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1 UNIVERSIDAD NACIONAL AUTÓNOMA DE MÉXICO FACULTAD DE ESTUDIOS SUPERIORES IZTACALA “PRESENCIA DE AMIBAS DE VIDA LIBRE EN AGUA DE POZOS DEL SUR Y ORIENTE DEL DISTRITO FEDERAL.” T E S I S QUE PARA OBTENER EL TÍTULO DE B I Ó L O G O P R E S E N T A CECILIA ARACELI CERON RIOS DIRECTORA DE TESIS: M. EN C. ELIZABETH RAMIREZ FLORES LOS REYES IZTACALA, ESTADO DE MEXICO 2011 UNAM – Dirección General de Bibliotecas Tesis Digitales Restricciones de uso DERECHOS RESERVADOS © PROHIBIDA SU REPRODUCCIÓN TOTAL O PARCIAL Todo el material contenido en esta tesis esta protegido por la Ley Federal del Derecho de Autor (LFDA) de los Estados Unidos Mexicanos (México). El uso de imágenes, fragmentos de videos, y demás material que sea objeto de protección de los derechos de autor, será exclusivamente para fines educativos e informativos y deberá citar la fuente donde la obtuvo mencionando el autor o autores. Cualquier uso distinto como el lucro, reproducción, edición o modificación, será perseguido y sancionado por el respectivo titular de los Derechos de Autor. 2 D E D I C A T O R I A S A mis Padres, les dedico este y todos mis logros, ya que sin ustedes esto no podría haber sido posible. A quienes les debo toda mi vida les agradezco el cariño, comprensión, apoyo, paciencia y consejos, ustedes que han sido mi mayor motivación y ejemplo para salir adelante a pesar de las pequeñas dificultades, gracia por depositar su confianza en mi, esto es de ustedes y para ustedes. A mis hermanos que siempre han estado acompañándome sin importar lo que pase, gracias por estar conmigo. A mis amigos que sin darse cuenta fueron una parte muy importante en mi vida durante todo este tiempo, en el cual e reído, disfrutado y vivido junto a ellos esta maravillosa experiencia. A mis maestros, por su tiempo y apoyo, así como por la sabiduría que me transmitieron en el desarrollo de mi formación profesional, en especial a la profesora Elizabeth Ramírez Flores, por haberme guiado en el desarrollo de este trabajo. 3 A G R A D E C I M I E N T O S Por todas las facilidades brindadas para la realización de este trabajo le agradezco a: Comisión Nacional del Agua Gerencia de Aguas Subterráneas Subgerencia de Explotación y Monitoreo Geohidrológico Subdirección de Aguas Subterráneas Dirección Técnica del Organismo de la Cuenca Balsas Al programa PAPCA 2009-2010 DE LA FES Iztacala, UNAM, por el apoyo económico otorgado para la realización de esta investigación. A mi directora de Tesis la Maestra Elizabeth Ramírez Flores por su apoyo, paciencia y dedicación. A mis sinodales la profesora Esperanza Robles Valderrama, la maestra Dolores Hernández Martínez, el maestro Ricardo Ortiz Ortega y la doctora Patricia Bonilla Lemus, gracias por todas sus atenciones, tiempo y valiosos comentarios. 4 I N D I C E RESUMEN…………………………………………………………………………….. 5 INTRODUCCIÓN…………………………………………………………………...... 6 MARCO TEORICO Amibas de vida libre………………………………..………………...…............. 8 Agua subterránea……………………………………………………..…..……. 10 ANTECEDENTES…………………………………………………………………... 13 JUSTIFICACIÓN……………………………………………………………………..15 OBJETIVOS…………………………………………………………………………. 16 ZONA DE ESTUDIO…………………………………………………………………17 MATERIAL Y MÉTODO…………………………………………………….……… 24 RESULTADOS Y DISCUCIÓN Presencial de AVL……………………………………………………….…. 25 Riqueza Especifica……………………………………………………...….. 27 Frecuencia…………………………………………………………….…….. 30 Distribución Temporal………………………………………………………. 31 Distribución Espacial……………………………………………………….. 37 Parámetros fisicoquímicos……………………………...………….……… 41 Análisis de correlación………………………………………….………….. 47 CONCLUSIONES……………………………………………………………….….. 49 REFERENCIAS………………………………………………………………….….. 50 ANEXO………………………………………………………………………............ 54 5 R E S U M E N En México, el agua subterránea es un recurso vital para el desarrollo de todos los sectores, considerada en general de buena calidad. Sin embargo se ha observado que es susceptible a contaminarse, ocasionando el deterioro de su calidad; se han encontrado diversos contaminantes que amenazan la salud de los usuarios, por tal razón es importante entender los procesos mediante los cuales el agua subterránea se contamina y los tipos de contaminantes que lo causan tanto físicos como microbiológicos. En las últimas décadas algunos estudios han reportado que en el agua subterránea existen microorganismos patógenos riesgosos para la salud de los consumidores, como lo son algunas especies de amibas de vida libre (AVL) que son un grupo heterogéneo de organismos unicelulares eucariontes, que poseen seudópodos como carácter distintivo, existen especies patógenas capaces de causar afecciones serias en el sistema nervioso central (SNC), ojos y piel. Por lo cual el objetivo de este trabajo fue determinar la presencia de AVL en pozos pertenecientes al sur y oriente del Distrito Federal. Para lo cual se realizaron 6 muestreos en los meses de agosto, septiembre y noviembre del 2009 y en enero, marzo y mayo del 2010 en 10 pozos pertenecientes a la zona sur y oriente Distrito Federal; se colectaron las muestras de 1000 ml de agua en recipientes de plástico con capacidad de 1 lt los cuales fueron transportados al laboratorio a temperatura ambiente. In situ se midieron los parámetros: Oxigeno Disuelto (OD), temperatura y pH. En el laboratorio las muestras de 1000 ml se filtraron a través de membranas de 1.2 micras de poro en condiciones estériles, las membranas posteriormente fueron colocadas en placas de medio Agar no Nutritivo con la bacteria Enterobacter aerogenes para el aislamiento de las amibas. Las placas se incubaron a 30ºC y se revisaron después de ocho días para detectar el crecimiento amebiano, empleando un microscopio invertido se identificaron por morfología siguiendo las claves taxonómicas de Page 1988. Se presentaron AVL en los 10 pozos de estudio; se encontraron 11 especies pertenecientes a 8 géneros: Naegleria, Vahlkampfia, Hartmannella, Vannella, Thecamoeba, Vexillifera, Acanthamoeba y Echinamoeba; siendo Hartmannella la que se presentó con mayor frecuencia con una especie H. vermiformes en un 28%. Se encontraron AVL en todos lo pozos y meses, sin embargo el pozo con mayor numero de aislamientos fue La Ciénega con 13 el cual está ubicado en la Delegación Coyoacán. El mes con mayor número de aislamientos fue noviembre con 14. De los géneros encontrados Hartmannella, Vahlkampfia y Vannella han sido asociadas a casos de meningoencefalitis y queratitis. El género Naegleria sp. posiblemente por las características morfológicas del quiste pertenezca a la especie N. gruberi la cual no ha sido reportada como patógena. La temperatura presentó un valor promedio de 20.62 ºC, el pH de 7.12 y OD de 4.5 mgL-1. Los parámetros fisicoquímicos estuvieron en los intervalos adecuados para la presencia de las AVL; en el caso de la temperatura, en general, favoreció la presencia de las amibas no patógenas. 