Lo que reveló el ADN del agua de Valdesia y Hatillo

Por Yulen Jorge

Durante años, los cambios de coloración del agua, las proliferaciones de algas y los episodios de mortandad de peces en algunos embalses dominicanos generaron preguntas sin respuestas concluyentes. ¿Se trataba de fenómenos naturales o de señales de un problema más profundo?

Para encontrar respuestas, la doctora Alfaniris Vargas lideró una investigación que combinó herramientas de microbiología molecular y análisis químico avanzado en las presas de Valdesia y Hatillo, dos de los sistemas hídricos más importantes del país.

Los resultados aportan una nueva dimensión al estudio de la calidad del agua en República Dominicana. Por primera vez, análisis genéticos y químicos permitieron identificar microorganismos con capacidad de producir toxinas y caracterizar compuestos asociados a estos ecosistemas acuáticos, ofreciendo evidencia científica donde antes predominaban las sospechas.

El estudio, publicado en la revista científica Current Research in Microbial Sciences, también puso de relieve una realidad poco conocida: República Dominicana aún carece de un sistema nacional consolidado de vigilancia molecular para monitorear sus principales embalses.

Alfaniris Vargas también representa al país ante la Red Latinoamericana de Extremófilos (REDLAE) y es presidenta de la Red Dominicana de Extremófilos (REDEX)

En esta entrevista, la científica explica qué reveló el ADN del agua de Valdesia y Hatillo, cómo estos hallazgos pueden contribuir a una vigilancia más temprana de riesgos ambientales y por qué considera urgente incorporar el monitoreo molecular a la gestión de los recursos hídricos del país.

PRISMA. ¿Cómo surgió esta investigación? ¿Cuántos científicos participaron, cuáles instituciones estuvieron involucradas y qué buscaban demostrar cuando comenzaron la investigación?

La investigación surgió de una necesidad urgente: entender los cambios visibles en los embalses dominicanos, como la coloración verdosa del agua y la mortandad de peces, que durante años se atribuían a sedimentación o fenómenos naturales.

Desde hace dos años, bajo un proyecto regional sobre contaminación ambiental y proliferación de cianobacterias en América Latina y el Caribe (RLA7026) y un proyecto nacional sobre biomonitoreo de la contaminación ambiental mediante técnicas isotópicas (DOM7007), auspiciados por la Agencia Internacional de Energía Atómica y con el coauspicio del Fondo Nacional de Innovación y Desarrollo Científico y Tecnológico (FONDOCyT-MESCyT), un equipo multidisciplinario de más de una decena de científicos de la UASD (INSIS-IQUASD) y otras instituciones como los Ministerios de Energía y Minas y Medio Ambiente, INDRHI, UTESA, CAASD, INAPA, IIBI, INTEC, entre otras, se propuso demostrar con rigor molecular si las cianobacterias presentes en Valdesia y Hatillo tenían potencial tóxico.

El objetivo era pasar de la sospecha empírica a la evidencia científica, generando datos que pudieran respaldar políticas públicas de seguridad hídrica.

PRISMA. ¿Cuál fue tu rol? ¿Cuáles fueron tus mayores retos?

Como investigadora principal, mi rol fue coordinar la estrategia científica y asegurar que los resultados alcanzaran estándares internacionales. El mayor reto fue doble: por un lado, consolidar la infraestructura nacional para realizar análisis genómicos y químicos avanzados; por otro, convencer a las instituciones de que este tipo de vigilancia no es un lujo, sino una necesidad básica.

Lograr que un hallazgo dominicano fuera aceptado en una revista de alto impacto como Current Research in Microbial Sciences requirió superar limitaciones técnicas, financieras y culturales.

PRISMA. Para quienes no están familiarizados con este tipo de investigaciones, ¿qué significa exactamente estudiar el ADN del agua?

Significa ir más allá de lo que se observa bajo el microscopio: es analizar directamente el material genético de los microorganismos presentes en una muestra. Al extraer y secuenciar ese ADN, podemos identificar especies con precisión y detectar los genes responsables de producir toxinas.

Es, en esencia, leer el “manual de instrucciones” de las bacterias que habitan en nuestros embalses. En Valdesia, por ejemplo, el análisis genómico reveló la presencia del gen mcyA, el interruptor que activa la producción de microcistinas, potentes toxinas hepatotóxicas cuya confirmación nunca se había logrado en el país.

Este hallazgo coloca a la República Dominicana en una posición estratégica: ahora contamos con verdaderos “ojos genéticos” capaces de anticipar y vigilar las floraciones algales nocivas, fortaleciendo la gestión y protección de nuestros recursos hídricos nacionales.

