Raquel Cela Dablanca: «Comprender cómo interactúan los antibióticos con el suelo es clave para proteger la salud ambiental»
Raquel Cela Dablanca, investigadora de la Unidad de Gestión Ambiental y Forestal Sostenible (UXAFORES) del Campus Terra, acaba de defender su tesis doctoral con la máxima cualificación, abordando uno de los grandes retos ambientales actuales: la presencia y el comportamiento de antibióticos en los suelos.
Su trabajo pone el foco en cómo estos contaminantes emergentes, procedentes principalmente de la actividad humana y ganadera, interactúan con los suelos agrícolas y qué riesgos pueden suponer para los ecosistemas y la salud pública.
A lo largo de esta entrevista, Raquel explica las principales aportaciones de una investigación pionera en Galicia, desde el estudio de la capacidad de los suelos para retener antibióticos hasta el análisis de su movilidad, degradación y posible entrada en la cadena trófica.
Además, reflexiona sobre las líneas de investigación prioritarias en los próximos años, el papel de los microorganismos y los genes de resistencia, y el potencial de materiales residuales de bajo coste como herramientas para mitigar la contaminación ambiental.
-Su tesis doctoral, recientemente defendida con la calificación más alta, aborda la presencia y dinámica de antibióticos en distintos tipos de suelos. ¿Qué vacíos de conocimiento buscaba cubrir y cuáles considera que son las principales aportaciones de la tesis?
-Varios trabajos de investigación indican que nuestro organismo adsorbe una cantidad muy baja de la dosis administrada, pudiendo excretarse por heces y orina hasta el 90% de lo ingerido.
Con esta tesis se buscó, en primer lugar, evaluar la situación actual en Galicia en cuanto a la presencia de antibióticos de consumo humano en distintos compartimentos ambientales (lodos EDAR, lodos tratados previamente por gestores, suelos emendados con estos lodos y la vegetación que creció en estos suelos) con el objetivo de determinar si su presencia puede suponer algún riesgo.
Además, se pretendió investigar en qué medida los suelos gallegos son capaces de adsorber estos antibióticos, de manera que queden retenidos y no estén disponibles para pasar las aguas o ser absorbidos por las plantas y que así entren en la cadena trófica, lo que podría suponer un riesgo para la salud humana y ambiental.
En el momento de iniciar esta investigación existían estudios en otras partes del mundo sobre la capacidad de diversos suelos para retener estos antibióticos, pero ninguno de ellos trabajaba con los suelos de Galicia.
-La presencia de antibióticos en suelos agrícolas es un tema que preocupa tanto por su impacto ambiental como por su relación con la resistencia antimicrobiana. Desde su experiencia, ¿qué líneas de investigación deberían priorizarse en los próximos años?
-En los próximos años sería conveniente continuar investigando la interacción de los antibióticos con los suelos, trabajando con otros antibióticos, así como con una variedad más amplia de suelos, ya que existen suelos con propiedades fisicoquímicas muy diferentes entre sí, que condicionan de manera notable el comportamiento de los antibióticos.
En Galicia, por ejemplo, tenemos suelos con un elevado contenido en materia orgánica, lo que les confiere una gran capacidad de adsorción; sin embargo, esto no ocurre en otras zonas de España, en las que los porcentajes de materia orgánica son significativamente inferiores.
Además, considero fundamental seguir investigando en estrategias que mitiguen el impacto de estos contaminantes en el medio ambiente, como la implementación de tratamientos o medidas que permitan su eliminación en las plantas de tratamiento de aguas residuales (EDAR).
A nivel microbiano, considero importante entender mejor cómo los antibióticos alteran la estructura y función de las comunidades microbianas del suelo, el ciclo de nutrientes y la salud de las plantas.
Otra línea de gran interés sería investigar los genes de resistencia a antibióticos y su dinámica: abundancia, movilidad y factores que favorecen su diseminación en los suelos agrícolas, especialmente cuando se aplican purines. También considero relevante estudiar la absorción de los genes de resistencia por los cultivos y su posible transferencia a animales y humanos.
-La Unidad de Xestión Ambiental e Forestal Sostible (UXAFORES) desarrolla líneas de investigación muy diversas. ¿Cómo se integra su trabajo sobre contaminantes emergentes en las prioridades científicas del grupo?
-Una de las líneas de investigación que desarrolla el grupo UXAFORES es «Suelos: nutrición, contaminación y rehabilitación». Dentro de esta, se encuentran diferentes sublíneas, entre ellas, la «Contaminación del suelo por metales pesados y contaminantes emergentes. Restauración y descontaminación de suelos y aguas».
Sobre esta temática trata mi tesis, en la que se aborda la problemática sobre la contaminación de los suelos por antibióticos, que están considerados contaminantes emergentes.
Además, también se estudian estrategias para mitigar los efectos nocivos de estos compuestos en el medio ambiente, como puede ser la utilización de materiales residuales como posibles descontaminantes, siendo la valorización de estos materiales una de las líneas estratégicas del grupo.
