Identificación del origen de la contaminación fecal en aguas con Bifidobacterium spp. y/o Bacteroides spp. específicas de huéspedes

El agua es un recurso renovable y fundamental para el sustento y desarrollo de la vida en el planeta. Debido al crecimiento de la poblacion humana junto con la expansion de la actividad industrial, la agricultura y ganaderia intensivas y el cambio climatico han provocado un gran deterioro en la calidad del agua. La contaminacion de origen fecal es una de las fuentes mas relevantes de la polucion del agua, ya que puede comportar la presencia de microrganismos patogenos, los cuales implican un alto riesgo sanitario y grandes perdidas economicas. La discriminacion del origen de la contaminacion fecal es por tanto esencial para la actuacion directa sobre la fuente, conocer el impacto y los riesgos derivados de dicha contaminacion. Existen diversos metodos para la determinacion del origen de la contaminacion fecal. En primer lugar los metodos quimicos, los cuales consisten en la deteccion de compuestos como la cafeina o los esteroles y estanoles fecales. En segundo lugar, los metodos microbiologicos (Microbial Source Tracking). Estos estan enfocados a encontrar microrganismos capaces de discriminar el origen de la contaminacion fecal. Se asume que estos microrganismos estan relacionados con la flora gastrointestinal de cada uno de los huespedes y que son diferentes unos de otros debido a las condiciones intestinales de cada hospedador, a la seleccion natural, y a que la progenie producida por subsiguientes replicaciones es geneticamente identica. Los primeros microrganismos utilizados (E. coli, coliformes fecales, enterococos o clostridios reductores de sulfitos) no eran capaces de determinar el origen contaminante. Por ello se desarrollaron otras metodologias con nuevos indicadores. La primera utilizada para los estudios de MST fueron la determinacion de bacteriofagos que infectaban cepas de Bacteroides especificas de huesped (humano, bovino, porcino y aviar). En este primer estudio se comprueba que las cepas seleccionadas para cada origen muestran una alta deteccion de fagos en las muestras con carga fecal elevada de su mismo origen, no detectando fagos (salvo alguna excepcion) en muestras de origen distinto. Tambien identificaron con exito la fuente contaminante en muestras de agua con carga fecal moderada. En el segundo estudio se disenaron cuatro sets (cebadores comunes y sondas especificas) de qPCRs especificas de Bifidobacterium asociados a huesped. Se comprobo que los pasos previos de extraccion y purificacion del ADN de la muestra eran necesarios para su correcto analisis, que cada uno de los sets era capaz de discriminar su origen contaminante sin producirse reacciones cruzadas en aguas tanto de elevada como moderada carga fecal. En el tercer estudio se aplicaron estas tecnicas junto con las metodologias de PCR del ADN mitocondrial y una PCR multiplex de Bif. adolescentis y Bif. dentium para la puesta a punto de un programa de aprendizaje inductivo (Ichnaea) capaz de establecer modelos predictivos para su aplicacion en muestras ambientales con bajos niveles de contaminacion. Para ello se estudiaron tres tipos de muestra: de elevada y moderada carga fecal, donde todos los metodos resultaron efectivos; y de baja carga fecal (canal de riego del Delta del Ebro), donde en muchos casos la diana de las metodologias se encontraba por debajo de su limite de deteccion. Este programa informatico tambien establecio que parametros poseian mayor relevancia segun el nivel de la dilucion y la antiguedad de la muestra. En el ultimo estudio se diseno un set de qPCRs especificas de Bacteroides asociados a huesped (a partir de las bandas predominantes del ADN 16S analizadas por DGGE de cada origen fecal). Esta nueva metodologia continua en estudio. La conclusion principal de este trabajo es que no existe una metodologia unica y universal capaz de discriminar el origen de la contaminacion fecal, si no que para una mayor fiabilidad en la discriminacion es necesario el analisis conjunto de diversos indicadores y que los programas de aprendizaje inductivo indican cuales son los mas relevantes en cada caso.