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Marea Roja
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Introducción
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Los dinoflagelados
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Dinámica del fenómeno
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Especies de dinoflagelados que producen sustancias tóxicas
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Distribución de las especies tóxicas más importantes de México
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Índice de peligro por municipio en las costas de México por la presencia de marea roja
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Plan de contingencias ambientales por marea roja
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Sistema alerta temprana
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Vigilancia epidemiológica
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Introducción
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La marea roja es producto de la concentración masiva y esporádica de fitoplancton, principalmente de algunas especies de diatomeas del género Pseudo-nitzchia y de dinoflagelados de los géneros Gonyaulax y Gymnodinium, entre otros. Aunque pueden ser frecuentes, en general son impredecibles y de permanencia o duración corta e irregular. Este fenómeno ocurre cuando interactúan en el medio marino ciertos factores biológicos, antropogénicos y ambientales (fisicoquímicos). Dentro de estos florecimientos hay algunos que no alcanzan densidades tan altas como para colorear el agua y sin embargo son muy dañinos; se les llama entonces florecimientos algales perjudiciales o, por sus siglas en inglés, HAB (Harmful Algal Bloom), los cuales contienen toxinas y pueden causar efectos negativos.
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Si bien son numerosas las especies que producen cambios en la coloración del agua y esto se asocia al denominado fenómeno "marea roja"(algas nocivas), son muy pocas las especies asociadas a episodios de toxicidad en moluscos y menos las que han provocado efectos nocivos en el hombre.
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Las especies más comunes de fitoplancton que se presentan en las mareas rojas mexicanas son Prorocentrum dentatum y P. minimum, los cuales son dinoflagelados de estructura geométrica comprimida, de color pardo, con estructura de placas simple y con amplia capacidad de desplazamiento vertical.
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Las proliferaciones nocivas de microalgas en aguas marinas o estuarinas pueden causar mortandad masiva de peces, contaminar los productos del mar con toxinas y alterar los ecosistemas de forma negativa para el hombre.
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El impacto de las microalgas nocivas es particularmente evidente cuando los recursos marinos, como la acuacultura son afectados. Los mejillones, ostiones, almejas y otros moluscos no son visiblemente afectados pero acumulan las toxinas dentro de éstos. Las toxinas pueden ser transmitidas al hombre a través del consumo de productos del mar y convertirse en un serio riesgo. Aunque la naturaleza química de las toxinas es muy diversa, generalmente no cambian ni reducen la toxicidad mediante la cocción, ni influyen en el gusto de la carne lo que genera una mayor dificultad para su prevención.
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Los dinoflagelados
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Los dinoflagelados pertenecen al reino protista, éstos presentan las estructuras biológicas más sencillas entre los eucariontes (el ADN está dentro del núcleo), generalmente son unicelulares (siendo esta la más común), algunas especies son multicelular o colonial (pero sin llegar a formar tejidos). Los protistas son autótrofos (en su mayoría) y producen un alto porcentaje del oxígeno de la tierra.
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El reino protista esta constituido de varias divisiones que se basan en las relaciones evolutivas y características funcionales, por ejemplo los dinoflagelados pertenecen al Phylum Pyrrophyta.
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Phylum Pyrrophyta: dinoflagelados
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Phylum Pyrrophyta (pirrofitas): Son en su gran mayoría organismos marinos, algunas veces viven en aguas de poca profundidad y en aguas cálidas, su reproducción es muy numerosa, producen una floración conocida como la marea roja que es la causante de la muerte de grandes cantidades de peces. Se conocen alrededor de unas mil especies de organismos. Realizan fotosíntesis, pues tiene clorofilas a y c, además de un pigmento café llamado ficoxantina. Algunas especies son luminescentes y son responsables del fenómeno llamado luminiscencia del mar.
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Dinámica del fenómeno
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Cuando los vientos soplan y enfrían la capa superficial del mar, el agua del fondo emerge para reemplazar el agua superficial. Esta agua emergente, además de ser rica en nutrientes, contienen grandes cantidades de quistes de dinoflagelados que están en fase de latencia o reposo.