-Ha participado en proyectos competitivos centrados en antibióticos ionóforos y en contaminantes de origen humano aplicados mediante lodos de depuradora. ¿Qué diferencias y desafíos específicos expone investigar cada uno de estos tipos de compuestos?
-Las diferencias y desafíos de la investigación de antibióticos ionóforos frente a los de consumo humano son relevantes, ya que cada grupo de compuestos presenta comportamientos ambientales diferentes que pueden implicar riesgos distintos.
Los antibióticos ionóforos se usan para tratar la coccidiose, una enfermedad parasitaria que afecta al ganado, por lo que proceden principalmente de la ganadería intensiva y llegan al suelo a través de la aplicación de purines o estiércoles, a diferencia de los antibióticos de consumo humano que llegan al suelo a través de la aplicación de lodos resultantes de los tratamientos de las aguas residuales.
Además, su comportamiento en el suelo es diferente. Por ejemplo, los ionóforos tienden a adsorberse en grandes cantidades y debido principalmente a su alta hidrofobicidad, mientras que los antibióticos de consumo humano muestran comportamientos más diversos.
Algunos de ellos quedan prácticamente retenidos en los suelos, mientras que otros muestran una mayor movilidad. Cabe señalar también que los antibióticos ionóforos son de uso exclusivamente animal, pues son muy tóxicos para las personas.
-Buena parte de su producción científica se centra en procesos de adsorción, transporte, movilidad y degradación de antibióticos. ¿Qué metodologías experimentales y analíticas considera más determinantes para avanzar en este campo?
-La adsorción es la metodología en la que más me centré durante mi etapa predoctoral; este es uno de los procesos más importantes que permiten explicar el destino de los antibióticos y su comportamiento en el medio ambiente.
Estas reacciones condicionan su transporte, ya que cuanto más se adsorbe el antibiótico, especialmente de forma irreversible, más limitada será la movilidad en el suelo, reduciendo la probabilidad de que alcancen las aguas superficiales, subsuperficiais o subterráneas, así como de que esté más disponible para ser absorbido por las plantas o microorganismos.
Por lo tanto, las interacciones de los antibióticos con el suelo juegan un papel importante en su presencia o ausencia en las aguas y en su entrada en la cadena trófica.
En cuanto a la metodología utilizada, se realizaron principalmente experimentos de tipo Batch, en los que a una determinada cantidad de suelo y/o bioadsorbente se le añadieron disoluciones de concentraciones crecientes de antibiótico. Estas se dejaron agitando durante 48 horas y posteriormente se centrifugaron.
Los sobrenadantes resultantes se filtraron a través de filtros de jeringa y en ellos se determinó la concentración de antibiótico mediante HPLC-UV.
-Ha publicado también sobre la utilización de bioadsorbentes y materiales de bajo coste para la retención o eliminación de antibióticos. ¿Qué potencial práctico ve en estas soluciones y qué barreras existen para su aplicación a escala real?
-En esta tesis nos centramos en estudiar la capacidad que tienen varios residuos o subprodutos de las industrias forestal y conservera, ambas con una fuerte actividad en Galicia, para adsorber varios de los antibióticos más utilizados en medicina humana.
Concretamente, trabajamos con ceniza de combustión de biomasa, corteza y aguja de pino, concha de mejillón y hoja de eucalipto, todos ellos materiales de bajo coste y de una alta disponibilidad en nuestra región.
Estos materiales podrían emplearse, por ejemplo, en procesos de descontaminación de aguas en las plantas EDAR, introduciendo estos materiales en contenedores por los que se hace pasar agua contaminada.
Además, en esta tesis también se demostró que la adición de alguno de estos materiales a los suelos incrementaba, en general, su capacidad de adsorción. Por lo tanto, consideramos que se puede escalar este proyecto a condiciones reales.
-Su experiencia investigadora incluye estancias en la Kingston University London y en la Misión Biológica de Galicia. ¿Qué impacto han tenido estas estancias en su formación y en el desarrollo de su tesis?
-Realizar ambas estancias me permitió adquirir experiencia trabajando en otros grupos y conocer estudios que en nuestro laboratorio no se llevaban a cabo, así como diferentes metodologías de trabajo.
También tuve la oportunidad de aprender a utilizar nuevos equipos de laboratorio y programas informáticos, lo que contribuyó a ampliar y completar mi formación. Además, estas estancias también me permitieron conocer nuevos compañeros y establecer relaciones que podrían favorecer colaboraciones en un futuro.
-Después de culminar su doctorado, ¿qué perspectivas de futuro le gustaría explorar en el ámbito académico o investigador? ¿Qué preguntas permanecen abiertas y le gustaría abordar en la próxima etapa de tu carrera?
-Una vez terminado mi doctorado, me gustaría seguir investigando en temas relacionados con contaminantes emergentes, como otro tipos de fármacos, cosméticos o plaguicidas, ya que considero que es un tema muy interesante y de gran importancia para el medio ambiente y la salud pública, en el que aún queda mucho por investigar y trabajar.
Sin embargo, también me gustaría poder trabajar e investigar en otras líneas que me permitan completar mi formación y ampliar mi conocimiento, siempre en relación con el suelo, un elemento fundamental que a menudo no recibe la atención que merece.