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Introducción
El estudio de la contaminación atmosférica se divide en ambientes exteriores e interiores (Cheremisinoff, 2002), en los que se encuentran partículas de diferente origen, forma y tamaño suspendidas en el aire, que constituyen el aerosol atmosférico (Hussein et al.,2008). Según el origen de las partículas, los aerosoles pueden clasificarse en químico (orgánico, inorgánico), físico (radiaciones ionizantes y no ionizantes, ruido) y biológico (bacterias, esporas y propágulos fúngicos, algas, virus, protozoos, granos de polen, etc.) (Cheremisinoff, 2002).
Los aerosoles biológicos (bioaerosoles) comenzaron a estudiarse a partir del evento epidemiológico causado por la bacteria Legionella pneumophila (legionelosis), asociada a un brote ocurrido en 1976 en el interior de un centro de convenciones en Filadelfia, Estados Unidos de América (Nevalainen y Morawaska, 2009). Estos estudios han cobrado auge, sobre todo por la transmisión de enfermedades contagiosas (Baxi et al., 2016; Chmiel et al., 2019), la conservación de alimentos (Wong, 2008) y de documentos de interés patrimonial (Borrego y Perdomo, 2012, 2016; Borrego et al., 2017).
En tal sentido, el monitoreo y control de la calidad microbiológica del aire es muy importante para la actividad humana (Rojas, 2010). Pero no se dispone de un protocolo uniforme para las investigaciones, que permita comparar los resultados obtenidos en áreas geográficas diferentes (Díaz y col., 2010). Por esto, a nivel internacional los especialistas no llegan a un consenso sobre cuáles técnicas de muestreo del aire son más adecuadas (gravimétricas o volumétricas) ni los valores de concentración microbiana para establecer el grado de contaminación microbiológica del aire (Wong, 2008), aunque algunos países han establecido límites permisibles para sus ambientes interiores (Sobral et al., 2017; Gębarowska et al., 2018; Chmiel et al., 2019).
De entre los microorganismos que conforman la aeromicrobiota, los hongos filamentosos (aeromicobiota) de ambientes exteriores e interiores, se estudian porque poseen alta capacidad degradativa de la materia orgánica y causan enfermedades (Twaroch et al., 2015; Songnuan et al., 2018; Savković et al., 2019). Está demostrado que las esporas fúngicas sobreviven muchos años, se adhieren al polvo del aire y se trasladan largas distancias con el viento (Rojas, 2010; Nowoisky, 2012; Reanprayoon y Yoonaiwong, 2012) y aunque tengan apariencia microscópica similar, se distinguen por su carga eléctrica (Sáenz y Gutiérrez, 2003) por lo que pueden sedimentar por deposición electrostática (Levetin, 2002) o rebotar y resuspenderse (Kuuluvainen et al., 2016).
Hace 10 años se demostró por microscopía electrónica que en el polvo existen minerales magnéticos como óxido ferroso o magnetita y partículas de soldadura, de alta susceptibilidad magnética (Jelenska y col., 2011; Jordanova y col., 2011, 2012). Este resultado sugiere que los microorganismos adheridos al polvo pudieran ser atraídos por un campo magnético de cierto valor de densidad (B), siempre que su fuerza de atracción sea mayor que la del viento presente en un espacio cerrado, por ejemplo.
Pero existe gran fluctuación del valor de B para el campo magnético oscilante de frecuencia extremadamente baja (CMO-FEB) en el entorno de diversos equipos eléctricos, incluso de características similares. Dicho valor no depende del tamaño, complejidad, potencia o ruido que pueda hacer el equipo electrodoméstico sino de la carga eléctrica que reciben (Henríquez, 2009).
Por tal motivo, el objetivo de este trabajo fue analizarlas fuentes bibliográficas que fundamenten las consideraciones sobre la influencia de los CMO-FEB en la aeromicobiota de ambientes interiores.
Generalidades sobre el campo magnético
El campo magnético es la magnitud y la dirección de una fuerza ejercida sobre una carga eléctrica en movimiento. La densidad de flujo magnético (B) se define como la cantidad de flujo que atraviesa perpendicularmente una unidad de área y se expresa en tesla (T) o en gauss (G) (1 T = 104 G) (Paunesku y Woloschak, 2007).
