el vertido de grandes cantidades de cianuro a las aguas cercanas, aguas que en poco tiempo terminan totalmente muertas.

El cianuro es una molécula muy tóxica ya que bloquea las oxidasas celulares, evitando que procesos como la respiración celular o la fotosíntesis puedan darse correctamente. Aunque aportemos oxígeno mediante la respiración pulmonar, las células del organismo son incapaces de usar este oxígeno viéndose obligadas a realizar metabolismo anaerobio, el cual es insuficiente en la mayoría de los casos para sobrevivir.

Durante mucho tiempo nadie supo que hacer con estos residuos, los cuales envenenaban ríos y lagos cercanos a las minas de oro plata e industrias joyeras. Sin embargo el problema ecológico al que se enfrentaban los mineros y joyeros no era nuevo... Hacía ya algunos miles de años que muchos seres vivos habían descubierto el poder del cianuro como modo de defensa. Y como de costumbre frente a esta defensa se inició una carrera armamentística que embarcó a multitud de organismos, de entre todos ellos hay uno que destaca por su enorme capacidad de tolerar este veneno, se trata de Pseudomonas.

Las Pseudomonas mostraron no sólo capacidad de sobrevivir al cianuro en todas sus variedades, sino que además era capaz de utilizarlo como fuente de nitrógeno para construir sus aminoácidos y proteínas. Se sabe que el cianuro no sólo inactiva las oxidasas celulares, además también inutiliza otras moléculas protectoras como la catalasa, que protege a los organismos del estrés oxidativo, se une a otros metales como el hierro formando complejos muy estables. Y sin hierro en el medio...la vida no es nada fácil...

Con estos datos los científicos decidieron comprobar cómo y hasta dónde podía llegar Pseudomona. Esta no sólo demostró capacidad de sobrevivir a un pH por encima de 11, sino que también lo hizo a concentraciones altísimas de cianuro en las cuales existía escasez de nutrientes.

Esta increíble bacteria poseía oxidasas insensibles al cianuro, las cuales podían seguir funcionando a la perfección con altas concentraciones del mismo. Además cuando se producía estrés se activaban una serie de mecanismos de seguridad que incluían a la alquil hidroperóxido reductasa, la cual sustituye a la catalasa en las funciones de protección frente al estrés oxídativo. También se producían HSP (proteínas de choque térmico) estas moléculas no sólo defienden a las proteínas de las altas temperaturas, también lo hacen de otros fenómenos que provocan desnaturalización, con ello la bacteria asegura que su maquinaria seguirá funcionando aún con el viento en contra.

Como decía antes el cianuro posee una tremenda afinidad por muchos metales retirándolos de el medio e impidiendo que los microorganismos puedan sintetizar metaloproteinas, que son fundamentales para la vida. Pseudomonas solucionó esto produciendo una enorme cantidad de sideróforos, sideróforos con un potencial tremendo. Los sideróforos son moléculas quelantes que solubilizan el hierro, haciendo que aumente su disponibilidad, además Pseudomonas es capaz de utilizar los sideróforos de otros microorganismos.

Con todos estos datos algunos bioquímicos y microbiólogos decidieron pasar por las minas, para aplicar esta antigua solución a los nuevos problemas derivados de la minería. Lo que ocurrió lo puedes ver en el siguiente vídeo:

Esta entrada participa en la III Edición del Carnaval de Geología que organiza @pakozoic y en la VI Edición del Carnaval de Química que organiza @_Argi_

Luque-Almagro, V., Huertas, M., Martinez-Luque, M., Moreno-Vivian, C., Roldan, M., Garcia-Gil, L., Castillo, F., & Blasco, R. (2005). Bacterial Degradation of Cyanide and Its Metal Complexes under Alkaline Conditions Applied and Environmental Microbiology, 71 (2), 940-947 DOI: 10.1128/AEM.71.2.940-947.2005