Raquel Cela Dablanca: «Comprender como interactúan os antibióticos co solo é clave para protexer a saúde ambiental»

Raquel Cela Dablanca, investigadora da Unidade de Xestión Ambiental e Forestal Sostible (UXAFORES) do Campus Terra, acaba de defender a súa tese doutoral coa máxima cualificación, abordando un dos grandes retos ambientais actuais: a presenza e o comportamento de antibióticos nos solos.

O seu traballo pon o foco en como estes contaminantes emerxentes, procedentes principalmente da actividade humana e gandeira, interactúan cos solos agrícolas e que riscos poden supoñer para os ecosistemas e a saúde pública.

Ao longo desta entrevista, Raquel explica as principais achegas dunha investigación pioneira en Galicia, desde o estudo da capacidade dos solos para reter antibióticos ata a análise da súa mobilidade, degradación e posible entrada na cadea trófica.

Ademais, reflexiona sobre as liñas de investigación prioritarias nos próximos anos, o papel dos microorganismos e os xenes de resistencia, e o potencial de materiais residuais de baixo custo como ferramentas para mitigar a contaminación ambiental.

-A súa tese doutoral, recentemente defendida coa cualificación máis alta, aborda a presenza e dinámica de antibióticos en distintos tipos de solos. Que baleiros de coñecemento buscaba cubrir e cales considerasque son as principais achegas da tese?

-Varios traballos de investigación indican que o noso organismo absorbe unha cantidade moi baixa da dose administrada, podendo excretarse por feces e ouriños ata o 90% do inxerido. Con esta tese buscouse, en primeiro lugar, avaliar a situación actual en Galicia en canto á presenza de antibióticos de consumo humano en distintos compartimentos ambientais (lodos EDAR, lodos tratados previamente por xestores, solos emendados con estes lodos e a vexetación que medrou nestes solos) co obxectivo de determinar se a súa presenza pode supoñer algún risco.

Ademais, pretendeuse investigar en que medida os solos galegos son capaces de adsorber estes antibióticos, de maneira que queden retidos e non estean dispoñibles para pasar as augas ou ser absorbidos polas plantas e que así entren na cadea trófica, o que podería supoñer un risco para a saúde humana e ambiental. No momento de iniciar esta investigación existían estudos noutras partes do mundo sobre a capacidade de diversos solos para reter estes antibióticos, mais ningún deles traballaba cos solos de Galicia.

-A presenza de antibióticos en solos agrícolas é un tema que preocupa tanto polo seu impacto ambiental como pola súa relación coa resistencia antimicrobiana. Desde a súa experiencia, que liñas de investigación deberían priorizarse nos próximos anos?

-Nos próximos anos sería conveniente continuar investigando a interacción dos antibióticos cos solos, traballando con outros antibióticos, así como cunha variedade máis ampla de solos, xa que existen solos con propiedades fisicoquímicas moi diferentes entre si, que condicionan de maneira notable o comportamento dos antibióticos.

En Galicia, por exemplo, temos solos cun elevado contido en materia orgánica, o que lles confire unha gran capacidade de adsorción; sen embargo isto non ocorre noutras zonas de España, nos que as porcentaxes de materia orgánica son significativamente inferiores.

Ademais, considero fundamental seguir investigando en estratexias que mitiguen o impacto destes contaminantes no medio ambiente, como a implementación de tratamentos ou medidas que permitan a súa eliminación nas plantas de tratamento de augas residuais (EDAR). 

A nivel microbiano considero importante entender mellor como os antibióticos alteran a estrutura e función das comunidades microbianas do solo, o ciclo de nutrientes e a saúde das plantas. Outra liña de gran interese sería investigar os xenes de resistencia a antibióticos e a súa dinámica: abundancia, mobilidade  e factores que favorecen a súa diseminación nos solos agrícolas, especialmente cando se aplican xurros. Tamén considero relevante estudar a absorción dos xenes de residtencia polos cultivos e a súa posible transferencia a animais e humanos.

-A Unidade de Xestión Ambiental e Forestal Sostible (UXAFORES) desenvolve liñas de investigación moi diversas. Como se integra o seu traballo sobre contaminantes emerxentes nas prioridades científicas do grupo?

-Unha das liñas de investigación que desenvolve o grupo UXAFORES é «Solos: nutrición, contaminación e rehabilitación», dentro desta atópanse diferentes subliñas, entre elas «Contaminación do solo por metais pesados e contaminantes emerxentes. Restauración e descontaminación de solos e augas».

Sobre esta temática trata a miña tese, na que se aborda a problemática sobre a contaminación dos solos por antibióticos, que están considerados contaminantes emerxentes. Ademais, tamén se estudian estratexias para mitigar os efectos nocivos destes compostos no medio ambiente, como pode ser a utilización de materiais residuais como posibles descontaminantes, sendo a valorización destes materiais unha das liñas estratéxicas do grupo.

-Ten participado en proxectos competitivos centrados en antibióticos ionóforos e en contaminantes de orixe humana aplicados mediante lodos de depuradora. Que diferenzas e desafíos específicos expón investigar cada un destes tipos de compostos?