6 INTRODUCCIÓN En todo el mundo, los pozos y manantiales proporcionan agua para las ciudades, las cosechas, el ganado y la industria. El agua subterránea es el agua potable para más del 50% de la población, representando uno de los recursos más valiosos y asequibles (Tarbuk y Lutgens, 2005). El agua dulce almacenada en el subsuelo es mayor en cuanto a cantidad que la existente en las corrientes superficiales; pero sólo es aprovechable en parte, debido a limitaciones físicas y económicas, gran parte de ésta es aprovechable ya que transita y se almacena en los primeros 1,000 m a partir de la superficie del terreno, donde se alojan los acuíferos de mayor permeabilidad, renovación más activa,económicamente accesibles y con agua de buena calidad (internet 1). Aunque albergan por lo general, una micro biota escasa debido a su pobreza en cuanto a materias nutritivas, constituyen biotopos diversos cuyo conocimiento es impredecible para comprender su microbiología (Limón, 2007). En México, el agua subterránea es un recurso vital para el desarrollo de todos los sectores ya que en más del 60% de su territorio prevalecen los climas seco y semiseco (Sencio y Lara, 2006); tan solo en el valle de México el 70% de la población se abastece con el agua extraída de pozos (Vicente, 2009). En el caso del Distrito Federal, donde hay 1366 pozos que captan agua de los acuíferos del Valle de México y de la cuenca del Lerma, aportando 85% del total consumido en la capital mexicana. Los del Valle de México contribuyen con 28 m3/seg y los del Lerma con 10.5 m3/seg. Recientemente se ha incorporado al abastecimiento metropolitano el agua de la cuenca del Cutzamala, con lo cual el abastecimiento total a la zona metropolitana se estima en 60 m3/seg, volumen que no alcanza a satisfacer las necesidades metropolitanas, agrícolas e industriales de la zona (internet 2). La población de la zona metropolitana de la ciudad de México supera los 18 millones de habitantes, lo cual implica, suponiendo un consumo mínimo de 200 l/persona/día, que el actual suministro es insuficiente aun para cubrir las necesidades de abastecimiento domiciliario (internet 2). En el caso del Valle de México, con una superficie de cuenca de 9 600 kilómetros cuadrados, la sobreexplotación del manto acuífero para cubrir las necesidades de agua potable de la población ha provocado además el hundimiento del terreno en una parte importante de la zona el aumento de la vulnerabilidad del acuífero por la contaminación (Vázquez y Domínguez, 2005). En acuíferos de aguas limpias el número de protozoarios puede ser bajo o aun cero, mientras que en acuíferos orgánicamente contaminados su abundancia es generalmente mucho más alta. De todos los ambientes acuáticos, la biología del agua subterránea es una de las menos estudiadas. En las ultimas décadas algunos estudios han reportado que existen microorganismos en el agua subterránea potencialmente patógenos riesgosos para la salud de los consumidores, por lo cual el interés en las investigaciones en el área de la microbiología de estos acuíferos se ha incrementado debido a la demanda de esta fuente de abastecimiento. La contaminación bacteriana parece ser la más 7 común, pero se sabe muy poco acerca de otros grupos microbianos como los protozoos (Limón, 2007). Los protozoos patógenos tienen importancia en la calidad del agua; pues esta es un vehículo para la transmisión de la mayoría de las enfermedades. Los principales mecanismos en la transmisión son la ingestión y/o contacto con agua contaminada. Entre los protozoos están las amibas de vida libre (AVL), que están ampliamente distribuidas en la naturaleza (agua, tierra y aire), además algunas especies de los géneros Naegleria, Acanthamoeba, Balamuthia y Sappinia son patógenas para el hombre (Schuster y Vivesvara, 2004). Estas son capaces de causar afecciones serias en el sistema nervioso central (SNC), ojos y piel. La mayoría de los casos reportados causados por estas amibas se asocian a eventos donde se tuvo contacto con agua contaminada donde se presentan estos organismos. Lo cual preocupa ya que personas inmunocomprometidas e inmunocompetentes pueden tener contacto con esta fuente de infección, y debido a que son más susceptibles a las infecciones oportunistas puede ser un grave riesgo de salud ( Visvesvara y Schuster, 2007; Bonilla y Ramírez, 2008). En el hombre Naegleria fowleri es capaz de producir meningoencefalitis amebiana primaria (MEAP); mientras que Balamuthia mandrillaris y varias especies del género Acanthamoeba pueden provocar encefalitis amebiana granulomatosa (EAG). Sappinia pedata también causa encefalitis, pero sin aparición de granulomas en el tejido nervioso. Acanthamoeba sp., además puede provocar infecciones en pulmones, oídos, nariz y en ojos queratitis amebiana (QA) (Bonilla y Ramírez, 2008 y Visvesvara y Schuster, 2007). 8 MARCO TEÓRICO Amibas de vida libre (AVL) Las amibas de vida libre son protozoos cosmopolitas que habitan ambientes húmedos como el suelo y el agua, aunque también se pueden encontrar en el aire, vehículo que utilizan como medio de dispersión. En los ecosistemas acuáticos desempeñan un papel muy importante en el mantenimiento del flujo de energía y el reciclado de los nutrimentos. Su eficiencia en el uso de los recursos los convierte en un enlace fundamental entre los organismos desintegradores y aquéllos pertenecientes a niveles tróficos superiores (Bonilla y cols., 2004). Estos organismos han logrado explotar gran diversidad de ambientes y muchas especies presentan diversos grados de asociación con otros organismos. Debido a su capacidad de vivir como organismos de vida libre y como endoparásitos, a estas amibas se les conoce también como organismos anfizoicos. Algunas son patógenas por si mismas pero pueden actuar como vectores de bacterias patógenas como Legionella pneumophila y Vibrio sp. A diferencia de otras enfermedades, las infecciones causadas por AVL resaltan por su amplia distribución y virulencia; en la actualidad se carece de un tratamiento específico y efectivo, aunado a un pobre o en algunos casos falta de un diagnóstico adecuado. Las AVL capaces de causar afecciones a humanos y animales pertenecen a los géneros Naegleria, Acanthamoeba, Balamuthia y Sappinia. Las especies descritas son: N. fowleri, B. mandrillaris, S. pedata y algunas del género Acanthamoeba como A. castellanii, A. culbertsoni, A. hatchetti, A. healyi, A. polyphaga, A. rhysodes, A. astronyxis, A. royreba y A. divionensis (Vivesvara y Schuster, 2007; Bonilla y Ramírez, 2008). • Importancia Ecológica Las AVL patógenas son mas frecuentes en cuerpos de agua con temperaturas por arriba de los 30ºC y aguas naturales de los trópicos y subtrópicos. Los factores ambientales favorables para el desarrollo de estos géneros de amibas, son intervalos de temperatura entre 30ºC y 45ºC, concentraciones mínimas de oxígeno disuelto de 2 mg/L y pH cercano a la neutralidad (Bonilla y cols., 2004). En el agua el flujo de energía es su papel fundamental además del reciclado de nutrimentos y son un eslabón importante dentro del control poblacional de las bacterias ya que estas son su principal alimento; en el suelo estas participan en el incremento de la tasa de transformación del fósforo a formas aprovechables para las plantas (Bonilla y cols., 2004; Limón 2007). • Importancia médica Las AVL se distribuyen ampliamente en el ambiente pero solo algunas representan un alto potencial patógeno para el hombre y animales produciéndoles infecciones en ojos, piel y sistema nervioso (Schuster y Visvesvara, 2004). 