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Una vez que los vientos son menos intenso, el agua se calienta y se vuelve más tranquila, entonces los quistes germinan y comienzan a crecer y a dividirse. Los vientos y las corrientes marinas pueden contribuir a concentrarlos. En poco tiempo la floración se vuelve tan densa que cambia el color del agua con el resultado de una marea que puede ser roja, verde, amarilla, etc. Según los pigmentos del fitoplancton en cuestión.
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En algunas especies esa proliferación acelerada de dinoflagelados se asocia con la producción de neurotoxinas, las cuales dañan a la vida marina que se alimenta de estos dinoflagelados. El resultado puede ser la muerte masiva de peces y ostras (bivalvos), más que otras formas de vida marina. Si el animal que contienen esas toxinas es comido por los humanos, el resultado puede ser enfermedad y en algunas ocasiones la muerte.
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Las neurotoxinas afectan la función muscular impidiendo la transmisión normal de los mensajes electroquímicos de los nervios a los músculos, porque interfieren con el movimiento de los iones de sodio a través de la membrana celular. Los humanos pueden envenenarse por comer peces, una condición conocida como ciguatera o por comer bivalvos como almejas o mejillones, este es el llamado envenenamiento paralítico de los bivalvos (PSP, por sus siglas en ingles). La condición resultante no sería fatal.
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A nivel mundial, el estudio integral de la marea roja y las microalgas tóxicas ha cobrado gran interés debido al impacto que llegan a ocasionar en la salud y los ecosistemas costeros, así como en las actividades económicas como la pesca, la acuacultura y el turismo.
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La marea roja es el producto de la multiplicación acelerada y mono-específica (producida por una sola especie) de microorganismos fotosintetizadores conocidos como microalgas, y en general ocurre cuando las condiciones ambientales (luz, temperatura y nutrientes) son favorables para su desarrollo. Esa proliferación masiva llega a concentrar millones de células por litro, al grado que colorean la superficie marina.
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En ocasiones, el impacto de la marea roja puede alcanzar niveles catastróficos, ya que algunas especies de microalgas producen potentes toxinas que, a través de la cadena trófica, llegan a acumularse en los tejidos de animales como moluscos, crustáceos y peces. Una vez que esos recursos marinos contaminados son pescados o cultivados para consumo humano, se convierten en vector de intoxicación que ocasionan desde afecciones gastrointestinales hasta la muerte.
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No todas las especies que desarrollan marea roja son tóxicas, algunas son inocuas y evidencian sistemas costeros altamente productivos.
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Este fenómeno ocurre cuando interactúan en el medio marino los siguientes factores:
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Biológicos
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Ambientales
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Antropogénico
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Especies de dinoflagelados que producen sustancias tóxicas
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Los moluscos bivalvos se alimentan de organismos planctónicos, a través del proceso de filtración, cuando se presenta una floración algal nociva (FAN) toxica, durante la alimentación de los moluscos, se incorporan junto con el plancton, la toxina que produce éste ultimo, acumulándose en el organismos del animal. . El hombre al ingerir moluscos tóxicos manifiesta un cuadro de intoxicación cuya gravedad dependerá de la cantidad de toxina ingerida.
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La sintomatología de la intoxicación por consumo de moluscos contaminados está condicionada por algunos factores, entre otros, la cantidad de mariscos consumidos, el nivel de toxinas de éstos, edad, contenido estomacal al momento de la ingesta del paciente, etc.
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Se conocen varias toxinas asociadas al consumo de productos del mar, tales como:
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Toxina Paralizante (PSP o VPM)
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Toxina Diarreica (DSP o VDM)
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Toxina Amnésica (ASP o VAM)
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Toxina Neurotóxica (NSP o VNM)
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Tetradotoxina (TTX)
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Ciguatera (CTX)
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Cada uno de estos síndromes son causados por diferentes especies de algas tóxicas, las cuales se encuentran en las costas alrededor del mundo.
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INTOXICACIÓN PARALÍTICA DE LOS BIVALVOS (PSP O VPM)
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La toxina producida son saxitoxinas o mitilotoxina. Las saxitoxinas se unen a los canales de sodio, cambiando el voltaje de estos canales los cuales juegan un papel crítico en la neurotransmisión tanto en la sinapsis neuronal como en las funciones neuromusculares, inhibiendo la función de las células nerviosas.
