y pocos eucariotas las cosas son menor que diatomeas, unicelular Algas que son comunes, numerosos y taxonómicamente extremadamente diversos, particularmente en los océanos. ¿Pequeño? Sí, típicamente 20 – 200 µm de diámetro. ¿Bien? Sí; su explosión anual en números durante el primer trimestre del año - el llamada primavera floración de fitoplancton – esencialmente impulsa la productividad y la ecología en una gran parte de los océanos del mundo.

A fuerza de sus esfuerzos fotosintéticos, se estima que las diatomeas no solo contribuyen aprox. 25% del total (es decir, hábitats acuáticos y terrestres combinados) productividad primaria en el avión, sino también producir entre 20 y 40% de El oxígeno atmosférico de la Tierra (!!). Todo lo cual es bueno; pero hay más Bahman Delatat et al. han utilizado diatomeas modificadas genéticamente como un sistema de entrega para medicamentos que se dirigen a las células cancerosas en los mamíferos.

Cánceres representan una gran amenaza para la salud humana y el tratamiento exitoso de los afectados es una cuestión de esfuerzo mundial de investigación biomédica. Un objetivo clave de los tratamientos contra el cáncer es 'apuntar': un eufemismo eso significa matar las células cancerosas pero evitando dañar las células sanas. En un intento de proporcionar esa especificidad, el frustule (la cubierta exterior del alga que en gran parte se compone de sílice hidratada) de la diatomea Thalassiosira pseudonana fue modificado genéticamente para contener sitios de reconocimiento de anticuerpos.

Cuando se introducen en el cuerpo del animal a tratar, y habiéndose unido a los anticuerpos apropiados, las células de diatomeas pueden unirse específicamente a las células cancerosas. Una vez que el paquete ha sido entregado en el sitio correcto, su carga tóxica de medicamentos contra el cáncer se libera en las proximidades de sus células objetivo. Después de haber sido probado con éxito en ratones, el equipo concluye con optimismo que "los frústulas de biosílice modificadas genéticamente pueden usarse como 'mochilas' versátiles para la administración dirigida de medicamentos contra el cáncer poco solubles en agua a los sitios del tumor".

¡Ciertamente un buen resultado de las cosas en ese paquete pequeño! Pero, y siempre hay un 'pero', la asociación de diatomeas y compuestos tóxicos también tiene su lado malo.

Aunque las floraciones de diatomeas son generalmente algo bueno, si esas diatomeas son las que producen ácido domoico (un aminoácido neurotóxico natural), como Pseudo-nitzschia spp. – no son tan buenos. Por ejemplo, Peter Cook et al. muestran que los leones marinos de California expuestos al ácido domoico pueden sufrir daño cerebral que conduce a déficits significativos en la memoria espacial.

No es de extrañar que estas floraciones, que incluyen muchos más grupos de algas productoras de toxinas que diatomeas, que pueden causar daño a otros organismos se denominen floraciones de algas nocivas (HAB). Es comprensible que las HAB sean motivo de especial preocupación cuando se trata de metabolitos tóxicos de algas porque estos compuestos pueden afectar a todos los organismos que se alimentan de las algas o consumen los organismos que lo han hecho. De esa manera, los niveles de toxinas pueden acumularse de manera bastante marcada a medida que uno asciende en la cadena alimenticia desde las algas productoras primarias hasta los herbívoros que las consumen directamente, hasta varios niveles de animales carnívoros que consumen miembros del nivel trófico inferior.

Este fenómeno de biomagnificación Es por eso que los animales que se encuentran en la parte superior de esa pirámide trófica, como los leones marinos de California, son susceptibles a esta forma de 'guerra química' (aunque no sea intencional por parte de la diatomea). Por lo tanto, las FAN son un ejemplo del "lado oscuro" de la productividad primaria en los océanos (y se nos recuerda que "la propagación de la toxina de las algas [específicamente el ácido domoico] a través de la red alimentaria marina batió récords en 2015”), y prueba de que, a veces, las cosas malas también pueden venir en envases pequeños.

[Ed. – apetito ahora 'mojado'? Para obtener más información sobre la biología y la ecología de las diatomeas, intente Reseña de E. Virginia Armbrust* y Artículo de Amanda Hopes y Thomas Mock.]

* Actualmente disponible sin paywall en http://baliga.systemsbiology.net/drupal/education/sites/baliga.systemsbiology.net.drupal.education/files/L5ATeacherResource-primarylit_Lifeofdiatoms.pdf