Metilmercurio: cómo los microbios crean la forma más tóxica de mercurio

El mercurio es extraordinariamente tóxico, pero se vuelve especialmente peligroso cuando se transforma en metilmercurio, una forma tan dañina que sólo unas pocas milmillonésimas de gramo pueden causar daños neurológicos graves y duraderos a un feto en desarrollo. Desafortunadamente, el metilmercurio a menudo llega a nuestros cuerpos a través de los mariscos, pero una vez que está en nuestros alimentos y en el medio ambiente, no existe una manera fácil de deshacerse de él.

Ahora, aprovechando los rayos X de alta energía de la Fuente de Luz de Radiación Sincrotrón de Stanford (SSRL) en el Laboratorio Nacional del Acelerador SLAC del Departamento de Energía de EE. UU., los investigadores han identificado un importante actor inesperado en el envenenamiento por metilmercurio: una molécula llamada S-adenosil-L-metionina. (SAM).

Los resultados, publicado en el Actas de la Academia Nacional de Cienciaspodría ayudar a los investigadores a descubrir nuevas formas de abordar el envenenamiento por metilmercurio.

«Nadie sabía cómo se metila biológicamente el mercurio», dijo Riti Sarangi, científica principal del programa de Biología Molecular Estructural de SSRL y coautora del artículo. «Necesitamos comprender ese proceso fundamental antes de que podamos desarrollar una estrategia eficaz de remediación del metilmercurio. Este estudio es un paso hacia eso».

Lo que se debate en el nuevo artículo es un misterio limitado pero esencial sobre cómo se produce el metilmercurio. Los científicos sabían que la mayor parte del mercurio que consumimos comienza como emisiones industriales que llegan a los cuerpos de agua, donde los microbios lo convierten en metilmercurio. Esa forma se concentra en los peces (y, en última instancia, en nosotros) a medida que asciende en la red alimentaria.

Aún así, los investigadores no estaban seguros de cómo los microorganismos producen metilmercurio. Un factor de confusión clave, dijo Sarangi, es que el sistema de proteínas que convierte el mercurio en metilmercurio, llamado HgcAB, está presente sólo en cantidades muy pequeñas en los microbios, lo que hace extremadamente difícil recolectar y purificar lo suficiente para estudiarlo. También es extremadamente delicado: la más mínima exposición al oxígeno y a la luz desactiva el HgcAB.

En un esfuerzo que abarca 10 años y colaboraciones entre laboratorios y universidades nacionales, el profesor Steve Ragsdale de la Universidad de Michigan, su estudiante de posgrado Katherine Rush, ahora profesora asistente en la Universidad de Auburn, y el asociado postdoctoral Kaiyuan Zheng desarrollaron un nuevo protocolo para producir suficiente HgcAB estable para Finalmente investigaremos cómo transforma el mercurio en metilmercurio.

«Hemos trabajado con muchas proteínas muy difíciles, pero ésta tenía todo lo que no querrías tener en una proteína si quisieras purificarla. Fue muy complicado», dijo Ragsdale.

Una vez que el equipo purificó suficiente HgcAB, transportaron las muestras (enfriadas con nitrógeno líquido y protegidas de la luz) a SSRL para realizar mediciones de espectroscopía de absorción de rayos X. Allí, el científico asociado de SSRL, Macon Abernathy, utilizó un método llamado espectroscopia de estructura fina de absorción extendida de rayos X para estudiar HgcAB.

«Las instalaciones de espectroscopía de rayos X de SSRL están especialmente equipadas para estudiar muestras biológicas y cuentan con potentes sistemas detectores que pueden resolver las señales extremadamente débiles de muestras de proteínas ultradiluidas como estas», dijo Sarangi.

Si bien estudios anteriores plantearon la hipótesis de que el grupo metilo en cuestión provenía del metiltetrahidrofolato, un donante de metilo común en las reacciones celulares, el nuevo estudio encuentra que fue donado por SAM. Los investigadores dijeron que los resultados, que se centran en los principales actores en la producción de metilmercurio, podrían ayudar en el desarrollo de estrategias de remediación ambiental.

«Nadie lo ha probado todavía, pero tal vez se podrían desarrollar análogos de SAM que pudieran abordar el metilmercurio en el medio ambiente», dijo Ragsdale.