-As diferencias e desafíos da investigación de antibióticos ionóforos fronte aos de consumo humano son relevantes xa que cada grupo de compostos presenta comportamentos ambientais diferentes que poden implicar riscos distintos. Os antibióticos ionóforos úsanse para tratar a coccidiose, unha enfermidade parasitaria que afecta ó gando, principalmente ó aviar, polo que proceden principalmente da gandería intensiva e chegan ao solo a través da aplicación de xurros ou estercos,  a diferencia dos antibióticos de consumo humano que chegan ao solo a través da aplicación de lodos resultantes dos tratamentos das augas residuais. 

Ademais, o seu comportamento no solo é diferente, por exemplo, os ionóforos tenden a adsorberse en grandes cantidades e, fortemente, debido principalmente á súa alta hidrofobicidade, mentres que os antibióticos de consumo humano mostran comportamentos máis diversos. Algúns deles quedan practicamente retidos nos solos, mentres que outros mostran unha maior mobilidade.  Cabe sinalar tamén que os antibióticos ionóforos son de uso exclusivamente animal, pois son moi tóxicos para as persoas.

-Boa parte da súa produción científica céntrase en procesos de adsorción, transporte, mobilidade e degradación de antibióticos. Que metodoloxías experimentais e analíticas considera máis determinantes para avanzar neste campo?

-A adsorción é a metodoloxía na que máis me centrei durante a miña etapa predoutoral, este é un dos procesos máis importantes que permiten explicar o destino dos antibióticos e o seu comportamento no medio ambiente. Estas reaccións condicionan o seu transporte, xa que canto máis se adsorbe o antibiótico, especialmente de forma irreversible, máis limitada será a mobilidade no solo, reducindo a probabilidade de que alcancen as augas superficiais, subsuperficiais ou subterráneas así como de que estea máis dispoñible para ser absorbido polas plantas ou microorganismos.

Polo tanto, as interaccións dos antibióticos co solo xogan un papel importante na súa presenza ou ausencia nas augas e na súa entrada na cadea trófica.

En canto a metodoloxía utilizada, realizáronse principalmente experimentos de tipo Batch, nos que a unha determinada cantidade de solo e/ou bioadsorbente se lle engadiron disolucións de concentracións crecentes de antibiótico. Estas deixáronse axitando durante 48 horas e posteriormente centrifugáronse. Os sobrenadantes resultantes filtráronse a través de filtros de xiringa e neles determinouse a concentración de antibiótico mediante HPLC-UV.

-Ten publicado tamén sobre a utilización de bioadsorbentes e materiais de baixo custo para a retención ou eliminación de antibióticos. Que potencial práctico ve nestas solucións e que barreiras existen para a súa aplicación a escala real?

-Nesta tese centrámonos en estudar a capacidade que teñen varios residuos ou subprodutos das industrias forestal e conserveira, ambas cunha forte actividade en Galicia, para adsorber varios dos antibióticos máis utilizados en medicina humana. Concretamente, traballamos con cinza de combustión de biomasa, cortiza e agulla de piñeiro, cuncha de mexillón e folla de eucalipto, todos eles materiais de baixo custo e dunha alta dispoñibilidade na nosa rexión.

Estes materiais poderían empregarse, por exemplo, en procesos de descontaminación de augas nas plantas EDAR, introducindo estes materiais en contedores polos que se fai pasar auga contaminada. Ademais, nesta tese tamén se demostrou que a adición dalgún destes materiais aos solos incrementaba, en xeral, a súa capacidade de adsorción. Polo tanto, consideramos que se pode escalar este proxecto a condicións reais.

-A súa experiencia investigadora inclúe estancias na Kingston University London e na Misión Biolóxica de Galicia. Que impacto tiveron estas estancias na súa formación e no desenvolvemento da súa tese?

-Realizar ambas estancias permitiume adquirir experiencia traballando noutros grupos e coñecer estudios que no noso laboratorio non se levaban a cabo, así como diferentes metodoloxías de traballo.

Tamén tiven a oportunidade  de aprender a utilizar novos equipos de laboratorio e programas informáticos, o que contribuíu a ampliar e completar a miña formación. Ademais, estas estancias tamén me permitiron coñecer novos compañeiros e establecer relacións que poderían favorecer colaboracións nun futuro.

-Despois de culminar o seu doutoramento, que perspectivas de futuro gustaríalle explorar no ámbito académico ou investigador? Que preguntas permanecen abertas e gustaríalle abordar na próxima etapa da súa carreira?

-Unha vez terminado o meu doutoramento gustaríame seguir investigando en temas relacionados con contaminantes emerxentes, como outro tipos de fármacos, cosméticos ou praguicidas, xa que considero que é un tema moi interesante e de gran importancia para o medio ambiente e a saúde pública, no que aínda queda moito por investigar e traballar.

Porén, tamén me gustaría poder traballar e investigar noutras liñas que me permitan completar a miña formación e ampliar o meu coñecemento, sempre en relación co solo, un elemento fundamental que a miúdo non recibe a atención que merece.