"Abbiamo utilizzato estratti cellulari di due diversi ceppi cianobatterici del genere Microcystis provenienti dal Brasile", spiega Mariana de Almeida Torres, prima autrice della pubblicazione scientifica e borsista del Programma di partenariato Eawag per i Paesi in via di sviluppo (vedi box). Un ceppo è stato isolato da una riserva naturale nella foresta amazzonica. Produce microcistine, a differenza dell'altro ceppo, isolato da un impianto di trattamento delle acque reflue di Rio de Janeiro.

Edema nella zona del cuore

In realtà, il ceppo produttore di microcistina si è rivelato due volte più tossico. Mezzo microgrammo di biomassa estratta di cianobatteri per millilitro era sufficiente a uccidere metà delle larve di pesce zebra in un giorno. "Una tale concentrazione si trova anche durante la riproduzione di massa dei cianobatteri, chiamata fioritura", spiega Janssen. Sebbene l'altro ceppo non contenesse nessuna delle tossine elencate nelle linee guida dell'OMS, tuttavia anche questi cianobatteri erano tossici: a una concentrazione di un microgrammo di biomassa per millilitro, portavano alla morte di metà delle larve di pesce zebra. Quando i ricercatori hanno separato gli estratti in diverse frazioni chimiche, hanno scoperto che numerose sostanze davano il loro contributo alla tossicità. E che spesso non portavano immediatamente alla morte delle larve, ma ne compromettevano fortemente lo sviluppo, ad esempio attraverso l'edema nella zona del cuore.

Come le microcistine, anche queste altre classi di tossine hanno nomi esotici. Si chiamano cianopeptoline, nostoginine, microginine e micropeptine - e appartengono tutte all'universo chimico dei prodotti metabolici dei cianobatteri che la scienza sta aprendo solo gradualmente. "Finora abbiamo raccolto più di 2400 sostanze in un database accessibile al pubblico", spiega Janssen, che coordina il cosiddetto progetto CyanoMetDB. "E ogni anno vengono aggiunte circa 100 nuove voci".

Il problema acquista importanza con il riscaldamento globale

Ma perché i cianobatteri producono tossine? "In qualche modo devono trarne un vantaggio, perché produrre queste sostanze costa loro molta energia", dice Janssen. Tuttavia, la natura di questo vantaggio non è ancora stata chiarita, anche se esistono molte teorie, come quella che i minuscoli organismi utilizzino le sostanze come molecole di segnalazione e comunichino chimicamente tra loro in questo modo, o che si proteggano dai predatori con le tossine.

In ogni caso, è probabile che l'argomento acquisti importanza in futuro: A causa del clima più caldo, si prevede che le fioriture di cianobatteri si verifichino con maggiore frequenza anche nei laghi svizzeri. Per questo motivo Janssen è desideroso di sensibilizzare l'opinione pubblica sul problema. Inoltre, il chimico ambientale aggiunge: "Rispetto agli inquinanti provenienti dall'industria, le tossine dei cianobatteri sono più difficili da individuare. Essendo prodotti metabolici di organismi viventi, si accumulano quando si moltiplicano e non possiamo semplicemente spegnere la fonte".
 

Foto di copertina: campionamento al lago. (Foto: Consiglio dei PF, Daniel Kellenberger)
 

• Eawag
• Scuola di Scienze Farmaceutiche, Università di San Paolo, Brasile