En el edificio de laboratorios “Emb. Jorge Berguño Barnes”, del Instituto Antártico Chileno (INACH), se desarrollan investigaciones que buscan entender cómo los ecosistemas marinos responden a presiones crecientes, como la contaminación por microplásticos y los cambios en la calidad del agua. A través de muestreos en zonas costeras subantárticas, cultivos bacterianos, mediciones físico‑químicas y técnicas de biología molecular, los equipos científicos estudian el rol de los microorganismos y los riesgos que representan para la salud de las especies y de las personas.
En esta temporada, parte importante de ese trabajo diario recayó en dos estudiantes en práctica de la carrera de Bioquímica: Mario González, de la Universidad de Antofagasta, y Gísela Cáceres, de la Pontificia Universidad Católica de Valparaíso, quienes se han integrado a líneas de investigación que combinan microbiología, química analítica y metagenómica.
Microplásticos como plataforma para bacterias resistentes
Una de las líneas que se desarrolla en el laboratorio está enfocada en el vínculo entre microplásticos y resistencia antimicrobiana. En el marco del proyecto Anillo “Riesgos emergentes en la Antártica y la región subantártica: evaluación de patógenos y contaminantes en la fauna silvestre mediante vigilancia activa”, liderado por el Dr. Víctor Neira (Universidad de Chile) y en el que colabora el Dr. Marcelo González, del Departamento Científico del INACH, el equipo estudia cómo los fragmentos de plástico presentes en el borde costero pueden convertirse en plataformas de colonización para bacterias capaces de soportar antibióticos de uso común.
El trabajo parte con la toma de muestras en zonas costeras subantárticas y continúa en el laboratorio con una cadena de procedimientos: generación de cultivos probables y enriquecidos, siembra en medios selectivos, pruebas de resistencia a antibióticos, extracción de ADN, PCR y secuenciación. Con esta ruta se busca responder dos preguntas centrales: qué bacterias están asociadas a los microplásticos y qué mecanismos de multirresistencia presentan frente a distintos fármacos.
“Los plásticos pueden ofrecer a las bacterias un microambiente que aumenta su tasa de supervivencia y facilita que compartan material genético”, señala Mario González, quien se ha incorporado al equipo para apoyar estas tareas de laboratorio. Estos resultados preliminares ya han permitido identificar una diversidad de bacterias, entre ellas, Enterobacter y Escherichia coli resistente, lo que refuerza la necesidad de monitorear estos sistemas en un contexto de creciente preocupación por la resistencia antimicrobiana.
Al estudiar esto, explica, pueden “hacer un análisis y tener un contexto sobre qué bacterias están presentes, cuáles son multirresistentes y qué papel juegan los microplásticos en su esparcimiento”, información clave para entender cómo estos plásticos se convierten en puntos de encuentro entre microorganismos ambientales y genes de resistencia que circulan en ambientes costeros y urbanos. De este modo, el equipo aporta antecedentes necesarios para anticipar posibles crisis sanitarias asociadas a la resistencia antimicrobiana.
Acuarios subantárticos y monitoreo de la calidad del agua
Otra arista de trabajo se desarrolla en los sistemas de acuarios que mantienen especies antárticas y subantárticas en condiciones controladas en el INACH. Allí se combinan mediciones de parámetros físico‑químicos con el seguimiento de la comunidad bacteriana presente en el biorreactor del sistema.
Durante esta temporada, Gísela Cáceres se ha integrado al equipo a cargo de estos monitoreos. Sus primeras tareas se han enfocado en medir amonio, temperatura, alcalinidad, oxígeno disuelto y pH en los acuarios, incluido un acuario subantártico que alberga especies recolectadas en la costa cercana. “El amonio es uno de los primeros indicadores que muestra cuando algo no está bien: la temperatura puede verse correcta, pero si el amonio sube, las especies empiezan a resentirse”, explica.
El sistema funciona como un circuito cerrado en el que el agua con residuos de las especies pasa por etapas de limpieza y por un biorreactor donde las bacterias cumplen un rol fundamental en la depuración. Para evaluar su comportamiento, se toman muestras desde la primera etapa del circuito y se trabaja con matrices que concentran la comunidad bacteriana, siguiendo protocolos de extracción y limpieza de ADN. Con esto, el objetivo es describir la diversidad de bacterias presentes e identificar posibles grupos que puedan afectar la salud de los organismos mantenidos en los acuarios.
Metagenómica en el biorreactor: un “mapa” de bacterias
La siguiente fase de este trabajo considera el uso de herramientas de metagenómica para responder quiénes están presentes en el biorreactor y cómo se relacionan con la dinámica del sistema. Las primeras extracciones han mostrado una alta complejidad de poblaciones bacterianas, “un mundo de bacterias”, como describe Cáceres, lo que abre la puerta a análisis más finos mediante secuenciación.
A partir de estos datos será posible vincular la composición de la comunidad bacteriana con variables como la concentración de amonio, la temperatura u otros factores ambientales, información esencial para ajustar el manejo de los acuarios y prevenir problemas sanitarios en las especies. Al mismo tiempo, estos resultados aportan a una mejor comprensión del papel de los microorganismos en sistemas cerrados que buscan imitar condiciones naturales subantárticas.
Los avances en estas líneas de trabajo ayudan a dimensionar cómo impactan los microplásticos y los cambios en la calidad del agua en los ecosistemas marinos subantárticos, y refuerzan el rol del laboratorio Jorge Berguño del INACH como plataforma para generar ese conocimiento y formar nuevas generaciones de especialistas en ciencias del mar.
