Contaminantes biológicos

¿Qué son los contaminantes biológicos?

Los contaminantes biológicos son seres vivos o productos derivados de estos que invaden un medio produciendo efectos no deseados para el ser humano. Son ejemplos de contaminantes biológicos las bacterias, arqueas, protistas, hongos, plantas y animales.

Estos contaminantes afectan el ambiente en general, causando problemas al suelo, agua, aire, alimentos, infraestructuras y espacios laborales. En los suelos agrícolas se encuentran malezas, hongos patógenos y nemátodos, mientras que en el agua las bacterias y protistas patógenos son una grave amenaza a la salud pública.

El aire es también un medio susceptible de contaminación biológica, al tiempo que un vehículo eficiente de transporte de contaminantes. Los virus, las bacterias y esporas de hongos suspendidas en el aire se transportan a largas distancias.

Por otra parte, organismos como bacterias, protozoos, hongos, insectos y excretas de mamíferos contaminan los alimentos y el agua potable. Asimismo, hay contaminantes biológicos en los ambientes laborales, centros educativos, de salud y hogares.

La presencia de contaminantes biológicos trae graves problemas de salud pública que implican pérdidas económicas en prevención y remediación. La producción de alimentos igualmente se ve afectada por los contaminantes biológicos que afectan cosechas o deterioran alimentos ya procesados.

Componentes de los contaminantes biológicos

Los contaminantes biológicos están constituidos por organismos vivos y por productos derivados de su metabolismo. 

• Organismos vivos
  • Virus. Aunque en estricto sentido los virus no encajan en la definición de vida, normalmente son considerados en este ámbito. Así pues, los virus son contaminantes biológicos de gran impacto debido a su capacidad reproductiva e invasora. Cada vez son más frecuentes las pandemias virales, como la reciente crisis con la neumonía causada por el Covid-19. Dependiendo del tipo de virus, estos pueden propagarse por el aire, por contacto o mediante vectores (por ejemplo, los mosquitos).

• • Bacterias y arqueas. Las bacterias son otro de los principales contaminantes biológicos que causan problemas de salud en humanos, animales y plantas. Se propagan por el agua, alimentos, por el aire o por contacto directo. Pueden contaminar todos los ambientes: suelo, agua, alimentos e infraestructuras y objetos.
  • Protozoos. Los protozoos pueden contaminar ambientes acuáticos, el suelo e incluso transportarse en el polvo atmosférico. Algunos forman quistes que los hacen resistentes a altas temperaturas, desecación e incluso desinfección. Los protozoos como Acanthamoeba causan encefalitis y afecciones en la córnea, otros, como Naegleria fowleri, causan enfermedades graves como la meningoencefalitis amebiana primaria. Muchas otras especies son patógenos intestinales que contaminan a través de las heces.

• • Hongos. Existen muchas especies de hongos patógenos que contaminan el ambiente, afectando la salud humana, animal y vegetal. Al propagarse por esporas, se dispersan eficientemente por el aire, y también contaminan el suelo y el agua.
  • Plantas. Muchas especies de plantas actúan como malezas contaminando suelos agrícolas y afectando la productividad de los cultivos. Además, son reservorio de otros organismos contaminantes como virus, hongos, bacterias e insectos. Las malezas afectan a cultivos en el suelo y a los cuerpos de agua, donde participan en el proceso de eutrofización.
  • Animales. Diversas especies animales son plagas en cultivos y animales, así como del ser humano y pueden ser vectores de enfermedades. Los insectos son el grupo más problemático en este sentido, con especies hematófagas como los piojos, garrapatas, pulgas y zancudos. Igualmente los roedores, especialmente los domésticos como la rata común y ratones, son plagas importantes. A su vez, las excretas y orina de estos animales contaminan alimentos y transmiten enfermedades.

• Derivados metabólicos. En muchas ocasiones, el agente de contaminación biológica no es directamente el organismo vivo, sino productos derivados de su metabolismo.
  • Toxinas. Especies de bacterias, hongos, algas, plantas y animales producen toxinas como defensa, las cuales una vez en el ambiente se transforman en contaminantes. Los mismos pueden transferirse a lo largo de las redes tróficas afectando la biodiversidad y al ser humano. Un ejemplo son las proliferaciones algales tóxicas (mareas rojas), que son explosiones poblacionales de algas tóxicas del fitoplancton debido a desequilibrios ecológicos. Las poblaciones forman manchas cubriendo extensas áreas marinas, intoxican diversos organismos acuáticos que, al ser consumidos por el ser humano, lo afectan.