Según la frecuencia de corriente eléctrica (f) en hertz (Hz), el campo magnético puede clasificarse como oscilante (CMO) o en estático (CME) si no hay presencia de f. El campo magnético terrestre o geomagnético es un CME con B entre 50 o 70 µT pero los sistemas eléctricos creados por el ser humano pueden ser fuentes de CMO diferentes dependiendo de la f que lo indujo. Si f es igual o menor que 300 kHz se clasifica como CMO de frecuencia extremadamente baja (CMO-FEB). Para f mayores que 300 kHz el CMO se convierte en una radiación ionizante (Paunesku y Woloschak, 2007).
El campo magnético puede actuar sobre las sustancias, las cuales se clasifican como diamagnéticas (son repelidas, ej. agua pura, nitrógeno del aire y sal común), paramagnéticas (son atraídas débilmente, ej. oxígeno y productos intermedios de la combustión) y ferromagnéticas (son atraídas fuertemente y se magnetizan, ej. magnetita y partículas con carga eléctrica) (Paunesku y Woloschak, 2007).
El campo magnético emerge del marco mecánico cuántico de una manera matemática estricta, pero no tiene ninguna descripción como onda-partícula (physics.stackexchange.com/questions/93620) por lo que en los estudios realizados no habrá interferencia por la presencia de la luz.
Aeromicrobiota
Hussein et al. (2008) refieren que hay muy pocos trabajos que permitan relacionar el comportamiento de las biopartículas con las partículas no biológicas indicando que estas últimas pueden afectar la aerodinámica y transportación de las primeras. Por ejemplo, las partículas de polvo en las que se demostró la presencia de magnetita (Jordanova et al.,2011, 2012; Jelenska et al., 2011) En la aerodinámica de los bioaerosoles influyen diferentes factores (Díaz et al., 2010; Rojas, 2010). Se acepta que durante los muestreos del aire los propágulos fúngicos están en variedades y concentraciones que dependen de la localización geográfica (marina, continental, rural, industrial, urbana) (Nowoisky et al., 2012) y sus condiciones meteorológicas (velocidad, temperatura y humedad relativa del aire) (Lignell et al.,2007), naturaleza del sustrato (orgánico o inorgánico), temporada del año, hora del día, grado de urbanización, medio de cultivo para el crecimiento en la placa de Petri, metodología de muestreo, entre otras (Rojas et al., 2008; Rojas, 2010; Rojas y Aira,2012; Reanprayoon y Yoonaiwong, 2012). Se plantea que el aire de hogares y edificios puede estar tan contaminado como el aire exterior, aún en las ciudades más desarrolladas (Codina et al., 2008), y algunos autores informan que el conteo microbiológico del aire en ambientes interiores puede ser 10 veces mayor que el del exterior (Díaz et al., 2010).
Por tanto, la contaminación microbiológica del aire en espacios interiores es de gran importancia debido a que muchas personas realizan hasta más del 90 % de sus actividades en estos espacios. La contaminación del aire de dichos lugares, fundamentalmente por hongos filamentosos (aeromicobiota), se considera como una de las mayores amenazas para la salud (Codina et al., 2008; Díaz et al., 2010).
Debido a esto, algunos especialistas en la conservación del patrimonio cultural sugieren realizar muestreos aerobiológicos sistemáticos en ambientes de archivos y bibliotecas.
Con ellos se garantiza una referencia medioambiental del riesgo al que se exponen los documentos de valor patrimonial y el personal que labora con ellos (Nevalainen y Morawaska, 2009; Pasquarella et al., 2012).
Por ello, cuando se describen los síntomas en ocupantes de edificios modernos con confort, provocados por microorganismos y otros contaminantes, se habla del Síndrome del Edificio Enfermo (SEE) (Cooley et al., 1998; Díaz et al., 2010). De ahí que los muestreos aeromicrobiológicos sistemáticos debieran generalizarse, por su importancia para el diseño y la construcción de edificaciones que permita la toma de decisiones con vistas a evitar el SEE (Micali et al., 2003; Díaz et al., 2010).
La distribución geográfica de los hongos es ubicua y universal (Bartra, 2003) y se comportan como alérgenos que causan numerosas enfermedades alergénicas y respiratorias (Kiranmai-Reddy y Srinivas, 2017), incluso algunos pueden lisar los eritrocitos de la sangre para obtener el hierro necesario para su crecimiento (Nayak et al.,2013), facilitar el daño tisular y afectar mecanismos del sistema inmune en humano (Da Silva et al., 2005) y además poseen alta capacidad degradadora de la materia orgánica existente en alimentos, textiles y documentos de interés patrimonial, etc. (Wong, 2008; Zielińska et al., 2008; Borrego y Perdomo, 2012; Rojas y Aira, 2012; Savković et al.,2019).