9 Entre las AVL algunas especies como Naegleria fowleri, Acanthamoeba sp. y Balamuthia mandrillaris, son considerados organismos patógenos, causantes de enfermedades a nivel de SNC, con una mortalidad mayor al 95% y Sappinia pedata, otra amiba de vida libre, la cual se reportó como agente etiológico en un solo caso de encefalitis en el 2001 (Visvesvara y Schuster, 2007). Acanthamoeba sp. y Balamuthia mandrillaris pueden provocar encefalitis granulomatosa amebiana (EAG), en el caso de Acanthamoeba también se le llama acantamoebosis, enfermedad oportunista que afecta la integridad fisiológica e inmunológica de aquellos que están inmunocomprometidos, y por lo tanto, los casos pueden ocurrir en cualquier época del año sin un patrón de aparición estacional. La puerta de entrada al torrente sanguíneo puede ser a través de los pulmones, vía neuroepitelio olfativo y lesiones de la piel. Las lesiones que produceAcanthamoeba son granulomatosas, encontrándose en ellas trofozoitos y quistes. El diagnóstico clínico es difícil, de hecho, la mayoría de los casos han sido diagnosticados post mortem. No obstante, es posible realizar un diagnóstico rápido buscando trofozoítos en el líquido cefalorraquídeo (LCR) o trofozoítos y quistes del tejido cerebral; en estudios in vitro el ketoconazol y clotrimazol han demostrado cierta efectividad, aunque no se ha confirmado su efectividad en humanos (John, 1993; Bonilla y cols., 2004). Acanthamoeba sp. también causa infecciones del SNC en animales como gorilas, monos, perros, ovinos, bovinos, caballos y canguros, así como aves, reptiles, anfibios, peces, e incluso invertebrados (Visvesvara y Schuster, 2007). En el caso de S. pedata solamente se ha reportado un caso de encefalitis causado en un paciente masculino. Se había aislado e identificado previamente la amiba del ambiente y materia fecal de seres humanos, alces, bisonte y ganado; pero no se había implicado en alguna patología. Se piensa que otros patógenos amebianos están esperando ser reconocidos por su capacidad para producir citopatología en tejido fino, esto podría indicar su potencial para causar enfermedad (Visvesvara y Schuster, 2007). Naegleria fowleri causa una enfermedad aguda, fulminante hemorrágica denominada meningoencefalitis amebiana primaria (MEAP) o naeglerosis, principalmente en niños sanos y los adultos jóvenes con antecedentes de exposición reciente a cuerpos de agua dulce cálida. Debido a que la MEAP se presenta principalmente en personas sanas, el organismo no se considera como una amiba oportunista, como lo son Acanthamoeba y Balamuthia, sino como una patógena. Los casos típicos de MEAP se producen durante la época de verano, cuando las personas realizan actividades recreativas acuáticas en cuerpos de agua dulce, tales como lagos, estanques y piscinas que pueden albergar a estas amibas (Visvesvara y Schuster, 2007; Bonilla y Ramírez, 2008). La ruta de invasión de N. fowleri es a través de la aspiración por las fosas nasales del agua contaminada; los trofozoítos invaden la mucosa olfatoria, atraviesan el nervio olfativo, la lamina cribiforme y llegan al espacio subaracnoideo. Estas amibas producen edema y necrosis hemorrágica en el 10 tejido cerebral mediante la producción de hidrolasas lisosomales y fosfolipasas que degradan la mielina y provocan daños graves e irreversibles (Visvesvara y Schuster, 2007; Bonilla y Ramírez, 2008). Los primeros síntomas son repentinos, aparición de dolores de cabeza bifrontal o bitemporal, fiebre alta, rigidez de nuca, seguido de náuseas, vómitos, irritabilidad, inquietud y fotofobia que se presenta a finales del curso clínico, seguido de alteraciones neurológicas, como letargia, convulsiones, confusión, coma, diplopía o un comportamiento extraño, lo que lleva a la muerte en tan solo una semana (Visvesvara y Schuster, 2007). El diagnóstico se realiza observando preparaciones de liquido cefalorraquídeo (LCR) en vivo o teñidas con Wright, Giemsa o Hematoxilina y Eosina. Sin embargo, uno de los principales problemas para identificar las amibas es que pueden confundirse con macrófagos, células epiteliales o pasar inadvertidas como simples partículas de sedimento del LCR. El único fármaco contra N. fowleri es la Anfotericina B, pero solamente es efectivo cuando se administra al inicio de la infección (Vivesvara y Schuster, 2007; Bonilla y Ramírez, 2008). Aguas subterráneas El agua subterránea es la que se encuentra dentro de la litósfera, lo que se refiere a la presencia del agua en el subsuelo, se ha comprobado que la mayor parte del agua subterránea se debe a la infiltración de agua de lluvia, aunque también hay agua subterránea debida a otros fenómenos como el magmatismo y el vulcanismo (aguas juveniles) y las que resultan al quedar atrapadas en los intersticios de rocas sedimentarias en el momento en que se depositan éstas (aguas fósiles), pero su cantidad no es considerable en relación con las que provienen de la infiltración. Es uno de los recursos naturales más importantes en México y el mundo (Price, 2007). El nivel de las aguas subterráneas esta sujeto a oscilaciones estacionales dependientes principalmente de las precipitaciones, en cuanto a su contenido mineral, éste es muy variable, pues depende de las condiciones geológicas. Normalmente es muy pobre en sustancias nutritivas a causa de la filtración que experimenta a través de las distintas capas del terreno; por la misma razón también se pensaba que era escaso su contenido bacteriano (Limón, 2007). • Tipos de acuíferos Se denomina acuífero a una formación, grupo de formaciones o parte de ella que esta saturada y es lo suficientemente permeable para transmitir cantidades de agua económicamente rentable a manantiales o de ser captadas mediante algún sistema de explotación como, galerías, zanjas, pozos, etc. El agua subterránea será pues en un sentido muy amplio la que se encuentra contenida en el interior de los acuíferos. Los acuíferos pueden ser libres y confinados esto con respecto a la ausencia o presencia de nivel freático (Price, 2007). Acuíferos libres, no confinados, abiertos, freáticos o no artesianos: son los que se presentan cuando el manto freático no está limitado, en la parte superior, 11 por un estrato impermeable. Por lo general se ubican cerca de la superficie del terreno (Figura 1) (García y Eapadas, 2004). Acuíferos confinados, también conocidos como artesianos, ocluidos o de presión: son cuando el agua subterránea está limitada en su parte superior por un estrato impermeable. El agua que alimenta a este tipo de acuíferos proviene de un manto en el que el estrato limitante superior o ambos estratos ascienden hasta la superficie o terminan bajo ella (Figura 1) (García y Espadas, 2004). Acuíferos semiconfinados: Las características de este tipo de acuífero, pueden considerarse en cierta medida intermedia entre las de uno libre y otro confinado (Figura 1). El muro y/o techo no son totalmente impermeables sino que son acuitardos y permiten la filtración vertical del agua y, por tanto, puede recibir recarga o perder agua a través del techo o de la base. Este flujo vertical sólo es posible si existe una diferencia de potencial entre ambos niveles (García y Espadas, 2004). Un mismo acuífero puede ser libre, confinado y semiconfinado en diferentes sectores (Price, 2007). Acuíferos colgados: Se producen ocasionalmente cuando, por efecto de una fuerte recarga, asciende el nivel freático quedando retenida una porción de agua por un nivel inferior impermeable (García y Espadas, 2004). Acuíferos multicapa: Son un caso particular (y frecuente) de acuíferos en los que se suceden niveles de distinta permeabilidad (García y Espadas, 2004). Figura 1. Tipos de acuíferos (García y Eapadas, 2004). 