• • Heces y orina. El caso más común en este renglón es la contaminación de alimentos almacenados por las heces y orina de roedores. Por ejemplo, la leptospirosis, enfermedad causada por la bacteria Leptospira interrogans, se transmite al entrar en contacto con orina de ratas u otros animales.
  • Proteínas. Aunque poco comunes, también determinados componentes estructurales de los seres vivos pueden ser contaminantes. Tal es el caso de los priones que causan la encefalopatía espongiforme bovina o ‘mal de las vacas locas’. Se trata de una proteína defectuosa que condiciona un cuadro degenerativo del sistema nervioso central, ocasionando la muerte. Afecta tanto a animales como al ser humano al transmitirse por consumo de carne infectada.
• Contaminantes genéticos. Con el desarrollo de la ingeniería genética, particularmente de organismos genéticamente modificados, aparece un nuevo tipo de contaminante biológico. Se trata de genes que de manera no planificada se integran al genoma de otro organismo distinto al de su especie, pudiendo traer problemas al ser humano.
  • Resultados indeseados. Más allá de la manipulación humana, la naturaleza sigue su curso y los genes insertados en una especie pueden trasladarse a otra no deseada. Por ejemplo, un gen de resistencia a herbicidas incluido en una especie cultivada que se transmite a una especie afín a maleza. Otro problema potencial es la inclusión de un gen proveniente de una especie que produce alergia a un segmento de población en otra especie. Si el individuo no tiene la información adecuada, esto puede ocasionar serios problemas de salud.

Tipos de contaminantes biológicos

Los contaminantes biológicos pueden clasificarse tanto por el organismo contaminante como por el medio que contamina. En este último caso, estos contaminantes invaden todos los medios donde se desenvuelve el ser humano.

• Contaminantes biológicos del suelo. Los suelos se contaminan con hongos, bacterias, protozoos, malezas y animales, tales como nemátodos, entre otros. Estos organismos causan problemas sanitarios en cultivos, sistemas de producción animal y en la salud humana. Los hongos, bacterias y nemátodos del suelo son causa de pérdidas agrícolas al afectar los sistemas radicales de las plantas.
  • Enfermedades intestinales. El contacto con tierra contaminada por protozoos y platelmintos es una de las principales fuentes de enfermedades intestinales infantiles. Este tipo de enfermedades es la principal causa de mortalidad infantil en el mundo.
• Contaminantes biológicos del agua. El agua es un medio muy susceptible de contaminación, sobre todo por contaminantes biológicos que consiguen un adecuado ambiente vital y medio de dispersión. En los cuerpos de agua se encuentran bacterias, protozoos y animales como contaminantes biológicos en distintos contextos.
  • Patógenos para humanos. Las bacterias, protozoos y animales patógenos para humanos como los platelmintos (tenia y otros), llegan al agua principalmente a través de excretas contaminadas.
  • Toxinas y excretas en el agua. El agua puede verse contaminada con toxinas de biológicas, por ejemplo las contenidas en algas tóxicas del fitoplancton en las proliferaciones algales tóxicas. Un ejemplo es el dinoflagelado Gymnodinium catenatum, que produce una saxitoxina paralizante. Las excretas y heces de animales en el agua también son portadoras de patógenos, como el protozoo Toxoplasma gondii (toxoplasmosis). La esquistosomiasis o bilharzia es una enfermedad que se contrae en aguas infectadas por excretas humanas y es causada por gusanos platelmintos del género Schistosoma.

• Contaminantes biológicos del aire. El aire es un medio de dispersión de contaminantes biológicos, encontrándose en suspensión partículas virales, bacterias, esporas de hongos y granos de polen. El caso de los granos de polen y esporas es particularmente relevante, siendo causantes de alergias y enfermedades respiratorias.
• Contaminantes biológicos de los alimentos. Al ser la materia viva el sustrato natural para muchos organismos vivos, los alimentos son materiales susceptibles de contaminación biológica. Las bacterias y hongos son los principales contaminantes de los alimentos, muchas de ellas capaces de causar enfermedades en el ser humano.
  • Intoxicaciones alimentarias por bacterias. La mayoría de los casos de intoxicación alimentaria se producen por bacterias en los alimentos o el agua. Entre las más comunes están las causadas por Escherichia coli, especies de Salmonella y por Staphylococcus.

