Inmaculada Solís, Jefe del Laboratorio de Microbiología de IPROMA, nos comenta los detalles del servicio que ofrecen sobre detección de bacterias filamentosas mediante técnicas FISH

Inmaculada Solís, Jefe del Laboratorio de Microbiología de IPROMA, nos comenta los detalles del servicio que ofrecen sobre detección de bacterias filamentosas mediante técnicas FISH

30/07/2015

Inmaculada Solís, Jefe del Laboratorio de Microbiología de IPROMA, nos comenta los detalles del servicio que ofrecen sobre detección de bacterias filamentosas mediante técnicas FISH



IPROMA es una empresa especializada en la realización de análisis medioambientales y en el asesoramiento técnico. Fundada en Castellón hace más de 20 años, es en la actualidad una de las principales empresas de referencia en el sector del control medioambiental.
 
En las Estaciones Depuradoras de Aguas Residuales, la proliferación excesiva de bacterias filamentosas genera numerosos problemas de explotación y causa serias dificultades de separación en el clarificador como el bulking y foaming. En estos procesos intervienen las proliferaciones no deseadas de microorganismos filamentosos por lo que su detección inequívoca y rápida ayuda en la erradicación de dichos problemas.
 
IPROMA pone en marcha una técnica de análisis mediante hibridación “in situ” con sondas con cadenas cortas de oligonucleótidos marcados con fluorocromos. Esta técnica, basada en la hibridación directa de la bacteria con una sonda complementaria de una región concreta del rRNA, es una excelente herramienta para la detección, ya que cada microorganismo posee un número elevado de copias de moléculas de rRNA a la que se puede unir una sonda, produciendo una amplificación de la señal.
 
Inmaculada Solís, jefe del laboratorio de microbiología de IPROMA nos comenta todos los detalles de este servicio que ofrecen a empresas y organismos para la detección de bacterias filamentosas mediante la técnica FISH en procesos de depuración de aguas residuales.
 
 

Inmaculada, ¿en qué consiste este nuevo servicio que desde los laboratorios de IPROMA ofrecéis a empresas y organismos públicos del sector del tratamiento del agua?

 
Las estaciones depuradoras son el ejemplo más conocido de aplicación de la biotecnología ambiental. A diferencia de la biotecnología clásica, el control de los procesos presenta una elevada variabilidad que es inherente a la heterogeneidad del cultivo microbiano y condiciones cambiantes en las que se desarrolla.
 
El nuevo servicio que ofrecemos desde IPROMA surge de un proyecto financiado por el Centro para el Desarrollo Tecnológico Industrial donde se trabajó en poner en rutina una técnica de análisis mediante hibridación “in situ” con sondas (oligonucleótidos marcados con fluorocromos) cuya diana es el gen de la fracción 16s del ARN ribosomal.
 
El resultado, fue la obtención de un servicio rápido de identificación de microorganismos, orientado principalmente a la identificación de bacterias filamentosas causantes de problemas de separación sólido-líquido en la mayoría de Estaciones Depuradoras de Aguas Residuales.
 
Actualmente, la técnica que tenemos implantada en IPROMA permite identificar en fangos activos las filamentosas del grupo Mycolata y otros géneros característicos como Thiothrix, Microthix y Nostocoida. También hemos realizado estudios en la identificación de otros patógenos de especial interés sanitario como Legionella spp. y Legionella pneumophila.
 
 
Equipo de trabajo de IPROMA
 
 

¿Cómo funciona básicamente la técnica FISH y cómo se trabaja en rutina en vuestros laboratorios?

 
En origen la técnica FISH se utiliza para el marcaje de cromosomas mediante el uso de sondas que emiten fluorescencia. Esto permite la visualización, distinción y estudio de los cromosomas así como de las anomalías que puedan presentar. En su aplicación a la detección bacteriana se utiliza la hibridación directa de la bacteria diana con una sonda complementaria de una región del gen 16S rDNA o 23S rRNA.
 
Una secuencia de DNA (sonda) puede unirse con una secuencia de ARN complementaria (16S rDNA o 23S rRNA) produciéndose un híbrido DNA: RNA. La sonda está marcada de tal forma que los híbridos formados se pueden detectar fácilmente con un microscopio de epifluorescencia. La especificidad de las sondas puede ser ajustada a diferentes niveles taxonómicos, como son dominio, clase, familia, género y especie para la identificación de las bacterias en sus diferentes comunidades naturales.
 
