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Biotapetes de manantiales mineromedicinales: aplicaciones en dermatologia y cosmetica.

HOT MINERAL SPRINGS MICROBIAL MATS: DERMATOLOGY AND COSMETICS APPLICATIONS

INTRODUCCION

El empleo de las aguas mineromedicinales en hidroterapia data de la antiguedad. El uso de las arcillas en forma de lodos con fines terapeuticos, se remonta a los tiempos prehistoricos y se empleaban para curar heridas, aliviar irritaciones o tratar afecciones intestinales. Ya las utilizaban habitualmente en Mesopotamia, Egipto, Grecia y Roma. Las "tierras" medicinales de la isla griega de Lemnos, mencionadas por Homero y Galeno, pueden ser consideradas como el primer medicamento registrado en la Historia y utilizadas hasta comienzos del siglo pasado. Avicena, Averroes, Alfonso X el Sabio y Agricola, escribieron sobre sus propiedades y usos. Los barros siguieron usandose durante los siglos posteriores y, actualmente, se utilizan por su mayor efectividad en patologias cronicas, frente a los farmacos de sintesis. La busqueda de nuevos compuestos y productos naturales ha impulsado la investigacion en diferentes campos de la industria farmaceutica y cosmetologica. Los tapetes microbianos (biotapetes) constituyen uno de los mas novedosos. Conocidos como peloides, gleinas y bareginas, segun la terminologia hidrotermal, poseen interesantes propiedades con numerosos beneficios en balneoterapia, y terapeutica dermatologica, aunque algunas aplicaciones comerciales carecen de una justificacion cientifica adecuada (Figura 1). La peloterapia es muy utilizada en Francia, Italia, Alemania, Checoslovaquia, Rusia ... y en Espana (Archena, Arnedillo) (Armijo Valenzuela, M. y San Martin Bacaicoa, J 1994). Los ecosistemas acuaticos, y los de aguas termales mineromedicinales en particular, poseen caracteristicas fisico-quimicas especificas que favorecen el desarrollo de determinadas especies microbianas. La caracterizacion de la composicion y estructura de estos sistemas acuaticos y sus tapetes, es esencial a fin de controlar la calidad sanitaria, asi como el estudio de la composicion quimica y los mecanismos de accion de los diferentes iones y elementos biologicos presentes en ellos, con particular interes terapeutico.

Conceptos

[marca] Balneoterapia: aplicacion terapeutica de las aguas mineromedicinales junto a las circunstancias ambientales propicias del lugar de cura (San Martin, J. 2006).

[marca] Peloide: del gr. pelos--(fango) (peloide, parecido al barro o lodo), denominacion acordada por la Internacional Society of Medical Hydrology (ISMH) en 1937, aceptandola frente a la latina Lutum, sinonimo de fango termal (ilutacion o aplicacion de peloide). "Se designa peloide a los productos naturales consistentes en la mezcla de un agua mineral, comprendidas el agua de mar y la de lagos salados, con materias organicas o inorganicas, resultantes de procesos geologicos o biologicos o a la vez geologicos y biologicos, utilizados en terapeutica en forma de emplastos o banos". Las gleinas o bareginas constituyen el componente organico de las aguas sulfuradas, y forman un ecosistema complejo denominado sulfuretum, donde tiene lugar el crecimiento de las bacterias del azufre (Sarria Santamera, A., 2006).

[marca] Peloterapia, es la aplicacion por via topica, general o local, de fangos termales o peloides con un fin terapeutico (San Martin J, 1994).

[marca] Biofilmes y biotapetes (tapetes microbianos): son comunidades microbianas estructuradas, adheridas a una superficie solida o interfaz liquido-aire, embebidas en una matriz de exopolimeros, autorreguladas, y consistentes en la forma habitual de crecimiento de las bacterias en la naturaleza.

[marca] Los actuales biotapetes y biofilmes, como se deduce del analisis de su trayectoria historica y nomenclatura, se equiparan a los peloides, en concreto a aquellos cuyo componente solido es organico.

OBJETIVOS DEL TRABAJO

Subrayar el interes ecologico, sanitario, en curas termales, en dermatologia y en dermocosmetica de los biofilmes, biotapetes y peloides.

Asociar el concepto de biotapete con el de determinados tipos de peloides y gleinas. Determinar la composicion y estructura de diferentes biotapetes procedentes de distintos manantiales mineromedicinales, comprobando la ausencia de microorganismos patogenos para el hombre (microorganismos de interes sanitario que puedan suponer un riesgo para la salud de los usuarios).

Indicar el potencial de estas comunidades microbianas en una amplia variedad de campos y aplicaciones.