Según Gent (2003) el recuento de microorganismos en el aire (en unidades formadoras de colonia por metro cúbico de aire: ufc/m3) puede clasificarse en cuatro niveles: no detectable (0 ufc/m3); bajo (1 a 499 ufc/m3); medio (500 a 999 ufc/m3); y alto (1000 o más ufc/m3). Atendiendo a otra clasificación, los domicilios particulares se consideran con contaminación media (600 a 799 ufc/m3) y los vestuarios de alta (800 a 1500 ufc/m3) (Díaz et al., 2010). Son aceptables entre 100 a 500 ufc/m3 en ambientes interiores, pero solo se aceptan 50 ufc/m3 si son especies de Aspergillus que producen micotoxinas (A. clavatus, A. flavus, A. fumigatus, A. parasiticus y A. ochraceus) (Díaz et al., 2010).
Relación entre las características de las esporas, el agua y el campo magnético
La posibilidad de que la presencia de un CMO-FEB influya en la calidad microbiológica del aire dependerá de la aerodinámica en el interior del local, que está estrechamente relacionado con la velocidad de deposición de los propágulos fúngicos. Es decir, analizando este proceso como el flujo de una partícula en el seno de un fluido, lo cual puede describirse por la Ley de Stoke (Vélez y Camargo, 2008):
Donde
Vs: |
velocidad de sedimentación; |
dp: |
diámetro de la partícula; |
ρp: |
densidad de la partícula; |
ρf: |
densidad del fluido; |
g: |
constante de aceleración de la gravedad; |
µf: |
viscosidad del fluido. |
Para el caso específico de las esporas en el aire, este fenómeno está en función de la forma (esférica, elipsoidal u otra) y su estructura superficial (lisa o rugosa) que determinan el diámetro aerodinámico (da )de las diferentes especies fúngicas. El da varía en función de la humedad relativa del aire debido a que muchas esporas son altamente higroscópicas y otras son hidrofóbicas (Reponen et al., 2001). Lo anterior se expresa matemáticamente por las ecuaciones siguientes:
Donde
dv: |
diámetro del volumen equivalente; |
L: |
largo; W: ancho; |
ρp: |
densidad de la partícula; |
ρo: |
densidad unitaria (1 g/cm3); |
X: |
factor de forma dinámica (definido como la razón de la fuerza de arrastre en una partícula no esférica para que una esférica tenga el mismo volumen y velocidad de sedimentación que la partícula no esférica; ej: para una partícula elipsoidal con una relación de aspecto (L/W) igual a 2 X varía entre 0,95 y 1,14 dependiendo de la orientación de las partículas en el aire. |
Con el experimento desarrollado por Reponen et al. (2001), se demostró que da está en función tanto de que el agua presente en el aire se condense en la superficie de la espora como de que se absorba hacia su interior. Sin embargo, estos autores destacaron que en el interior de algunos tipos de esporas no esféricas es posible que queden espacios vacíos sin humedecer.
Por tanto, la presencia del agua en el interior o en la superficie de la espora fúngica es otro aspecto que permitiría explicar el posible efecto del CMO-FEB sobre éstas. Este planteamiento se sustenta en los cambios observados por Pang y Deng (2008) en las moléculas de agua tratada magnéticamente (con B = 0,3 y 0,4 T a temperatura desde 25 hasta 90ºC), que se mantienen en el tiempo por la memoria magnética. Para lo que se desea demostrar respecto a la aeromicobiota, algunos de estos cambios de interés son microscópicos: distribución de las moléculas y formación de conglomerados (por presencia enlaces por puente de hidrógeno) y otros son macroscópicos: aumento del grado de absorción del agua y disminución de la hidrofobicidad sobre los materiales sólidos estudiados (cobre, grafito, moscovita y sílica gel) (Pang y Deng, 2008).
Respecto a la distribución de las moléculas bajo la acción de un campo magnético, con una bobina superconductora que generó B entre 5 y 14 T para evaluar su efecto sobre la proliferación de la levadura Saccharomyces cerevisiae. Se colocaron los controles a 4 m de dicha bobina donde B = 0.15 mT. Se sugirió que, para la distribución espacial de las moléculas gaseosas bajo el efecto del campo magnético, en presencia de valores más bajo que esta B, la agrupación de moléculas de dióxido de carbono (diamagnético) es mayor que las de oxígeno (paramagnético) (Iwasaka et al., 2004).