• • Toxinas y desechos orgánicos. En algunos casos, los contaminantes biológicos en alimentos pueden segregar toxinas mortales, tal como ocurre con la bacteria Clostridium botulinum. La bacteria causante del botulismo puede contaminar cualquier alimento, siendo muy resistente a altas temperaturas. Es capaz de producir la neurotoxina botulínica, considerada la más poderosa que existe. Los hongos, al contaminar alimentos, también pueden segregar micotoxinas, como las aflatoxinas que tienen efectos carcinógenos y mutagénicos. También los alimentos pueden contaminarse por las excretas y orina de animales plaga como los roedores. Al contaminar almacenes de alimentos en busca de comida, los roedores dispersan sus heces y orinas contaminando los productos alimenticios. En particular, la orina de ratones y ratas es portadora de hantavirus, leptospirosis y Salmonella.
• Contaminantes biológicos de infraestructuras, hogares y ambientes laborales. Contaminantes biológicos, como bacterias, hongos, insectos, roedores y otros, son un problema importante en los ambientes humanos. Además de ser transmisores de enfermedades, deterioran las infraestructuras, inutilizan espacios y dificultan actividades laborales.
  • Centros médicos. En los centros médicos, la contaminación con bacterias y hongos representan un serio problema, especialmente en áreas que requieren asepsia total, como los quirófanos. En centros de salud sin la higiene adecuada son comunes los casos de neumonía nosocomial, una neumonía contraída en el propio centro asistencial. Se ha señalado que cerca del 40% de las complicaciones de salud intrahospitalarias tienen que ver con contaminación biológica del centro. Esta es una causa importante de muerte, sobre todo cuando se trata de bacterias multirresistentes a antibióticos, como Pseudomonas aeruginosa 35.
  • Síndrome del edificio enfermo. El concepto de síndrome del edificio enfermo genera que las infraestructuras deterioradas presenten problemas crónicos de contaminación biológica. Entre los contaminantes biológicos más característicos de este síndrome están los virus, hongos, bacterias y ácaros.

Consecuencias de los contaminantes biológicos

• Salud pública. La principal consecuencia, y de mayor impacto, son las afecciones a la salud humana causadas por los contaminantes biológicos. Las enfermedades infectocontagiosas son una de las principales afecciones, causadas por agentes biológicos que contaminan todo tipo de ambientes y alimentos.
• Provisión de alimentos. Los contaminantes biológicos en forma de plagas y malezas afectan el rendimiento y productividad de cultivos y animales de granja. De igual manera, disminuyen las reservas de alimentos al consumirlos en almacenamiento o contaminarlos.
• Agua potable. El agua es un elemento vital para la vida y los contaminantes biológicos presentes en ella la hacen peligrosa para el consumo. Actualmente la humanidad enfrenta un déficit de agua potable, por lo que la contaminación de las escasas fuentes disponibles es un problema mundial.
• Desequilibrios ecológicos y pérdida de biodiversidad. Los contaminantes biológicos están involucrados en gran parte de las alteraciones ambientales que provocan desequilibrios ecológicos. Esto a su vez trae como consecuencia la pérdida de biodiversidad, al disminuir poblaciones e incluso extinguir especies. La contaminación de zonas con especies exóticas es una causa importante de la desaparición de especies locales por depredación o competencia ventajosa. Por su parte, la eutrofización es uno de los principales problemas en ecosistemas acuáticos, causada por un ingreso excesivo de nutrientes al medio.
• Vivienda, ámbito laboral e infraestructuras. Las áreas de vivienda, servicios básicos y trabajo del ser humano se ven deteriorados e incluso inhabilitados por los contaminantes biológicos.

Referencias

1. Esquistosomiasis y helmintiasis transmitidas por el suelo. 54a ASAMBLEA MUNDIAL DE LA SALUD WHA54.19 Punto 13.3 del orden del día 22 de mayo de 2001.
2. Gadgil, A. Drinking water in developing countries. Annual Review of Energy and the Environment.
3. Morey, P.R., Feeley, J.C. Sr., Otten, J.A. (editors). Biological contaminants in indoor environments. ASTM.
4. Organización Mundial de la Salud. Notas descriptivas: enfermedades infecciosas. Recuperado de who.int.
5. Prevención de riesgos laborales. Universidad de les Illes Balears.