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INTOXICACIÓN NEUROTÓXICA DE LOS BIVALVOS (NSP O VNM )
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Se han aislado 6 compuestos tóxicos asociados a la toxina neurotóxica de los moluscos llamadas brevetoxinas. Las toxinas que causa este síndrome se les conoce como brevetoxinas son poli-éteres solubles en lípidos, estas toxinas rompen la polaridad de la membrana celular, lo cual abre los canales del ión sodio (Na+) hacia la pared celular, llevando al sodio al interior de la célula (Baden 1983), por lo tanto aumenta el flujo interno de éstos iones dentro de la célula.
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NTOXICACIÓN AMNÉSICA DE LOS BIVALVOS (ASP O VAM)
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La toxina producida es el ácido domoico. El mecanismo de acción del ácido domoico; es un ácido tricarboxilico que actúa como una neurotoxina, esta se une a los receptores del glutamato, los cuales intervienen en el proceso de la memoria. Cuando esos receptores son excesivamente activados, como ocurre con el ácido domoico, daña los canales neuronales, perdiendo su función neuronal llamado intoxicación amnésico de los bivalvos (ASP, por sus siglas en inglés), también produce efectos gastrointestinales.
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INTOXICACIÓN DIARREICA DE LOS BIVALVOS (DSP O VDM)
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La toxina producida es ácido okadaico. El ácido okadaico es un inhibidor de la proteinfosfatasa, inhibe la desfosforilación de proteínas, que es una parte integral para el metabolismo, interviene en la membrana de transporte, secreción y división celular, por lo que se sospecha que puede disparar la formación de tumores.
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INTOXICACIÓN CIGUATERA DE PECES
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Las toxinas producidas son la ciguatoxina y maitoxina. El nombre de ciguatera se refiere a un a síndrome insidioso y muy difundido de ictiosarcotoxismo es decir a una intoxicación por ingesta de pescado, asociado con la piel, vísceras y músculo comestibles. El mecanismo de acción es que la ciguatoxina bloquea los canales de sodio de la membrana celular, al bloquearse estos canales se incrementa la permeabilidad de la membrana al sodio, con lo cual la despolariza. Puede afectar hasta a la fuerza y frecuencia del latido cardíaco generando con ello una parálisis respiratoria, la causa de la muerte es el paro respiratorio al dejar de funcionar el músculo del diafragma, por lo tanto, se presenta paro cardiaco.
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La ciguatoxina es termoestable, en consecuencia no se destruye al cocer el pescado, es importante hacer énfasis en que dicha toxina es resistente a los jugos gástricos, por lo cual pasa al intestino, donde se absorbe. Al estar compuesta por varias substancias hidrosolubles y liposolubles, todas ellas incoloras, que quedan acumuladas sobretodo en el agua de cocción; en el pescado o marisco. Por otra parte cuanto más grande sea el pescado, más toxina tendrá acumulada, y más grave será la intoxicación, por lo que hay que prestar especial atención a los peces como los tiburones, barracudas, guajos y doradas.
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Se acumula por lo tanto en los peces más grandes, los cuales contienen mayor concentración de la toxina, haciéndolos más tóxicos. Pero usted puede hacer algo para evitarlo:
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No coma los pescados que pesan más de 5 o 6 libras.
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Evite la mayoría de las especies sospechosas, por ejemplo la barracuda, las anguilas, guachinangos, lenguados y el pez gato. La barracuda, el medregal coronado o el pez limón y la veintiuna están prohibidos en Puerto Rico.
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La incidencia más alta del ciguatera ocurre en pescados de aguas tropicales, que habitan arrecifes de coral, por lo tanto tenga cuidado de consumir las especies antes mencionadas.
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No coma los órganos internos, o las vísceras, ya que es donde la
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Escuche la sabiduría local sobre las especies de pescados a evitar consumir.