12 • Calidad del agua La calidad del agua subterránea es relativa debido a que ésta depende del uso que se le quiera dar. Algunas de las actividades antropológicas como rellenos sanitarios, cementerios, entre otros pueden ocasionar contaminación de acuíferos disminuyendo la calidad del agua si es que se quiere potabilizar.La contaminación es mayor en los pozos someros que en los profundos; sin embargo, éstos pueden verse seriamente afectados debido a la presencia de fracturas verticales que proveen patrones de flujo de migración rápida; o bien, a la carencia de sellos de protección en los pozos de inyección lo que puede dar lugar al establecimiento de conexiones preferenciales entre el nivel freático y los flujos de los niveles más profundos, generando la migración de los contaminantes a mayor profundidad (Price, 2007). La magnitud del problema depende de las características hidrogeológicas del sitio, del tipo de contaminantes presentes de acuerdo con las actividades realizadas, así comode las condiciones de la zona que puede ser saturada o no saturada. El movimiento de contaminantes depende de los procesos hidrodinámicos y de los procesos abióticos (Limón, 2007). • Recarga de acuíferos Los procesos naturales como, el agua de las precipitaciones (lluvia, nieve, etc.) pueden tener distintos destinos una vez que alcanza el suelo. Se reparte en tres fracciones. Se llama escorrentía a la parte que se desliza por la superficie del terreno, primero como arrollada difusa y luego como agua encauzada, formando arroyos y ríos. Otra parte del agua se evapora desde las capas superficiales del suelo o pasa a la atmósfera con la transpiración de los organismos, especialmente las plantas; nos referimos a esta parte como evapotranspiración. Por último, otra parte se infiltra en el terreno y pasa a ser agua subterránea (Price, 2007). En algunas situaciones especiales se ha logrado la recarga artificial de los acuíferos, pero este no es un procedimiento generalizado, y no siempre es posible. Antes de poder plantearse la conveniencia de proponer la recarga artificial de un acuífero es necesario tener un conocimiento muy profundo y detallado de la hidrogeología de la región donde se encuentra el acuífero en cuestión por un lado y por otro disponer del volumen de agua necesario para tal operación (Price, 2007). 13 ANTECEDENTES • Novarino y cols., en 1997, realizaron uno de los pocos estudios de dos grupos de protozoos en el agua subterránea, principalmente los flagelados heterótrofos, los cuales predominaron en el acuífero y se observó que su tamaño estaba muy relacionada con la disposición de alimento. Con respecto a las amebas, identificaron algunos géneros como Acanthamoeba. • Mazari-Hiriart M. y cols., en 2005 con su trabajo titulado “Longitudinal Study of Microbial Diversity and Seasonality in the Mexico City Metropolitan Area Water Supply System” donde obtuvieron que en los 30 pozos muestreados los microorganismos y compuestos inorgánicos y orgánicos no excede los límites permisibles actuales. La calidad del agua distribuida a la ZMVM varió entre las estaciones lluviosa y seca, con mayores niveles de pH, nitratos, cloroformo, bromodiclorometano, el carbono orgánico total, y de estreptococos fecales durante la estación seca. • Ramírez y cols., en el 2006, en su trabajo titulado “Acanthamoeba Isolated from Contaminated Groundwater” obtuvieron que la mayor diversidad y número de AVL aisladas se encontraron en dos pozos que habían sido regados con aguas residuales por un largo período de tiempo; además que la prevalencia de Acanthamoeba en las aguas subterráneas se debe probablemente al menos en parte a la estructura de la pared del quiste. El hallazgo de Acanthamoeba en los acuíferos es importante porque el agua subterránea es una importante fuente de abastecimiento de este líquido para diversas actividades. • Campos en el 2007 en su tesis titulada “Distribución temporal de las Amibas de Vida Libre en dos manantiales del acuífero del Valle de Cuernavaca, Morelos”, aisló amibas de los siguientes géneros: Hartmannella, Naegleria, Vannella, Vahlkampfia, Rosculus, Dactylamoeba, Platyamoeba y Filamoeba; concluyendo que el agua de los manantiales no representa peligro por no haberse encontrado amibas reportadas como patógenas. • Limón en el 2007 en su tesis titulada “Caracterización de Amibas de Vida Libre presentes en aguas subterráneas del Acuífero de Zacatepec, Morelos”, aisló 14 especies pertenecientes a 11 géneros de los cuales Hartmannella vermiformis fue nuevamente la especie con mayor frecuencia (41.50%). De las amibas con potencial patógeno detecto dos especies del género Acanthamoeba, presentando baja incidencia. • Beltrán en el 2008 en su tesis titulada “Determinación de las amibas de vida libre en los pozos del acuífero de Cuernavaca Morelos”, aisló 19 especies pertenecientes a 14 géneros: Hartmannella, Naegleria, Vannella, Vahlkampfia, Rosculus, Dactylamoeba, Platyamoeba, Filamoeba, Thecamoeba, Vexilifera, Nuclearia, Stachyamoeba, Echinamoeba, Guttulinopsis, Cochliopodium y Acanthamoeba. • Gómez en el 2009 en su trabajo titulado “Caracterización de AVL presentes en agua subterránea del acuífero de Cuautla, Morelos”, 14 identificó 29 especies pertenecientes a 16 géneros, la especie que predominó fue Hartmannella vermiformis, de las amibas con potencial patógeno reconocido se encontraron Acanthamoeba castellanii y A. polyphaga en el manantial de Santa Isabel pero en bajos porcentajes. • Ramírez y cols. en el 2009 en su trabajo titulado “Calidad microbiológica del Acuífero de Zacatepec, Morelos, México”; estudiaron la biología del agua donde encontraron que el agua de los pozos muestreados en el acuífero de Zacatepec, presentó contaminación bacteriológica con la presencia de coliformes y detectaron la presencia de AVL, aunque en bajo número. • Vicente en 2009 en su tesis titulada “Distribución temporal y espacial de AVL presentes en pozos de la zona suroeste del acuífero de Zacatepec,Morelos” encontró que la especie con mayor frecuencia fue Hartmannella vermiformis de un total de 21 especies identificadas. Sé encontraron Acantamoeba polyphaga y A. royreba amibas con potencial patógeno, aunque ambas con un bajo número de aislamientos. 15 JUSTIFICACIÓN En México, el agua subterránea es un recurso vital para el desarrollo de todos los sectores ya que en más del 60% de su territorio prevalecen los climas seco y semiseco (Sencio y Lara, 2006); este recurso desempeña un papel importante en el abastecimiento de ciertas áreas, como es el caso del Distrito Federal, donde 1366 pozos extraen agua de los acuíferos del Valle de México y de la cuenca del Lerma, aportando 85% del total consumido en la capital mexicana (Internet 2). Ha prevalecido la idea de que el agua subterránea es esencialmente limpia por la acción filtrante del medio poroso por el cual pasa el agua. Sin embargo, las aguas subterráneas pueden sufrir de contaminación por actividades tanto antropocéntricas como naturales (Bitton y Gerba, 1984). Por lo cual el control de la contaminación en los acuíferos es una acción imprescindible así como el entendimiento del como se contaminan y los procesos que se efectúan en la zona que los precede. La biología del agua subterránea es una de las menos estudiadas sin embargo en las ultimas décadas se ha reportado presencia de microorganismos, lo cual causa alarma debido a que la extracción de agua a aumentado debido a la demanda del vital liquido (Limón, 2007). Entre los protozoos, que resultan un importante eslabón en la cadena alimentaria, reguladores de las poblaciones bacterianas, se encuentran microorganismos de vida libre que pueden actuar como patógenos oportunistas, y que al contacto, ingestión y/o inhalación determinan un gran riesgo para la salud (Limón, 2007). Es por esto, que estudios como el presente resultan de gran importancia porque contribuye al conocimiento de las poblaciones microbianas, presentes en aguas subterráneas, específicamente de las amibas de vida libre y además se podrá conocer si la calidad del agua microbiológicamente hablando es apta para los usos que se le asignan. 