Harmful algal blooms, red tides and human health: Diarrhetic shellfish poisoning and colorectal cancer

RESUMEN

Las grandes proliferaciones de microalgas unicelulares se denominan mareas rojas cuando cambian el color del agua del mar. Algunas de estas especies fitoplanctónicas producen potentes toxinas y/o condiciones ambientales anóxicas que son capaces de provocar mortandades masivas de animales marinos. Los episodios de proliferaciones de microalgas tóxicas se conocen en el mundo entero como «harmful algal bloom» (HAB). La mayoría de las especies tóxicas y formadoras de mareas rojas forman parte del grupo de los dinoflagelados, los cuales presentan unas características nucleares fascinantes (cromosomas permanentemente condensados organizados en hileras amontonadas de arcos unidos en paralelo sin histonas). Se requiere un tiempo y un esfuerzo considerable para identificar las especies de algas peligrosas bajo el microscopio en los programas de monitorización. Por eso, en la actualidad, se está incrementando el uso de sondas moleculares (anticuerpos, lectinas, DNA) que marcan específicamente las células tóxicas diana de manera más eficaz. Estos organismos son el inicio de la cadena trófica en el mar, por tanto las toxinas producidas por las especies tóxicas son transferidas a la cadena alimenticia y causan numerosas intoxicaciones en seres humanos con diferentes perfiles clínicos como el envenenamiento por ciguatera (CFP), envenenamiento paralizante (PSP), envenenamiento neurotóxico (NSP), envenenamiento diarreico y envenenamiento amnésico (ASP). El DSP constituye quizá el principal problema de salud pública (y económico) en España. Las principales medidas para evitar proliferaciones de DSP son la monitorización de las áreas de producción de moluscos y el análisis de la toxina. La legislación europea permite 0,16 μg de toxina DSP por gramo de carne. Hoy en día el debate que se plantea es que el DSP es solamente una causa de diarrea. Sin embargo, nosotros pensamos que los niveles «legales» de toxinas DSP ingeridas al consumir moluscos pueden contribuir al incremento de la incidencia de cáncer colorectal (CRC). El estudio epidemiológico para correlacionar las costumbres dietéticas y la incidencia de tumores, muestra una correlación estadísticamente significativa (p < 0,001) entre el consumo de moluscos y la incidencia de cáncer colorrectal (coeficiente de determinación = 0,50). Un incremento de siete veces el consumo de moluscos duplicará el riesgo de sufrir CRC en la población española. Es necesario realizar más estudios para asegurar de forma concluyente la relación entre el consumo de moluscos y el CRC. En un contexto de cambio global que favorece las proliferaciones de microalgas tóxicas, deberíamos reducir a cero los niveles residuales de toxinas DSP en moluscos. Este punto de vista da lugar a un conflicto entre los intereses económicos del sector y la sanidad de los alimentos

ABSTRACT

Certain blooms of unicellular microscopic algae that change the colour of the seawater to a reddish tone are called red tides. Hundred kilometres of the sea seem blood during a red tide. In some cases the microalgal species of red tides produce toxins or/and anoxic conditions, causing massive mortalities of marine animals. The proliferation of toxic algae is denominated harmful algal blooms (HAB). The majority of the toxic and red tide species are dinoflagellates, which present fascinating nuclear features (permanently condensed chromosomes organized in stacked rows of parallel nested arches without histones). Considerable time and effort are required to identify a HABs species under light microscopy in monitoring programs. Nowadays, the use of alternative molecular probes (antibodies, lectins, DNA probes) that bind target harmful algae is an increasing procedure in monitoring programs. Toxins produced by harmful species are transferred to food chain and cause numerous human intoxications with different clinical profile such as ciguatera fish poisoning (CFP), paralytic shellfish poisoning (PSP), neurotoxic shellfish poisoning (NSP), diarrhetic shellfish poisoning (DSP), and amnesic shellfish poisoning (ASP). DSP is perhaps the main public health (and economic) problem in Spain and Europe 1. The principal measures to avoid DSP outbreaks are the monitoring of shellfish harvesting areas and toxin analysis. European legislation allows up to 0,16 μg of DSP toxins per gram of meat. Nowadays, the debate raised by DSP is only as a toxin causing diarrhoea. However, we think that the residual levels of DSP toxins ingested through shellfish consumption could contribute to increase colorectal cancer incidence (CRC). An epidemiological study to correlate dietary customs and tumour incidence shows a statistically significant correlation (p < 0.001) between consumption of molluscs and the incidence of colorectal cancer (coefficient determination = 0.50). An increase of 7 times in shellfish consumption produced duplication in the risk ratio of CRC in the Spanish population. Further analysis is necessary to conclusive association between shellfish consumption and CRC. In a context of global change that favours blooms of toxic microalgae a good approach for public health would be to change legislation to reduce the presence of residual levels of DSP toxins OA in shellfish. This point of view produces a conflict between the economic interests of the sector and public health