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NTOXICACIÓN POR TETRADOTOXINA
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Toxina producida es tetratadotoxina. El modo de acción es muy similar a la saxitoxina, bloquea los canales de sodio impidiendo la excitabilidad de la membrana. Lo que hace es inhibir el transporte de sodio que a su vez afecta la transmisión en el sistema nervioso central y periférico además de que también afecta la contracción y conducción nerviosa cardiaca. .La toxina se encuentra en muchas especies de pez buffer o globo, en el pez sol y pez erizo. También la producen algunos anfibios de Sudamérica y África la mayoría de los casos de intoxicación humana por tetradotoxina se deben al pez globo. Se encuentra en el Pez globo, el cual se consume en Japón, siendo un platillo exótico.
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Distribución de las especies tóxicas más importantes de México
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La distribución de las mareas rojas no se conoce con exactitud debido a que no se tiene una base de datos históricos de todo el país, ni el monitoreo ha sido constante para un seguimiento adecuado en los cuales se pueda respaldar para brindar la información más precisa, a pesar de ello mencionaremos las principales especies toxicas que se han presentado, en los últimos 10 años; para los años 1996 a 2001 se tomó la información que presenta (Ochoa J, 2003) en su articulo "Enso Phenomen and toxic red tides in México" y del 2002 al 2005 se analiza la información sobre episodios de Marea Roja proporcionada por la Dirección General Adjunto de Oceanografía, Hidrología y Meteorología de la Secretaria de la Marina. En México, se han identificado tres especies como productoras de floraciones algales nocivas que por su naturaleza resultan toxicas para los humanos: Por ejemplo Pyrodinium bahemensse var. Compressum y Gymnodinium catenatum son productoras de saxitoxinas, toxina que puede afectar la salud porque actúa como paralizante, G. Brevis productora de saxitoxinas y del género Prorocentrum productores de ácido okadoico, es necesario aclarar que no son las únicas que se han manifestado, sin embargo son las que con mayor frecuencia se han identificado cuando se presenta el fenómeno de marea roja.
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Índice de peligro por municipio en las costas de México por la presencia de marea roja
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Plan de contingencias ambientales por marea roja
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En la actualidad existe un plan de contingencias ambientales con motivo de la presencia de marea roja. En este plan participan la Secretaría del Medio Ambiente y Recursos Naturales, la Secretaría de Marina, la Secretaría de Agricultura, Ganadería, Desarrollo Rural, Pesca y Alimentación (SAGARPA), y la Secretaría de Salud a través de la COFEPRIS (Comisión Federal para la prevención de Riesgos Sanitarios); esta última es la encargada de coordinar a dichas dependencias, para la determinación de tiempos de veda y sus límites geográficos cuando se presente el fenómeno de marea roja, así como las medidas a seguir en apoyo a la población afectada, dado a conocer por diferentes medios de comunicación la presencia del fenómeno, las medidas a tomar y la peligrosidad del consumo de organismos contaminados. Este plan interinstitucional se llama Programa Mexicano de Sanidad de Moluscos Bivalvos (PMSMB).
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Sistema alerta temprana
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La presencia de aquellas evidencias comúnmente asociadas con marea roja, deberán ser comunicadas por cualquier dependencia involucrada en el Programa Mexicano de Sanidad de Moluscos Bivalvos (PMSMB) a la COFEPRIS; órgano desconcentrado de la Secretaría de Salud a nivel Central. La comunicación también puede ser originada por pescadores, acuicultores, inspectores de campo de cualquier otra dependencia, miembros de la comunidad académica, otros miembros de la sociedad y la población en general.
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La manifestación del fenómeno a observar está directa y claramente asociada con las áreas del cultivo de moluscos bivalvos, tales como la muerte masiva de peces y aves, coloración del agua o comportamiento animal marino anormal.
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Vigilancia epidemiológica
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La Entidad Estatal afectada deberá coordinar sus actividades con el área de epidemiología correspondiente, ambos con la orientación de la COFEPRIS y del Director General de Epidemiología de la Secretaria de Salud a nivel Federal, a efecto de notificar todos aquellos casos de intoxicación ocasionados por biotoxinas marinas durante las etapas de contingencia de marea roja. La definición del caso será determinado por el Director General de Epidemiología en coordinación con la COFEPRIS. La notificación de casos deberá llevarse a cabo de acuerdo con las disposiciones establecidas para la vigilancia epidemiológica.
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