MATERIAL Y METODOS

Mediante la combinacion de diferentes tecnicas de cultivo especificas (algas, cianobacterias, bacterias del S y del Fe), bioquimicas, de biologia molecular (PCR de 16S rDNA, RFLP) y de microscopia optica (campo claro, campo oscuro, contraste de fases y fluorescencia), laser-confocal (CSLM), microscopia electronica (transmision--TEM--, barrido--SEM--y barrido a bajas temperaturas--LTSEM--); se ha caracterizado la biodiversidad y la estructura de diferentes biotapetes procedentes de los manantiales mineromedicinales de Cervantes (Manantiales: Cervantes y San Camilo, Ciudad Real), El Raposo (Badajoz), Carratraca (Malaga) y Alhama de Granada, siendo los dos primeros de aguas bicarbonatadas y los dos ultimos sulfatados. Se tomaron muestras por duplicado, en condiciones asepticas, de cada uno de los biotapetes, fijando una de ellas con formol (4%) (Sanchez, MC. et al., 2006).

RESULTADOS y DISCUSION

Balneario Cervantes: manantiales hipotermales bicarbonatados, calcicos y sodicos. El tapete microbiano del manantial epilitico San Camilo, es verde oscuro, gelatinoso y esta formado por diatomeas (Navicula, Fragilaria y Cymbella), cianobacterias (Oscillatoria, Lyngbya y Gloeocapsa), algas, bacterias que oxidan el azufre (Thiothrix), y bacterias del hierro (Leptothrix y Sphaerotilus). El tapete del manantial Cervantes es laminar, muy consistente, con algas verdes (Cosmarium), diatomeas, cianobacterias (Oscillatoria, Pseudanabaena, Spirulina, Nostoc y Pseudanabaena), bacterias fototrofas filamentosas (Chloroflexus) y bacterias sulfato-reductoras. En cultivo, se encontro Thiothrix, bacterias oxidantes del azufre y Sphaerotilus (Figura 2). Ademas, mediante PCR se detectaron proteobacterias: Stenotrophomonas, Caulobacter, Sphingomonas, Comamonas e Hydrogenophaga. Tambien se encontraron otras bacterias no cultivables (Mosso MA. et al, 2006).

Balneario El Raposo: aguas hipotermales, de mineralizacion media, bicarbonatada calcica. Se han estudiado dos tipos de biotapetes. Uno de ellos, verde brillante, con gas abundante y consistencia media, compuesto por algas verdes (Oedegonium crispum, Ulotrhrix subtilissima, Cosmarium), diatomeas (Fragilaria, Navicula, Synedra) y cianobacterias esfericas (Synechococcus). (Figura Z). El otro tapete es marron, gelatinoso, formado por diatomeas (Fragilaria, Synedra, Surirella), algas (Cosmarium, Pediastrum) y cianobacterias (Lyngbya, Synechococcus) (De la Rosa MC. et al., 2014).

Balneario de Carratraca: manantial sulfhidrico, hipotermal. Se estudiaron 4 tapetes. El primero, blanco en superficie y verde y negro en el interior, se compone en la superficie, de bacterias quimiolitotrofas del azufre (Thiothrix), cianobacterias (Lyngbia y Anabaena), bacterias purpuras del azufre (Chromatium, Thyocistis) y en el interior bacterias fototrofas anoxigenicas verdes (Chloroflexus) y purpuras (Rhodomicrobium). El tapete II, verde y negro, contiene algas verdes, diatomeas, cianobacterias, Beggiatoa, Chromatium, Chloroflexus, y depositos de S y sulfuro de hierro. El tapete III, blanco-grisaceo presenta bacterias del S (Thiothrix y Chlorobium). El tapete IV, epilitico, verde y negro, presenta Chromatium, Oscillatoria, Chloroflexus, Chloroflexus, Rhodomicrobium. Estas comunidades microbianas ya fueron observadas por Limon Montero que las describia asi: "en la superficie cria un genero de nata del color del agua, tan glutinosa, que cuaja de modo que asi en ellas, como en las piedras por donde pasa hay el mismo color, haciendose de todo una costra blanca". En 1838 se denominaron "Sulfuraria Carratraquense", por estar compuestos de microorganismos del azufre. Esto constituye un ejemplo de que los biotapetes siempre se han encontrado en la naturaleza, no obstante, no habian sido bien estudiados ni caracterizados, ni se les atribuia el nombre con el que hoy se les conoce (De la Rosa MC. et al, 1999).

Balneario Alhama de Granada: aguas hipertermales, neutras, sulfatadas calcicas, bicarbonatadas, ligeramente sulfhidricas. El biotapete de "Bano Nuevo", blanco-grisaceo, esta formado por bacterias incoloras del azufre (Thiobacillus, Thiobacterium, Beggiatoa, Thiothrix), mientras que los tapetes del "Bano Arabe" son complejos y presentan bacterias fototrofas verdes (Chloroflexus, Oscillochloris y Chlorobium), cianobacterias (Anabaena), diatomeas, bacterias quimiolitotrofas (Thiovulum, Achromatium), bacterias fototrofas purpuras (Rhodomicrobium y Rhodopseudomonas) y bacterias sulfato reductoras (Mosso MA, et al, 2002).