16 OBJETIVOS General: Determinar la presencia de AVL presentes en agua de pozos del sur y del oriente del Distrito Federal. Particulares: - Determinar la riqueza especifica de las AVL presentes en agua de los pozos. - Determinar la distribución espacio-temporal de las AVL. - Relacionar la presencia de AVL con los parámetros físico-químicos: pH, temperatura y oxígeno disuelto. 17 ZONA DE ESTUDIO Figura 2: Localización del Distrito Federal (internet 6). Localización El DistritoFederal se localiza a 19° 29′ 52″ latitud norte y 99° 7′ 37″ longitud oeste. El Distrito Federal colinda al norte, este y oeste con el estado de México y al sur con el estado de Morelos (internet 3). Al Valle de México a veces se le denomina Cuenca de México. Este valle está situado en el cinturón volcánico Trans-mexicano, situado en las altas mesetas del centro de México. Tiene una altitud mínima de 2.200 metros sobre el nivel del mar y rodeado de montañas y volcanes que alcanzan elevaciones de más de 5.000 metros (internet 3). Figura 3: Localización del Valle de México (internet 7). 18 • Clima En la mayor parte de su territorio se presenta clima Templado subhúmedo (87%) En el resto se encuentra clima Seco y semiseco (7%) y Templado húmedo (6%). La temperatura media anual es de 16°C. La temperatura más alta, mayor a 25°C, se presenta en los meses de marzo a mayo y la más baja, alrededor de 5°C, en el mes de enero. Las lluvias se presentan en verano, la precipitación total anual es variable: en la región seca es de 600 mm y en la parte templada húmeda (Ajusco) es de 1 200 mm anuales (internet 3). • Hidrología Aguas superficiales El agua de los ríos que aún bajan al Distrito Federal es conducida al lago de Texcoco o al Gran Canal del Desagüe para ser drenada hacia el Golfo de México, a través del sistema Tula-Moctezuma-Pánuco. Los únicos cursos de agua que sobreviven en la entidad federativa nacen en la sierra de las Cruces o en el Ajusco, y son de poco caudal. Entre los principales ríos están: San Joaquín, Tacubaya, San Ángel, Barranca del Muerto, Los Remedios, Río Hondo, Mixcoac y Magdalena. El más largo de estos ríos es el Magdalena, que corre por el área protegida de Los Dínamos, antes de ser entubada y desembocar en el río Churubusco (internet 3). Prácticamente ya no existen lagos naturales en esta área, existen algunos artificiales como los de San Juan de Aragón y Chapultepec. Agua subterránea El sistema de pozos de Aguas subterráneas llamado Plan de Acción Inmediata integrado por siete grupos de pozos los cuales suman 217, ubicados en el Distrito Federal, Estado de México e Hidalgo, son los principales aprovechamientos de aguas subterráneas del Distrito Federal (internet 4). 19 El acuífero de la Zona Metropolitana de la Ciudad de México El acuífero de la Zona Metropolitana de la Ciudad de México1 (ZMCM, Figura 5) cuenta con una superficie de 1,906 km2. Figura 5. Acuífero de la zona metropolitana de la Ciudad de México (GDF, 2007). Históricamente, el principal acuífero abastecedor de agua estuvo sujeto a la presión artesiana, de manera que todos los pozos del fondo del valle llevaban el agua a la superficie sin necesidad de bombeo. Los gradientes hidráulicos naturales provocaban que el agua ascendiera sobre los acuitardos arcillosos. La proliferación de pozos en los últimos cien años ha cambiado las condiciones hidrológicas naturales (National Research Council, Academia de la Investigación Científica, A.C., Academia Nacional de Ingeniería, A.C., 1995) y actualmente en la mayor parte de la zona metropolitana de la Ciudad de México la explotación del acuífero ha provocado el abatimiento del nivel piezométrico (Figura 6 y 7) , modificando el tipo de acuífero de confinado a libre (Lesser y Cortés, 1998). 20 Figura 6. Tipo de acuífero en 1985 (IMTA). 21 Figura 7. Tipo de acuífero en 2003 (IMTA). 22 Pozos del área de estudio Los pozos que se estudiaron se encuentran ubicados principalmente en dos zonas el Sur y Oriente del Distrito Federal (Tabla 1). Pozo Nombre Delegación Localización Descripción 1 Arenal de San Ángel Coyoacán Miguel Ángel de Quevedo y Av. Universidad Zona conurbada 2 Directo 22 Coyoacán Periférico Cercano al centro comercial Perisur 3 Fuentes Brotantes Tlalpan Insurgentes sur Parque recreativo 4 Peña pobre Tlalpan Insurgentes sur Parque recreativo 5 Directo 20 Coyoacán Ote Jardines del Pedregal Sobre la avenida 6 Sur 9 Iztapalapa Tulyehualco Zona conurbada 7 La Ciénega Coyoacán Eje 10 sur. Av Pedro Enriquez Ureña y Cuamichi. Zona conurbada 8 Tecomitl 2 Iztapalapa Periférico Oriente y eje 5 sur, colonia Chinampac de Juárez Cerca del parque temático “Patoli” 9 Purísima Democrática Iztapalapa Av. de las Torres con Camino a Santiago. Área conurbada, zona habitacional. 10 Iztapalapa 1 Iztapalapa Iztapalapa centro, entre av. 5 de mayo y aztecas, barrio la Asunción. Plaza principal, aun lado de la iglesia. Tabla 1. Referencias de localización de los pozos. 23 Figura 4. Localización de los diez pozos muestreados (internet 5). - 24 MATERIAL Y MÉTODOS • Trabajo de campo: Se realizaron seis muestreos bimensuales durante un año, en diez pozos del acuífero del Valle de México, Distrito Federal. Para determinar la presencia de las AVL, se tomaron en cada pozo 1000 ml de muestra de agua en envases estériles para posteriormente trasladarlos a temperatura ambiente al laboratorio de Micróbiología Ambiental del Proyecto de Conservación y Mejoramiento del Ambiente. El agua de los pozos de donde se tomaron las muestras es de uso para consumo humano, por lo que se encuentran entubados. Las muestras se tomaron de la válvula que se encuentra antes del proceso de cloración. En el sitio de muestreo se midieron los siguientes parámetros fisicoquímicos: pH (potenciómetro HANNA Instruments HI 8314), Oxígeno disuelto (O.D.) y Temperatura (Oxímetro YSI.Mod.51-b). Trabajo de Laboratorio: 1. Aislamiento y cultivo de AVL Las muestras de 1000 ml se filtraron a través de membranas de 1.2 micras de poro en condiciones estériles, las membranas posteriormente fueron colocadas en placas de medio Agar no Nutritivo con la bacteria Enterobacter aerogenes (NNE) atenuada por calor, para el aislamiento de las amibas (García, 2000). Las placas se incubaron a 30ºC y se revisaron después de ocho días para detectar crecimiento amebiano empleando un microscopio invertido. La identificación de las amibas se realizó tomando en cuenta sus características morfológicas tanto de la forma trófica como quística, observando preparaciones al microscopio de contraste de fases a 400 y 1000 aumentos y siguiendo las claves taxonómicas de Page (1988). 2. Análisis estadísticos Se utilizó el análisis de coeficiente de correlación lineal producto-momento de Pearson para relacionar los parámetros fisicoquímicos (pH, O.D. y Temperatura) con la presencia de las amibas (Durán y Vargas, 2005). 