PRISMA. ¿Por qué fue necesario recurrir a herramientas de biología molecular?, ¿cuáles eran los métodos tradicionales de monitoreo?

Los métodos tradicionales se limitaban a la observación visual —como el cambio de color del agua o la aparición de velos verdosos— y al uso de la microscopía para identificar morfoespecies. El problema es que estas técnicas no podían responder a la pregunta crucial: ¿son tóxicas esas cianobacterias?

La biología molecular sí lo permite. Gracias a ella podemos detectar genes específicos, como mcyA, y secuenciar el ADN para validar con precisión la identidad de las especies. A este análisis se suma el uso de HPLC-MS/MS, una tecnología de alta resolución capaz de separar y caracterizar químicamente las toxinas presentes en el agua. Sin estas tecnologías, el país seguiría “ciego” frente a una amenaza invisible, reaccionando solo cuando el daño ya es evidente.

PRISMA. ¿Cuál fue el hallazgo más importante? ¿Qué reveló el ADN del agua de Valdesia y Hatillo que antes no conocíamos?

El hallazgo más importante fue doble y marca un antes y un después en la vigilancia hídrica nacional.

En Valdesia, confirmamos genéticamente la presencia de Microcystis aeruginosa junto al gen mcyA, lo que significa que el embalse que abastece a más de 4 millones de personas contiene bacterias con la capacidad de producir microcistinas, potentes toxinas hepatotóxicas.

En Hatillo, mediante análisis avanzados de HPLC-MS/MS, logramos identificar seis cianotoxinas distintas y un cyanopeptolin, configurando el primer perfil químico completo de riesgo en aguas dominicanas. Antes, desconocíamos la magnitud de esta amenaza; hoy contamos con pruebas irrefutables que obligan a replantear cómo gestionamos y protegemos nuestros recursos hídricos estratégicos.

Situación de los embalses y riesgo en salud pública

PRISMA. ¿Por qué decidieron concentrar la investigación en Valdesia y Hatillo?

Porque son los embalses más estratégicos del país. Valdesia abastece cerca del 50% del agua potable del Gran Santo Domingo y resulta esencial para el riego agrícola y la generación hidroeléctrica. Hatillo, en cambio, es el embalse más grande de la República Dominicana, pieza clave para la pesca comercial, la producción energética y el riego.

Ambos mostraban señales visibles de eutrofización (crecimiento descontrolado de algas y cianobacterias por exceso de nutrientes), pero carecíamos de evidencia molecular que confirmara la presencia de cianobacterias toxigénicas. Enfocarnos en ellos fue una decisión estratégica: proteger la seguridad hídrica nacional con datos científicos sólidos y anticipar riesgos antes de que se conviertan en crisis.

PRISMA. Se detectó en Valdesia la cianobacteria Microcystis aeruginosa y el gen mcyA, responsable de la producción de microcistinas. ¿Qué significa exactamente esto para los millones de personas que dependen del agua de este embalse?

Significa que el embalse que abastece a más de 4 millones de personas contiene microorganismos con la capacidad genética de producir microcistinas. Esto no implica que las toxinas estén presentes de forma activa y constante, pero sí que existe un riesgo latente de que puedan activarse bajo condiciones ambientales.

Para la población, este hallazgo se traduce en la necesidad de vigilancia molecular permanente y en la implementación de protocolos de potabilización más avanzados, ya que las microcistinas no se eliminan con cloro convencional y requieren tecnologías específicas para garantizar agua segura.

En otras palabras, ahora sabemos que el riesgo está ahí y podemos anticiparnos, en lugar de reaccionar cuando el daño ya es evidente.

PRISMA. ¿Detectar estos genes implica necesariamente un riesgo para la salud o simplemente una capacidad potencial de producir toxinas?

Detectar genes como mcyA indica una capacidad potencial de producir toxinas. Es como encontrar el interruptor en el ADN: sabemos que la maquinaria está ahí, lista para activarse. El riesgo depende de factores ambientales como la temperatura, la carga de nutrientes y la densidad celular. Por eso es crucial monitorear no solo la presencia del gen, sino también la expresión y la concentración real de toxinas en el agua.

PRISMA. ¿La población que recibe agua proveniente de estos embalses debe preocuparse?

No se trata de generar alarma, sino de crear conciencia informada. El agua que llega a los hogares pasa por procesos de potabilización, pero el hallazgo científico obliga a reforzar esos sistemas y a implementar un monitoreo molecular permanente.

La población no debe vivir con miedo, porque el riesgo está identificado y bajo control, pero sí debe exigir que las instituciones adopten protocolos basados en evidencia científica y tecnología avanzada.

PRISMA. ¿Cuáles son las principales condiciones que favorecen las floraciones verdosas que observa la población?