A pesar de los notables avances en el estudio de biotapetes, aun queda mucho por dilucidar acerca de estas interesantes y complejas comunidades microbianas, y de sus potenciales aplicaciones en la terapeutica, la dermatologia y la cosmetica. Para terminar, como decia Tales de Mileto, s. VI a.C.: "Elprincipio de todas las cosas es el agua".

CONCLUSIONES

Los microorganismos no cultivables presentes en las muestras demuestran que en los biofilmes analizados podrian existir nuevas especies.

La diversidad de los microorganismos de los biotapetes depende de las condiciones ambientales, de la temperatura del agua y sus caracteristicas fisicoquimicas. Los procedentes de aguas bicarbonatadas calcicas presentan mas diatomeas (Navicula, Fragilaria, Synedra) y las de aguas sulfatadas, bacterias del azufre (Beggiatoa, Thiothrix). En la superficie, ambos tipos, tienen algas verdes (Cosmarium), cianobacterias (Oscillatoria, Lyngbya, Gleocapsa) y bacterias fototrofas verdes (Chloflexus) y en el interior predominan las bacterias anaerobias fototrofas purpuras (Rhodomicrobium) y las sulfatoreductoras.

El empleo de biotapetes en terapeutica, dermatologia y cosmetica es compatible con otras terapias farmacologicas, con un posible efecto sinergico; no obstante deben analizarse posibles contraindicaciones. Ademas, su aplicacion supone una alternativa en pacientes en los que o bien no pueden emplearse otros tratamientos o bien estos no resultan eficaces.

http://dx.doi.org/10.5209/RCCV.55678

AGRADECIMIENTOS

Me gustaria agradecer este trabajo a mis tutoras, Carmen de la Rosa Jorge y Carmina Rodriguez Fernandez, asi como a la profesora Concepcion Pintado Garcia, las cuales han sido un aporte continuo de conocimientos e ilusion hacia este proyecto.

BIBLIOGRAFIA

Armijo Valenzuela, M, y San Martin Bacaicoa, J. Curas balnearias y climaticas. Talasoterapia y Helioterapia. Volumen I. Madrid: Editorial Complutense, 1994.

De la Rosa, M.C; Mosso, M.A.; Prieto, M.P. y Ullan, C. 2002. Microbiologia del manantial mineromedicinal de Carratraca. Anal. Real Acad. Nac. Farm. 65: 439-456.

De la Rosa, MC., Pintado Garcia, C., Rodriguez Fernandez, C., Mosso Romeo, MA. 2014. Microbiologia de las aguas mineromedicinales del Balneario "El Raposo" (Badajoz). Anal. Real Acad. Nac. Farm. Monografia XXXII: 74-95

Mosso, M.A.; Sanchez, M.C. y De la Rosa, M.C. 2002. Microbiologia del agua mineromedicinal de los Balnearios de Alhama de Granada. Anal. Real Acad. Nac. Farm. 68: 381-405.

Mosso Romeo, MA.; Sanchez Beltran, MC., Rodriguez Fernandez, C., De la Rosa, MC. 2006. Microbiologia de los manantiales mineromedicinales del Balneario Cervantes. Anal. Real Acad. Nac. Farm. 72: 285-304.

San Martin Bacaicoa J, 1994. Peloides en general. Caracteristicas fisicas, efectos biologicos e indicaciones terapeuticas. En: Armijo, M, San Martin J, (eds.). Curas balnearias y climaticas. Talasoterapia y Helioterapia. Ed. Complutense, Madrid, pp 315-331.)

Sanchez MC, Rodriguez C., Mosso MA,.De la Rosa MC. (2006) Caracterizacion bacteriana de dos tapetes microbianos de manantiales bicarbonatados por tecnicas moleculares. VI Reunion del Grupo de Microbiologia del Medio Acuatico. Actas pag.: 32.

Sarria Santamera, A. Tecnicas y tecnologias en hidrologia medica e hidroterapia. Ministerio de Sanidad y Consumo. Instituto de Salud Carlos III. Agencia de Evaluacion de Tecnologias Sanitarias. Informe de Evaluacion de Tecnologias Sanitarias no. 50. Madrid, 2006.

Fernandez Garcia, V.

Facultad de Farmacia. Universidad Complutense de Madrid. bafern01@estumail.ucm.es

Leyenda: Figura 1. Interes y aplicaciones de biotapetes y peloides.

Leyenda: Figura 2. Biodiversidad en tapetes microbianos. (a) Microscopio

de Contraste de fases (400x). (b) Campo oscuro (400x). (c) Laser confocal (CSLM). (d) Microscopia electronica de barrido bajas temperaturas (LTSEM).
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Author:Fernandez Garcia, V.
Publication:Revista Complutense de Ciencias Veterinarias
Date:Jul 1, 2017
Words:1959
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