25 RESULTADOS Y DISCUSIÓN Presencia y Ausencia De los diez pozos estudiados el Directo 20, Sur 9, La Ciénega e Iztapalapa 1 fue donde se observó presencia de AVL en todos los meses, en contraste con el pozo Tecomitl 2, que solo se aislaron AVL en los meses de agosto y septiembre, lo cual se puede observar en la Tabla 2. De lo anterior resulta que, en este estudio el 40% de los pozos se aislaron amibas en todos los meses, siendo un porcentaje alto con respecto a lo reportado para el acuífero de Zacatepec, Mor., donde Limón (2007) reportó el 25% de los pozos con presencia de AVL en todos los meses, a diferencia de lo reportado en el acuífero de Cuautla y en la zona suroeste del acuífero de Zacatepec, Morelos (Gómez, 2009 y Vicente, 2009) los cuales reportaron que solo el 1% de los pozos presentaron AVL en todos los meses. Pero al comparar dicho porcentaje con lo reportado para el Valle del Mezquital por Mares (2001) es muy cercano ya que para ese estudio se reportó el 50% de los pozos con presencia amebiana en todos los meses. La presencia amebiana posiblemente se deba, a que se ha encontrado que estasentidades tienen una muy alta propensión a la contaminación de agua subterránea debido a las condiciones deficientes de las tuberías del sistema de drenaje profundo y primario, ya sea por una instalación incorrecta deterioro o rupturas, que dan lugar a fugas de agua residual. Lo que convierte a los drenajes de esta zona en una fuente potencial de contaminación orgánica, según lo reportado por Borjórquez y cols. en 2000; lo que resulta de todo esto es que posiblemente la presencia bacteriana debido a la contaminación propicie la proliferación de estas amibas. Esta situación es más seria en el caso del drenaje profundo, debido a que se encuentra a mayor profundidad y, por tanto, más cerca del acuífero (DGCOH, 1996). Solamente en 14 muestras de las 60 colectadas no se aislaron AVL, lo cual representa el 23.33 % del total. Con respecto a los meses, mayo fue donde se detectó menor presencia en los pozos ya que solo en 6 de 10 aislaron AVL, coincidiendo con lo reportado para el suroeste del acuífero de Zacatepec, Mor., (Vicente en 2009) donde también este mes fue donde hubo menor presencia (2 de los 5 pozos), mientras que para Cuautla (Gómez, 2009) y Cuernavaca (Beltrán, 2008) Mor., se reportó que este mes fue uno donde hubo mayor presencia. En cambio en septiembre hubo mayor presencia en 9 de los 10 pozos muestreados, como se puede observar en la Tabla 2, coincidiendo con lo reportado para el suroeste de Zacatepec, Mor. (Vicente, 2009) donde en este mes se aislaron AVL en mayor número. 26 Pozos agosto septiembre noviembre enero marzo mayo Arenal de San Ángel - + + - + - Directo 22 - + - + - + Fuentes Brotantes + + + - + + Peña Pobre + - + + + - Directo 20 + + + + + + Sur 9 + + + + + + La Ciénega + + + + + + Tecomitl 2 + + - - - - Purísima Democrática + + + + + - Iztapalapa 1 + + + + + + + presencia, - ausencia. Tabla 2. Presencia y Ausencia de AVL en pozos del Distrito Federal. 27 Riqueza específica Se aislaron 11 especies en los pozos estudiados (Tabla 3), siendo bajo el número de especies con respecto a lo reportado en el acuífero del Valle del Mezquital con 32 especies, donde el uso intensivo del agua de desecho en la irrigación favoreció la presencia de AVL por ser una fuente importante de la contaminación tanto biológica como orgánica del agua subterránea (Mares, 2001) y en los acuíferos de Cuernavaca, Zacatepec (suroeste y occidente) y Cuautla del estado de Morelos con 19, 14, 21 y 29 especies respectivamente (Limón, 2007; Beltrán, 2008; Gómez, 2009; Vicente, 2009). Las especies encontradas pertenecen a 8 géneros que coinciden con lo reportado en el acuífero del Valle del Mezquital, con la diferencia de que en el Valle del Mezquital se encontraron varias especies del género Acanthamoeba; contrastando con lo encontrado en Cuernavaca, Zacatepec y Cuautla, donde se reportaron 14, 11, 16, 16 géneros respectivamente (Limón, 2007; Beltrán, 2008; Gómez, 2009; Vicente, 2009). PHYLUM RHIZOPODA ORDEN FAMILIA GÉNERO ESPECIE SCHIZOPYRENIDA VAHLKAMPFIIDAE Naegleria sp. Vahlkampfia avara ustiana EUAMOEBIDA HARTMANNELLIDAE Hartmannella vermiformis VANNELIDAE Vannella cirrifera platypodia THECAMOEBIDAE Thecamoeba similis VEXILLIFERIDAE Vexillifera bacillipedes ACANTHOPODIDA ACANTHAMOEBIDAE Acanthamoeba polyphaga quina ECHINAMOEBIDAE Echinamoeba silvestris Tabla 3. Riqueza específica de AVL encontradas en los pozos del Distrito Federal. De las once especies encontradas A. polyphaga, E. silvestris, H. vermiformis, Naegleria sp., V. avara, V. cirrifera, V. platypodia y V. bacillipedes se habían reportado previamente en los acuíferos del Valle del Mezquital y del estado de Morelos (Mares, 2001; Limón, 2007; Beltrán, 2008; Vicente, 2009; Gómez, 2009). De las especies aisladas de Acanthamoeba, A. polyphaga ha sido reportada como patógena en infecciones oculares (John, 1993). En el caso de A. quina, que se presentó en este estudio con 2% de frecuencias, solamente Peralta y Ayala en el 2009 la reportaron como causante de queratitis (Gráfico 1). El mayor número de AVL potencialmente patógenas se presentó en 6 pozos en el mes de agosto, y en noviembre (Tabla 4) solo se presentó un aislamiento. Se puede apreciar que en el pozo Purísima Democrática se presentó en 5 de los 6 muestreos A. polyphaga, y que en los pozos Arenal de San Ángel, 28 Directo 22 y Tecomitl 2 no se encontró. Debido a lo antes mencionado no se debe descuidar la desinfección del agua proveniente del pozo Purísima Democrática, ya que las amibas del género Acanthamoeba son más resistentes al cloro y se requiere una concentración mínima de 2 mg/L (Bonilla y cols., 2004). Por la morfología observada del quiste (quiste con notable borde con poros) y la temperatura de aislamiento para la amiba perteneciente al género Naegleria, podría tratarse de la especie N. gruberi, que no ha sido reportada como patógena hasta el momento (Gómez, 2009). En cambio aunque los géneros Hartmannella, Vahlkampfia y Vannella se han encontrado asociados a casos de meningoencefalitis y queratitis, no se ha comprobado su patogenicidad (Aitken y cols., 1996; Centeno y cols., 1996; Dua y cols., 1998; Inoue y cols., 1998; Michel y cols., 2000; Solarte y cols., 2006; Scheid, 2007). En la Tabla 4 se muestra la riqueza específica en cada pozo muestreado correspondiente al periodo agosto 2009 a mayo 2010 donde se observa que en el mes noviembre fue donde se presentó el mayor número de especies con 13, seguido por los meses de septiembre, enero y mayo con 12 especies, sin embargo, marzo fue el mes con el menor numero de amibas con tan solo 11 especies. Con respecto a cada pozo la mayor riqueza específica se presentó en el pozo La Ciénaga con 6 especies, seguido de los pozos Sur 9 y Purísima Democrática cada uno con 5 especies diferentes. Lo que puede ser atribuido a la contaminación orgánica de origen antropocéntrico, ya que la Delegación Coyoacán a la cual pertenece el pozo La Ciénega, se ha caracterizado por su alta propensión a la contaminación subterránea, debido a que en esta zona del 70 al 100% del área se encuentra urbanizada; y en la cual se han identificado que existe una extensa gama de actividades que generan desechos contaminantes, como los son el vertimiento de aguas residuales directamente al subsuelo (Borjórquez y cols., 2000), lo anterior podría contribuir a la proliferación de bacterias debido a al carga orgánica en el agua y así acrecentar la población de AVL. En el caso del pozo Sur 9 la riqueza especifica alta posiblemente se deba a la cercanía que tiene con el canal de Chalco, el cual no se encuentra entubado en esta zona, propiciando la filtración de agua de mala calidad (Pérez y cols. 2008), lo que pudiese acrecentar la carga orgánica en el agua, influyendo en la calidad microbiológica del agua de este pozo por las mismas razones que ya se había mencionado en el caso anterior. A diferencia del pozo Tecomitl 2 que fue el de menor riqueza con solo 2 especies, lo que podría deberse a su localización (Tabla 1), ya que en esta zona se cuenta con el 40% de área total libre de urbanización (GDF, 2007), lo que tal vez sea una de las razones del porque presenta un bajo número de especies de AVL, ya que no