Microcistina

[miniatura|300px|O lago Erie en outubro de 2011, durante unha intensa [floración de algas|floración de cianobacterias]]

As **microcistinas** ou **cianoxinosinas** (/ ʃi /) son unha clase de cianotoxinas, que son toxinas producidas por cianobacterias, ás veces chmadas algas verde-azuladas. Ata agora descubríronse unhas 250, das cales a microcistina-LR é a máis común. Quimicamente son heptapéptidos cíclicos producidos por sintases de péptidos non ribosómicos.

As cianobacterias poden producir microcistinas en grandes cantidades durante as floracións de algas as cales supoñen unha ameaza importante para a subministración de auga potable e para a rega, e para o medio ambiente en xeral.

## Características 
[miniatura|Estrutura química da [microcistina-LR.]]
As microcistinas ou cianoxinosinas son unha clase de toxinas producidas por certas cianobacterias de auga doce; principalmente *Microcystis aeruginosa* pero tamén outros *Microcystis*, así como membros dos xéneros *Planktothrix*, *Anabaena*, *Oscillatoria* e *Nostoc*.

A microcistina-LR (L = leucina, R = arxinina) é a forma máis tóxica dunhas 80 variantes tóxicas coñecidas, e é tamén a máis estudada polos químicos, farmacéuticos, biólogos e ecólogos. As floracións que conteñen microscistina son un problema en todo o mundo, incluíndo China, Brasil, Australia, Árica do Sur, os Estados Unidos e gran parte de Europa. O encoro de Hartebeespoort en Suráfica é un dos stios máis contaminados de Árica e posiblemente do mundo.

## Química 
As microcistinas teñen un marco estrutural común constituído por D-Ala1-*X*2-3-*Z*4-Adda5-D-γ-Glu6-7, onde *X* e *Z* son aminoácidos variables; o nome esquemático "microcistina-*XZ*" (MC-*XZ* abreviado) asígnase baseándose nos códigos de letras de aminoácidos poñendo a letra correspondente aos aminoácidos en lugar de X e Z.

* D-Masp é o ácido D-eritro-β-metil-isoaspártico, un derivado do ácido aspártico en forma de β-aminoácido;

## Mecanismo de acción 
As microcistinas enlázanse covalentemente ás proteína fosfatases PP1 e PP2A, inhibíndoas, e pode así causar panesteatite.

## Factores que afectan a produción 
[miniatura|Un cultivo de *M. aeruginosa*, unha bacteria [fotosíntese|fotosintéticas.]]
O xénero de cianobacterias de auga doce *Microcystis* produtor de microcistinas prospera en augas cálidas, especialmente en augas encoradas. O crecemento de algas tamén se favarece nos procesos de eutrofización (exceso de nutrientes).

As microcistinas puideron evolucionar nas cianobacterias como un xeito de enfrontarse á dispoñibilidade escasa de ferro: a molécula únese ao ferro, e as cepas non produtoras toleran significativamente peor a escaseza de ferro. Unha subministración baixa de ferro regula á alza *McyD*, un dos operóns para a síntese de microcistina. Porén, cando hai ferro dabondo, aínda pode impulsarse a podución de microcistinas facendo que a bacteria faga mellor a fotosíntese, o que producirá suficiente ATP para a biosíntese de microcistinas.

A produción de microcistinas está tamén correlacionada positivamente coa tempertura. As luces brillantes e de cor vermella incrementan a transcrición de *McyD*, pero as azuis redúcena. Unha gran variedade doutros factores, como o pH, poden tamén afectar a produción de microcistinas, pero facer unha comparación é complicado debido á falta de condicións estándar para facer os tests.

## Vías de exposición 
Hai varios modos de exposición a estas hepatotoxinas para os humanos e unha delas é en actividades recreativas como nadar, surfear, pescar e outras actividades que implican un contacto directo con auga contaminada. Outra ruta rara, aínda que extremadamente tóxica, de exposición é en casos de operacións de hemodiálise. Un caso mortal de intoxicación microcística por hemodiálise estudouse no Brasil, onde o 48 % dos pacientes sometidos a un deses procedementos nun específico período de tempo morreran porque a auga usada no procedemento estaba contaminada.

As microcistinas son quimicamente estables nun amplo rango de temperaturas e pH, posiblemente como resultado da súa estrutura cíclica.
A microcistina-LR que contamina a auga é resistente á ebulición e aos tratamentos de microondas.
As floracións de bacterias que producen microcistina poden saturar as capacidades dos filtros das plantas para o tratamento da auga. Hai algunhas probas de que a toxina pode ser transportada por causa da irrigación á cadea trófica.

### Exemplos de floracións con produción de microcistinas 
Un exemplo de floración de *Microcystis* ocorreu no lago Erie de Norteamérica en 2011, en parte relacionado coa primavera máis húmida desde que había rexistros, que ampliou as zonas mortas do fondo do lago, reducindo a poboación de peixes, creando un cheiro fedento nas praias e danando a industria turística local. causadas por unha achega excesiva de fósforo ao lago procedente de prácticas agrícolas e das estacións de tratamento de auga urbanas., nas augas potables de Iowa en 2018, nas que as microcistinas chegaron a un nivel de 0,3&nbsp;µg/L previo ao tratamento, e en 2023 en Oregón no río que pasa por Portland, onde o nivel de microcistinas chegou a 549 ppb.
Os efectos sobre a saúde agudos da microcistina-LR son os seguintes: dor abdominal, vómitos e náuseas, diarrea, dor de cabeza, vinchas arredor da boca, e por inhalación, dor de garganta, tose seca e pneumonía.

Non é adecuado avaliar o potencial carcinoxénico das microcistinas aplicando simplmente as Directrices da EPA para a Avaliación do Risco de Carcinóxenos. ALgúns estudos feitos na China suxiren que pode haber unha relación entre os cancros de fígado e colorrectais e a aparición de cianobacterias na auga potable. Non obstante, as probas son limitadas debido á escasa capacidade de avaliar e medir con exactitude a exposición.

## Regulación 
No caso dos Estados Unidos, a EPA emitiu unha recomendación sanitaria en 2015. Calculouse unha recomendación sanitaria de dez días para diferentes idades que se considera protectora e con efectos secundarios non cancinóxenos sobre unha exposición de dez días ás microcistinas na auga potable: 0.3 μg/L para nenos alimentados por biberón e nenos pequenos de idade preescolar, e de 1,6 μg/L para nenos de idade escolar e adultos.

## Notas 
## Véxase tamén 
### Outros artigos 
*Microcystis
*Nodularina-R

### Bibliografía 
*National Center for Environmental Assessment. Toxicological Reviews of Cyanobacterial Toxins: Microcystins LR, RR, YR, and LA (NCEA-C-1765)

### Ligazóns externos 
*Harmful Algal Blooms (EPA), n.d. consultado o 12 de novembro de 2018
*Blue-Green Algae (Cyanobacteria) and their Toxins (Health Canada)
*Toxic cyanobacteria in water: A guide to their public health consequences, monitoring, and management (WHO)
*Cyanobacteria and Cyanotoxins: Information for Drinking Water Systems (EPA)
*Cyanobacteria Are Far From Just Toledo's Problem de Carl Zimmer, 7 de agosto de 2014 (The New York Times)