La parte más crítica fue el diseño de las sondas, que debían ser lo suficientemente específicas para unirse únicamente a las bacterias que se quieren identificar en presencia de otras bacterias, en muchos casos con moléculas de rRNA muy homólogas. Las sondas que se emplearon están formadas por pequeñas secuencias de nucleótidos de cadena sencilla, cuyo extremo, normalmente el 5’, se marca con un fluorocromo. El tamaño de las sondas oscila entre 15 y 30 nucleótidos. Para asegurar la especificidad de las sondas, los dos parámetros determinantes son la temperatura y la concentración de formamida.
 
Una vez llegan las muestras al laboratorio se procede a la fijación de las mismas para luego porceder a la hibridación con la batería de sondas de las que disponemos y posteriormente visualizar las preparaciones en el microscopio de epifluorescencia.
 
 

¿Qué puede aportar este servicio a los responsables y jefes de planta de las depuradoras de nuestro país, cuando se enfrentan a un verdadero problema de microorganismos filamentosos en sus instalaciones?

 
El Bulking (esponjamiento del fango) y el Foaming (formación de espumas de origen biológico) en sistemas de lodos activados ocasionan a menudo importantes problemas operacionales al afectar a la separación sólido-líquido. Ante un desequilibrio que origine una proliferación excesiva de microorganismos filamentosos, es necesario actuar. Para ello resulta esencial una identificación rápida, pero sobre todo específica de las poblaciones de bacterias filamentosas implicadas en estos fenómenos. De esta forma se facilita la toma de medidas de forma rápida. Estas ventajas, nos las proporciona la técnica de hibridación “in situ” con sondas fluorescentes (FISH).
 

 

En cuanto a la entrega y recogida de muestras desde una planta depuradora situada en cualquier punto de nuestra geografía, ¿cómo debemos proceder y en cuánto tiempo podemos disponer de los resultados?

 
Las muestras son recogidas por nuestro personal cualificado o bien son enviadas directamente por el cliente mediante servicio de mensajería. Si el cliente así lo requiere se le proporciona el recipiente adecuado para la toma de las muestras. Una vez se recibe la muestra en el laboratorio la obtención de resultados se produce en unas 48 horas, aunque podemos tener avances de resultados en 24 horas.
 
 

Inmaculada, el informe de resultados una vez enviadas y analizadas las muestras en vuestros laboratorios, ¿incluye solo el tipo de bacteria identificada mediante FISH o también incluye recomendaciones para la resolución de problemas y mejoras de los procesos?

 
En el informe que se genera y envía al cliente, además de incluir el resultado del análisis FISH, se describen algunas observaciones donde se indica si los resultados obtenidos son válidos para la muestra analizada (según su origen) o si por el contrario, se ha encontrado alguna anomalía. Intentamos colaborar en la medida de lo posible con el cliente para facilitar la toma de decisiones según las especies dominantes que se hayan obtenido en el estudio.
 
 

 

Para finalizar Inmaculada, ¿qué tipo de estudios estáis desarrollando actualmente desde los laboratorios de IPROMA con universidades y clientes con esta técnica tan potente y novedosa?

 
Con el fin de demostrar la aplicabilidad del método, se está realizando un estudio de caracterización de la población de bacterias filamentosas en varias EDAR de la Diputación de Castellón gestionadas por la empresa FACSA y que utilizan diferentes tratamientos de depuración. Los resultados obtenidos hasta el momento, demuestran que la técnica permite, además de caracterizar las poblaciones principales de bacterias propias de cada proceso de depuración, conocer que en algunos casos también existe la presencia de otras bacterias que hasta el momento no se conocía en este tipo de sistemas. También estamos perfeccionando la parte cuantitativa de la técnica para dar más datos de apoyo al cliente.
 
Además, junto con la Universidad de Santiago de Compostela y la empresa FACSA, también se está llevando a cabo un estudio cuyo objetivo se centra en la identificación de poblaciones de microorganismos desnitrificantes de las aguas residuales. Específicamente, se ha empezado a trabajar en el estudio de estas especies en un sistema de desnitrificación de cultivo adherido (SIDECA) que dispone FACSA en una de sus explotaciones. Se trata de un campo del que se dispone de muy poca información y cuyo estudio permitirá ofrecer, además de un mayor conocimiento de los agentes biológicos del sistema;  un servicio analítico con el que poder afrontar diferentes problemáticas que se presenten en los sistemas de desnitrificación.
 
 

Muchas gracias.

 
 
Más información sobre IPROMA en www.iproma.com
 
 

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