Los microorganismos como partículas cargadas
La hipótesis de que el CMO-FEB pudiera influir en la aeromicobiota de un local cerrado se fundamenta en algunas evidencias. Por ejemplo, en la fabricación del Colector Electrostático de Aire (Electrostático Duplex) en 1947 se tuvo en cuenta que en el aire existen simultáneamente bacterias con carga negativa y positiva, y se aplicó la técnica del principio electrostático a la recolección de las mismas empleando una corriente eléctrica que las hiciera migrar en la dirección deseada (Salle, 1966).También aplicando el principio electrostático se observó la atracción de las esporas del hongo Dreschlera turcica, en trayectoria sinusoidal con corriente alterna de 115 V/60 Hz y la reorientación hacia el electrodo positivo con corriente directa de 400 V (Leach,1980). Algo similar se demostró también con bacterias (Jamieson et al., 2007) y esporas fúngicas bajo la acción de un campo electrostático de entre 1 y 5 kV (Shimizu et al.,2007; Kakutani et al., 2012; Takikawa et al., 2014). Por tanto, es posible que la aeromicobiota y otros microorganismos adheridos al polvo puedan ser atraídos por un CMO-FEB.Se plantea que el fenómeno anterior también ocurre cuando varía la ionización del aire, estudiada por los alemanes desde 1931. El empleo de equipos electrodomésticos como monitores de televisores y las computadoras en locales interiores altera el balance de dichos iones, aumentando la presencia de iones positivos, por tanto habrá mayor presencia de los microorganismos en las áreas circundante. Luego se demostró que el uso de iones negativos reduce la presencia de virus, bacterias y hongos (Terrés, 2005).
En ese sentido, con estas investigaciones se infiere que el CMO-FEB pudiera convertirse en un factor físico a valorar en los muestreos para el monitoreo y control de la calidad microbiológica del aire en ambientes interiores. Algunos estudios ya proporcionan indicios de este planteamiento.
Por ejemplo, Jamieson et al. (2007) midieron pequeñas concentraciones de iones en el aire, el potencial electrostático y las fuerzas de campo eléctrico de corriente alterna dentro de una oficina para investigar el vínculo entre los campos eléctricos, las moléculas cargadas y la concentración de partículas en estos microambientes. El resultado obtenido indicó que las personas pueden exponerse a ambientes en interiores donde permanecen largos periodos de tiempo en condiciones parecidas a una “jaula de Faraday”, expuestos a niveles y tipos inadecuados de campos eléctricos. Estos pueden variar las localizaciones de las concentraciones de iones pequeños del aire. Tales condiciones pueden intensificar el riesgo de infección por esporas y microorganismos contaminantes aumentando la superficie de contaminación (Jamieson et al., 2006).
Cabe referir algo conocido por la comunidad científica: el campo eléctrico puede estar presente cuando los equipos están conectados (aunque estén apagados) (Jamieson et al.,2007). Además, este puede apantallarse ante un obstáculo de cualquier material, mientras que el campo magnético solo disminuye con la distancia de la fuente emisora (Paunesku y Woloschak, 2007). Sin embargo, hasta el momento no se informan estudios que aborden la posible relación entre las variables contaminación magnética y contaminación microbiológica del aire, así como un análisis y evaluación de los perjuicios de dicha relación con su efecto sobre la salud humana o el biodeterioro de los sustratos donde colonice un hongo.
Los hongos y las radiaciones
En microbiología se plantea que algunos microorganismos se protegen de los efectos letales de la radiación ionizante con la producción de pigmentos (Casadesus et al., 1985; de la Rosa et al., 2002). Sin embargo, en el año 2004 se informó sobre el crecimiento de Cryptococcus neoformans, hongo levaduriforme patógeno, en las paredes de la accidentada Central Nuclear de Chernóbil y en el terreno circundante. Con dicho descubrimiento se replantean los conocimientos en este sentido, indicando que los hongos no emplean los pigmentos para protegerse de las radiaciones, sino que los mismos intervienen en las rutas metabólicas para captar las radiaciones y utilizarlas como fuente de energía, de la misma forma que la clorofila en los organismos fotosintéticos para utilizar la energía de la luz solar (Zhdanova et al., 2004).