parece haber fuentes importantes de contaminación que afecten la calidad del agua en este pozo. 29 (--- sin aislamiento, *N. gruberi, potencialmente patógenas) Tabla 4. Riqueza específica de AVL por pozo y mes. POZO agosto septiembre noviembre enero marzo mayo Arenal de San Ángel ___ Thecamoeba similis Vexillifera bacillipedes Hartmannella vermiformis ___ Hartmannella vermiformis ___ Directo 22 ___ Vexillifera bacillipedes ___ Vexillifera bacillipedes ___Hartmannella vermiformis Vahlkampfia avara Fuentes Brotantes Vannella platypodia Hartmannella vermiformis Vahlkampfia ustiana Hartmannella vermiformis ___ Acanthamoeba polyphaga Acanthamoeba polyphaga Hartmannella vermiformis Peña Pobre Acanthamoeba quina ___ Thecamoeba similis Hartmannella vermiformis Hartmannella vermiformis Acanthamoeba polyphaga ___ Directo 20 Vahlkampfia avara Acanthamoeba polyphaga Hartmannella vermiformis Hartmannella vermiformis Vahlkampfia avara Acanthamoeba polyphaga Vexillifera bacillipedes Hartmannella vermiformis Vahlkampfia avara Sur 9 Vahlkampfia avara Acanthamoeba quina Hartmannella vermiformis *Naegleria sp. *Naegleria sp. Hartmannella vermiformis Hartmannella vermiformis Hartmannella vermiformis Echinamoeba silvestris *Naegleria sp. Hartmannella vermiformis La Ciénega Vexillifera bacillipedes *Naegleria sp. *Naegleria sp. Vexillifera bacillipedes Thecamoeba similis Vexillifera bacillipedes *Naegleria sp. Acanthamoeba polyphaga Hartmannella vermiformis Vahlkampfia avara Hartmannella vermiformis Vahlkampfia avara Vexillifera bacillipedes Tecomitl 2 Hartmannella vermiformis *Naegleria sp. ___ ___ ___ ___ Purísima Democrática Acanthamoeba polyphaga Vahlkampfia avara Acanthamoeba polyphaga Acanthamoeba polyphaga Hartmannella vermiformis Acanthamoeba polyphaga Vexillifera bacillipedes *Naegleria sp. Acanthamoeba polyphaga ___ Iztapalapa 1 Acanthamoeba polyphaga Vexillifera bacillipedes Vexillifera bacillipedes Vannella cirrifera *Naegleria sp. Vexillifera bacillipedes Acanthamoeba polyphaga 30 Frecuencia El género amebiano más frecuente fue Hartmannella, coincidiendo con lo reportado en los acuíferos de Morelos reportados por Limón (2007), Beltrán (2008), Gómez (2009) y Vicente (2009). Sin embargo contrasta con lo encontrado en el acuífero del Valle del Mezquital (Mares, 2001), en donde Acanthamoeba fue el género con mayor número de aislamientos. Como se observa en el gráfico 1, H. vermiformis fue la especie que se presentó con mayor frecuencia con un 28%, en contraste con V. ustiana y V. platypodia las cuales solo se presentaron con el 1%. Gráfico 1. Frecuencia de AVL. H. vermiformis no ha sido reportada como patógena y aunque estuvo asociada a un caso de encefalitis, no se pudo comprobar su participación como causante de la enfermedad (Centeno y cols., 1996); de igual modo ha sido asociada a casos clínicos humanos en la superficie ocular por el uso inadecuado y falta de higiene en portadores de lentes de contacto suaves propiciando que se introduzca a la superficie ocular (Dorothy y cols., 1996). El género Echinamoeba aparece regularmente en aguas residuales, en sistemas de tratamiento e incluso en aguas subterráneas pero siempre han sido reportadas en porcentajes muy bajos (Limón, 2007), lo que coincide con este trabajo. En el caso de Naegleria sp. posiblemente las temperaturas (20.62 ºC temperatura promedio) que se registraron para los diferentes pozos no fueron adecuadas para su proliferación. Como se observa en gráfico 1 fue baja su frecuencia (13%) ya que estas amibas son sensibles a la temperatura prefiriendo rangos de entre 22-30 ºC (Ramírez y cols., 2001). 31 Distribución temporal Se observó una distribución temporal variable de AVL en cada uno de los pozos estudiados. Así mismo, no se observaron variaciones temporales similares entre ellos (Gráficos 2-11). Lo que probablemente se deba a que el acuífero no esta directamente influenciado por el clima, al no estar en contacto directo con la atmósfera por lo que la distribución de las AVL a lo largo del muestreo no presenta una estacionalidad; al contrario de los cuerpos de agua superficial que si presentan una distribución temporal que van acorde con las condiciones climáticas como es el caso de los manantiales (Gómez, 2009). En general, el número de aislamientos fue bajo de 1 a 3, con respecto a lo reportado para la zona suroeste del Acuífero de Zacatepec (Vicente, 2009) con 3-13 aislamientos, Zacatepec (Limón, 2007) con 7-21 aislamientos, Cuautla (Gómez, 2009) con 7-23 aislamientos en el estado de Morelos; sin embargo igual a lo reportado para Cuernavaca (Beltrán, 2008) con 1-3 aislamientos. Gráfico 2. Distribución temporal AVL. 32 Gráfico 3. Distribución temporal AVL. Gráfico 4. Distribución temporal AVL. 33 Gráfico 5. Distribución temporal AVL. Gráfico 6. Distribución temporal AVL. 34 Gráfico 7. Distribución temporal AVL. Gráfico 8. Distribución temporal AVL. 35 Gráfico 9. Distribución temporal AVL. Gráfico 10. Distribución temporal AVL. 36 Gráfico 11. Distribución temporal AVL. Cuando se observa la distribución temporal total, el número más alto de aislamiento se observaron en noviembre con 14, seguido por los meses de septiembre y mayo con 12 aislamientos cada uno; en contraste con marzo y agosto que fueron los meses con menor número de aislamientos con 10 para cada uno de ellos (Gráfico 12). El que el número de aislamientos aumentara tendiendo hacia los meses fríos probablemente se debió a que la mayoría de las amibas encontradas no pertenecen a los géneros reportados como patógenos que son generalmente las que toleran temperaturas altas (Ramírez y cols., 2001). Gráfico 12. Distribución temporal global de AVL. 37 Distribución espacial La presencia de las AVL fue muy variable para algunos de los pozos, como se puede observar en los gráficos 13-18. Este fue el caso del pozo Arenal de San Ángel, donde en los meses de agosto, enero y mayo no se detectaron amibas (Gráfico 13, 16 y 18), pero en los meses de septiembre, noviembre y marzo si se detectaron (Gráfico, 14, 15 y 17). En cambio en el pozo La Ciénega, se detectaron amibas en todos los meses. Gráfico 13. Distribución espacial de AVL en el mes de agosto. Gráfico 14. Distribución espacial de AVL en el mes de septiembre. 38 Gráfico 15. Distribución espacial de AVL en el mes de noviembre. Gráfico 16. Distribución espacial de AVL en el mes de enero. 39 Gráfico 17. Distribución espacial de AVL en el mes de marzo. Gráfico 18. Distribución espacial de AVL en el mes de mayo. En La Ciénega, se encontraron los valores más altos de aislamientos con un total de 14, seguido por el pozo Sur 9 donde hubo 11 (lo anterior posiblemente se deba a la contaminación orgánica como ya se mencionaba anteriormente); en contraste con el pozo Tecomitl 2 en el cual solo se detectaron 2 aislamientos durante todo el periodo de muestreo (Grafico 19). 40 Gráfico 19. Distribución espacial global de AVL. 41 Parámetros Físicoquímicos pH Los valores de pH fueron de 5.56 (Directo 22 en marzo) como mínimo y 9.31 (Purísima Democrática en agosto) como máximo (Gráfico 22). En general se observó un comportamiento similar de este parámetro en todos los pozos en todos los meses muestreados (Gráfico 20) con un valor promedio de 7.25, el cual se encuentra dentro de los límites que permiten el crecimiento de las AVL, de acuerdo a lo reportado por Mares (2001) quien señala que las amibas toleran amplios intervalos de pH que pueden ir desde valores de 4 hasta 8.6; sin embargo el pozo Purísima Democrática fue la excepción, ya que como se observa en el Gráfico 20, el valor que se registró en el mes de agosto supera el intervalo anteriormente mencionado, además se aisló la especie A. polyphaga lo cual pudiese parecer contradictorio, sin embargose sabe que esta amiba puede soportar variaciones amplias de pH, debido a la gran resistencia que presenta su quiste ante situaciones adversas (Bonilla y cols., 2004). Gráfico 20. Comportamiento de pH durante el año de muestreo. 