Aunque algunos científicos lo ponen en duda, este descubrimiento dio lugar a la propuesta de una nueva clasificación de los microorganismos en cuanto a la fuente de obtención de energía: microorganismos radiótrofos (Dadachova et al., 2007; Dadachova y Casadevall, 2008). Esto conllevaría a reconsiderar el balance energético del planeta.
Este planteamiento se basa en resultados obtenidos al exponer la cepa aislada de C. neoformans a otros valores de radiación donde se observó un aumento de la producción del pigmento melanina (que absorbe la radiación ionizante) (Dadachova et al., 2007; Dadachova y Casadevall, 2008). Las colonias de C. neoformans se expusieron a una intensidad de radiación beta del radioisótopo Ce137 500 veces mayor que el nivel normal de fondo en Chernóbil y crecieron tres veces más rápido. Se obtuvo un resultado similar con las especies Cladosporium sphaerospermum y Wangiella dermatitidis, que contienen melanina de manera natural (Karpenko et al., 2006).
Precisamente, una de las causas del biodeterioro de documentos de interés patrimonial es que los hongos provocan alteraciones cromáticas debido a manchas de diferentes colores y tonalidades por la excreción de pigmentos como la melanina, así como enzimas que degradan el soporte y el crecimiento micelial (Rojas, 2010). En un estudio reciente se reveló el efecto del CMO-FEB de 50 Hz y 0,1 a 1,2 mT por 4 h sobre la producción de ácido cítrico y celulasas en el hongo A. niger. Ambas variablesaumentaron con el tiempo de exposición y el valor de B cada vez mayor. El efecto fue inmediato al tratamiento siendo la producción de ácido cítrico más sensible al CMO-FEB que la de celulasa (Gaoet al., 2011).
Resultados similares de estos estudios tanto con radiaciones ionizantes como no ionizantes podrían ser indicativos de que existe un mecanismo de acción común de las radiaciones sobre la producción de melanina.
La NASA realizó el experimento “Crecimiento y supervivencia de hongos coloreados en el espacio A (CFS-A)” para determinar los cambios que la ingravidez y la radiación cósmica tienen sobre el crecimiento y la supervivencia de diversas especies de hongos pigmentados. Comprender cualquier cambio en la fisiología y la capacidad de supervivencia de diferentes microorganismos en el espacio puede ayudar a determinar el efecto que esto puede tener en las naves espaciales, sistemas asociados y suministros, así como en los astronautas que los habitan. También esto podría proporcionar información importante para desarrollar contramedidas a microorganismos peligrosos, ayudar a sacar conclusiones sobre cómo el ambiente espacial puede afectar a organismos similares, y también podría estimular aplicaciones de la biotecnología en el futuro (Rainey, 2015).
La principal especie de hongo estudiada en el experimento CFS-A fue Ulocladium chartarum, que es bien conocido por estar involucrado en el biodeterioro de materiales orgánicos e inorgánicos y se sospecha que es un posible contaminante en las naves espaciales. Otras especies estudiadas fueron Aspergillus niger (que causa una enfermedad llamada moho negro en ciertas frutas y vegetales, y representa el 99 % de la producción comercial mundial de ácido cítrico); Cladosporium herbarum (con frecuencia es la espora de moho más prominente en el aire y se encuentra en plantas herbáceas y leñosas muertas, textiles, caucho, papel y alimentos de todo tipo) y Basipetospora halófila (que sobrevive en ambientes de concentración salina alta) (Rainey, 2015).
El experimento CFS-A indicó de forma clara que Ulocladium chartarum puede crecer bajo condiciones de vuelo espacial, ejecutando una nueva estrategia para sobrevivir durante un corto tiempo durante el cual desarrolla un micelio sumergido mientras que durante un largo tiempo desarrolla microcolonias esporuladas en la superficie. Esta y otras especies de hongos podrían encontrar un ambiente favorable para invadir y crecer inadvertidas en la profundidad de las superficies bajo las condiciones adecuadas que representan un factor de riesgo para la biodegradación de componentes estructurales, así como una amenaza directa para la salud de la tripulación. Esto será de especial importancia para futuras misiones de larga duración fuera de la órbita y ese conocimiento puede aplicarse de manera fácil para gestionar mejor estas especies en la Tierra (Rainey,2015), algo sugerido también a partir de resultados de estudios similares con bacterias y otras especies de hongos, planteando que este comportamiento puede tener un impacto significativo en la comprensión de otros entornos construidos confinados, como las salas limpias utilizadas en las industrias farmacéutica y médica (Sielaff et al., 2019).