42 Gráfico 21. Valores promedio de pH en cada mes. Gráfico 22. Valores promedios de pH de cada pozo. 43 Oxígeno Disuelto (OD) Los valores presentaron una concentración mínima de 1.2 mg/L en el pozo Purísima Democrática en el mes de septiembre (Gráfico 25) y una máxima de 7.2 mg/L en el pozo la Ciénega en el mes de enero y marzo. En general la mayoría de pozos presentan un promedio de 4.5 mg/L , valor que se encuentra dentro del intervalo reportado como adecuado (2 mg/ L como mínimo) para la presencia de las AVL patógenas como no patógenas (Bonilla y Ramírez, 2008), sin embargo en dos de los pozos se registraron valores por debajo de lo mencionado, siendo el pozo Tecomitl 2 (1.2 mgL-1 en septiembre) y Purísima Democrática ( 0.8 mgL-1 en mayo) los que presentan esta situación, lo que pudiese atribuirse a la zona en la cual se localizan dichos pozos; ya que antiguamente en ese lugar se encontraba el Lago de Texcoco, y en la actualidad el suelo de esta zona se caracteriza por presentar un suelo con altas concentraciones de sodio (Garduño, 2004) lo que posiblemente repercute en la calidad del agua de estos pozos lo que podría ser el caso, ya que generalmente conforme la salinidad se incrementa los niveles de O.D. disminuyen (Cruickshank, 1995). Aunque lo anterior no parece haber sido un impedimento para la proliferación de AVL en el caso del pozo Purísima Democrática que se localiza también cerca de dicha zona ( 9 aislamientos) pero no así para el pozo Tecomitl 2 el cual solo tubo 2 aislamientos (Tabla 4) durante el año de estudio. Gráfico 23. Comportamiento de Oxígeno Disuelto durante el año de muestreo. En cuanto los valores promedio de OD, se pudo observar un ascenso de agosto a marzo. Siendo el mes de marzo el que presentó los valores más altos y agosto los valores más bajos (Gráfico 24). Lo que posiblemente se deba al aporte de salinidad a los pozos de esta zona como se había mencionado, ya que la distribución de sales varia de acuerdo con las estaciones del año, así 44 durante la estación de estiaje (empieza en abril y termina en julio) las sales se encuentran en la superficie del suelo (Garduño, 2004) y no se filtran hasta el agua de los pozos permitiendo un alza en los niveles de O.D. como se observa en el gráfico 24, sin embargo en tiempo de lluvias como es el caso del mes de agosto la situación es lo contrario. Gráfico 24. Valores promedio de Oxígeno Disuelto en cada mes Gráfico 25. Valores promedios de Oxígeno Disuelto en cada pozo. 45 Temperatura La temperatura osciló entre 12.5º y 36º C. Solamente en tres meses (marzo, agosto y septiembre) la temperatura sobrepaso los 30°C. En general la temperatura favoreció que predominaran las AVL no patógenas; observándose un patrón de comportamiento similar en todos los meses (Gráfico 26). Gráfico 26. Comportamiento de temperatura durante el año de muestreo. La temperatura en promedio fue más alta en los meses de verano (agosto y septiembre) y descendió hacia los meses de invierno (Enero) (Gráfico 27). Gráfico 27. Valores promedio de temperatura en cada mes. 46 El pozo con mayor temperatura promedio fue Tecomitl 2 con 31.17º C y el de menor fue Fuentes Brotantes con 15.1º C (Gráfico 28). Gráfico 28. Valores promedios de temperatura en cada pozo. 47 Análisis estadístico El coeficiente de correlación proporciona una medida de la asociación lineal entre las variables, los valores de la correlación están entre -1 y +1. Si las variables están perfectamente asociadas, entonces el coeficiente de correlación será de 1 o -1, si por el contrario, las variables no están asociadas, entonces el coeficiente tendrá un valor cercano a cero (Durán y Vargas, 2005). La siguiente tabla se tomo en cuenta para realizar la interpretación del análisis estadístico. Valor absoluto de R Grado de asociación 0.8 – 1.0 Fuerte 0.5 – 0.8 Moderado 0.2 - 0.5 Débil 0 – 0.2 Insignificante A continuación se puede observar los valores de la correlación entre parámetros fisicoquímicos con la presencia de AVL. Pozo pH T O.D. Arenal de San Ángel -0.29567 0.22897 0.223607 Directo 22 0.586262 -0.49808 -0.82605 Fuentes Brotantes 0.013904 0.297775 -0.42857 Peña Pobre -0.17399 -0.11822 0.564076 Directo 20 0.497162 -0.13267 -0.63621 Sur 9 0.261153 0.365654 0.147442 La Ciénega 0.301476 -0.80178 0.516215 Tecomitl 2 0.48644 0.712931 -0.8275 Purísima Democrática -0.04673 -0.09773 0.784355 Iztapalapa 1 -0.03287 -0.69681 0.314744 Tabla 4. Correlación entre Temperatura, pH y Oxígeno Disuelto con la presencia de AVL. De acuerdo a las dos tablas anteriores se puede observar que en la mayoría de las correlaciones el grado de asociación es insignificante o débil, sin embargo también podemos observar que el pozo Directo 22 presentó un grado de asociación moderado con el pH, lo cual se deba a que en este pozo se registraron en promedio los valores mas bajos tendiendo a ácidos (Gráfico 22) lo que probablemente influyo en el bajo número de asilamientos que se 48 registró, ya que las AVL patógenas como no patógenas proliferan en mayor número en aguas con pH cercanos a la neutralidad (Bonilla y Ramírez, 2008). Cabe mencionar que se encontraron más relaciones estadísticamente significativas como se observa en la tabla 4, pero que no concordaron con la fisiología de las amibas. Esto sucedió con el oxígeno disuelto (Directo 22 y Tecomitl 2); porque la relación estadística que se encontró fue inversa, es decir, entre mayor concentración de O.D., menor número de amibas lo que no concuerda con la biología de las AVL, porque estos organismos son aerobios y en teoría debería favorecerles las concentraciones mayores de Oxigeno (Bonilla y cols., 2004). En el caso del pozo La Ciénaga, la relación que se encontró con la temperatura también fue inversa, lo que tampoco concuerda con la biología de las amibas porque entre mayor sea la temperatura se favorece el crecimiento de estos protozoos, especialmente las amibas termófilas. 49 Conclusiones Las amibas de vida libre estuvieron presentes en todos los pozos y en todos los meses, sin embargo el número de aislamientos y el número de especies fue bajo, en comparación con lo reportado en los estudios realizados en los acuíferos de Morelos e Hidalgo. La ausencia de un mayor número de aislamientos de amibas de vida libre patógenas pudo deberse a que las temperaturas registradas en los pozos, no fuesen adecuadas para su proliferación, sin embargo es de suma importancia resaltar que las amibas pertenecientes a los géneros Acanthamoeba y Hartmannella funcionan como vehículos de transporte para bacterias patógenas como Legionella, Listeria y Vibrio permitiéndoles supervivencia, replicación y diseminación. Las posibles repercusiones que implican la presencia de AVL en este acuífero, debería ser un llamado de atención para no descuidar la cloración que se le aplica al agua, para así poderles asegurar a los usuarios que el uso de esta agua no perjudique la salud de los consumidores. Con la realización de este trabajo de investigación se contribuyó al conocimiento de la amibas de vida libre en el ambiente. 50 REFERENCIAS • Aitken D., Hay, J., Kinnear, F.B., Kirkness,C.M., Lee, W.R. and Seal D.V. 1996. 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