Efectos magnetobiológicos por campos magnéticos de baja frecuencia
El “biomagnetismo” trata de las mediciones de la componente magnética asociada de manera exclusiva al estudio de los CMO-FEB generados por el cerebro y el corazón humanos. El término “magnetobiología” está relacionado a la investigación de la sensibilidad de los organismos vivos al campo magnético terrestre (50 a 70 µT), sobre todo los que lo utilizan para su orientación geográfica como delfines, anguilas, palomas, abejas y una especie de bacteria magnetotáctica que habita en el agua. Todos tienen en común la presencia focalizada de magnetita en alguna parte su cuerpo (González, 2005). Por extensión, los efectos magnetobiológicos se relacionan a los observados sobre los diferentes niveles biológicos por la presencia de un campo magnético diferente al geomagnético (Binhi, 2002), como los descritos anteriormente que ocurren en la levadura S. cerevisiae (Iwasaka et al., 2004) y los propágulos fúngicos de A. niger (Gao et al.,2011).
Dichos efectos magnetobiológicos observados con B = 1 mT, pudieran tener explicación en la posible existencia de mecanismos primarios independientes de las corrientes eléctricas inducidas por el campo magnético aplicado sobre un sistema con valores de B mayores que 0.1 mT. Por ejemplo, según la expresión para baja frecuencia de 60 Hz (Binhi, 2002):
La gran mayoría de los estudios sobre los efectos de las radiaciones ionizantes sobre los hongos consideran solo los efectos genéticos. Es decir, los efectos mutacionales o letales, excluyendo otros no genéticos. Dichos efectos se expresan de tantas formas diferentes como especies fúngicas existen en la naturaleza y estos pueden ser dañinos, beneficiosos o inocuos dependiendo incluso del estado de nutrición del hongo y si se está dividiendo activamente o no en el momento de exponerse a la radiación ionizante (Casadesus et al.,1985). Por este último aspecto, el CMO-FEB pudiera aplicarse en principio en la fase de germinación.
Hoy se sabe que dichos efectos magnetobiológicos tienen su fundamento en las leyes y postulados que rigen el micromundo a nivel cuántico (Hernando, 2005). Se conoce que las teorías físicas sobre magnetotaxis en las bacterias se basan en la electrodinámica clásica y en la cuántica (Pazur et al., 2007). Pero muchos otros fenómenos de esta índole están sin esclarecer todavía; en gran medida se describen fenomenológicamente porque los biólogos poseen poca información sobre el tema, las teorías físicas disponibles (Pazur et al., 2007) y los mecanismos físico-químicos que constituyen la vida (Hernando, 2005).
Sin embargo, los físicos o especialistas de otras ramas de la ciencia, que desconocen los efectos magnetobiológicos y dichos fenómenos “inexplicables”, pueden contribuir a esclarecerlos. El planteamiento anterior se justifica, según especialistas de la Real Academia de Ciencias Exactas, Físicas y Naturales de Madrid, porque ese desconocimiento se origina por la enorme complejidad de los fenómenos biológicos, que son los que deben investigarse (Hernando, 2005).
Desde el punto de vista de los estudios de ambientes interiores, es de mayor interés el crecimiento superficial macroscópico de una colonia fúngica. Dicho crecimiento fúngico depende del consumo (agotamiento) de la cantidad de nutrientes y está relacionado fundamentalmente con el proceso de secreción de proteínas (síntesis de proteínas de la pared celular y para la degradación de sustratos) (Ruth y Aguilar, 2012). De esta forma los hongos manifiestan una respuesta trópica (tropismo) diferente según las condiciones en las que se encuentren (Brand et al., 2007) que puede monitorearse con procesamiento digital de imágenes (PDI).
Secreción de proteínas y su relación con el tropismo de los hongos
Se denomina secretómica al estudio proteómico especializado en proteínas de secreción que es un proceso polarizado. Dicha polarización restringe el crecimiento al extremo hifal (extremo de la hifa) donde la pared celular es más porosa y hay menos orgánulos lo que permite una rápida difusión de las proteínas (Ruth y Aguilar, 2012).
En el extremo hifal existe un gradiente alto de iones calcio que junto al spitzenkorper o Spk (acumulación de vesículas en las puntas de las hifas identificada como un cuerpo denso, Knudsen et al., 2006) dirigen el crecimiento a través de señales ante estímulos endógenos y exógenos (Brand et al., 2007) que determinan la respuesta trópica para indicar el camino a seguir y colonizar el sustrato (Brand y Gow, 2012). En ese sentido, se plantea que los microorganismos patógenos han evolucionado con diferentes formas de tropismo para invadir los tejidos, entre ellas sortear el contorno (tigmotropismo) o por gradientes de compuestos químicos, luz, oxígeno y corriente eléctrica (quimiotropismo, fototropismo, aerotropismo y galvanotropismo, respectivamente) (Bowen etal., 2007; Brand y Gow, 2009).
El conocimiento de las diferentes respuestas trópicas de los microorganismos patógenos, sirve para dilucidar los mecanismos mediante los cuales éstos invaden al hospedero y así poder contrarrestarlos. Se plantea que ha sido muy difícil de demostrar el quimiotropismo de las hifas de ascomicetes y basidiomicetes. Con los resultados obtenidos, se especula que el crecimiento hifal orientado hacia el cátodo por galvanotropismo no solo depende del gradiente de iones calcio en el citoesqueleto (Brand et al., 2009) sino también de feromonas sexuales u otras sustancias secretadas por los hongos (Brand y Gow, 2012).
Tanto los estudios de secretómica como de tropismo en hongos se han realizado sin evaluar el efecto del campo magnético. Para el caso de la respuesta trópica con hongos, en la mayoría de los estudios de tigmotropismo o quimiotropismo combinado con galvanotropismo, se ha aplicado corriente eléctrica (5 a 60 V/cm y 33 ± 2 mA) por 6 ó 7 h. Después de este tiempo se tomaron imágenes puntuales que permitieron explicar el comportamiento que manifestó el microorganismo (Bowen et al., 2007; Brand y Gow,2009 ; Brand et al., 2007, 2009; Brand y Gow, 2009, 2012).
Es posible que el CMO-FEB provoque una nueva forma de tropismo, el magnetotropismo, que pudiera crear las bases para otras investigaciones sobre enfermedades infecciosas de la piel provocadas por hongos a las personas que permanezcan en ambientes interiores expuestas a esta radiación no ionizante.
Efecto del campo magnético sobre la producción de enzimas fúngicas
Las proteínas extracelulares con actividad exoenzimática que producen los hongos pueden ser potencialmente útiles, ya que hidrolizan moléculas de interés industrial. Los hongos descomponen la materia orgánica por combinación de complejos exoenzimáticos (acción de enzimas específicas), esfuerzo mecánico (crecimiento hifal) e hidrólisis ácida (excreción de ácidos orgánicos) (Cruz et al., 2009). Es decir, el metabolismo fúngico puede ser beneficioso o perjudicial para la actividad humana ya que las exoenzimas y los ácidos por una parte tienen utilidad práctica y por otra no son deseados porque provocan enfermedades y deterioran la materia orgánica que se requiere conservar (alimentos, documentos, fármacos, cosméticos, etc.).
Respecto a la utilidad práctica, para obtener exoenzimas fúngicas se emplea la fermentación en estado o fase sólida (FES) ya que los hongos están en condiciones semejantes a las naturales comparadas con la fermentación en fase líquida (Julián et al.,2008). En ambas formas de fermentación se estudian los efectos del CMO-FEB en la producción de exoenzimas fúngicas con resultados satisfactorios, sobre A. niger en fase líquida (Gao et al., 2011) y sobre T. viride en fermentación sólida (Mas et al., 1999). Por tanto, puede inferirse que esta estimulación ocurra en cepas fúngicas de varias especies en diferentes condiciones nutricionales según el sustrato.
Conclusiones
El análisis de la literatura científica consultada permitió vincular los conocimientos aceptados sobre el efecto de las radiaciones en la excreción de pigmentos por los hongos filamentosos y la carga eléctrica de los microorganismos con los resultados experimentales existentes sobre la atracción electromagnética que sufren los mismos, las partículas de polvo y los iones en el aire a los que estos están unidos. Se puede fundamentar la influencia del campo magnético oscilante de frecuencia extremadamente baja (CMO-FEB) en la aeromicrobiota de interiores. Por tanto, debería considerarse al CMO-FEB como un factor físico durante los muestreos microbiológicos del aire en ambientes interiores.