Las floraciones verdosas no son un fenómeno inmediato, sino el resultado de un proceso que se va gestando con el tiempo. Se producen cuando diferentes condiciones coinciden y se acumulan: el exceso de nutrientes como nitrógeno y fósforo provenientes de fertilizantes agrícolas, aguas residuales industriales y urbanas; las altas temperaturas que aceleran el crecimiento de las cianobacterias; el estancamiento del agua en embalses con poca circulación, que reduce el oxígeno disuelto; y la presión humana derivada de actividades como la acuicultura intensiva o las descargas domésticas sin tratamiento adecuado.

Ninguno de estos factores por sí solo genera el “fenómeno verde”, pero juntos, y tras un periodo de acumulación, crean el escenario perfecto para que las cianobacterias proliferen y liberen toxinas. Por eso, lo que la población percibe como velos verdosos es en realidad la manifestación visible de un proceso silencioso que se ha venido construyendo durante semanas, meses o años.

Gestión pública, costos e institucionalidad

PRISMA. Desde el punto de vista de la salud pública, ¿cómo ayuda la detección temprana del gen mcyA a las autoridades (CAASD, INAPA, Medio Ambiente) a actuar de forma proactiva?

La detección temprana del gen mcyA funciona como una alerta genética. Permite a las autoridades saber que existen cianobacterias con capacidad de producir microcistinas antes de que estas toxinas se acumulen en niveles peligrosos. Con esta información, INDRHI, CAASD, INAPA y Medio Ambiente pueden ajustar los protocolos de potabilización, reforzar la vigilancia en tiempo real y activar medidas preventivas como controlar descargas de nutrientes o reducir la densidad de peces en acuicultura.

PRISMA. ¿Existe actualmente un sistema nacional de vigilancia molecular para embalses estratégicos?

No. Actualmente la República Dominicana carece de un sistema nacional consolidado de vigilancia molecular. Las respuestas institucionales han sido reactivas, basadas en la observación visual de velos verdosos o mortandad de peces.

El proyecto RLA7026 y los hallazgos en Valdesia y Hatillo son el primer paso hacia la creación de una Red Nacional de Monitoreo de Cianotoxinas, que integraría a la UASD, INDRHI, UTESA, CAASD, INAPA, IIBI y los Ministerios de Minas y Medio Ambiente, en un ecosistema institucional capaz de transformar datos científicos en decisiones inmediatas.

La detección temprana del gen mcyA funciona como una alerta genética. Permite a las autoridades saber que existen cianobacterias con capacidad de producir microcistinas antes de que estas toxinas se acumulen en niveles peligrosos.

PRISMA. ¿Qué tan costoso sería implementar un monitoreo continuo de este tipo en el país?

El costo inicial es significativo porque requiere infraestructura molecular (laboratorios equipados con secuenciadores, espectrómetros de masas y personal especializado). Sin embargo, en comparación con las pérdidas económicas y sanitarias que genera una crisis hídrica, como la mortandad masiva de peces, incremento en los costos de potabilización, riesgo de salud pública, etc., el monitoreo es mucho más económico.

Además, el país ya cuenta con capacidades instaladas en la UASD y otras instituciones nacionales y con apoyo internacional, como la AIEA y países aliados, ya se reduce la inversión necesaria. En términos prácticos, el costo de no vigilar es mucho mayor que el de implementar un sistema continuo.

PRISMA. ¿Qué medida consideras más urgente para proteger la calidad del agua en Valdesia y Hatillo?

La medida más urgente es institucionalizar el monitoreo molecular permanente en Valdesia y Hatillo. Esto debe complementarse con auditorías ambientales con rastreo isotópico para identificar las fuentes de nutrientes —agricultura, aguas residuales y deforestación—, y con la actualización de protocolos de potabilización para eliminar cianotoxinas que el cloro no neutraliza.

En paralelo, es esencial fortalecer la cooperación interinstitucional para que los datos científicos se traduzcan en decisiones inmediatas.  Respecto al bloom actual (Crecimiento desmedido de algas y cianobacterias debido al exceso de nutrientes, principalmente Nitrógeno y Fósforo), el control requiere acciones rápidas: reducir la entrada de nutrientes, mejorar la circulación y oxigenación del agua, retirar biomasa superficial cuando sea necesario y reforzar el tratamiento avanzado en las plantas. Así, se atiende la emergencia sin perder de vista la prevención a largo plazo.

PERFIL

Especializada en microbiología molecular, biotecnología ambiental y toxicología asociada a cianobacterias y cianotoxinas. Cuasi doctora en Ciencia y Tecnología del Ambiente, en Portugal y Maestría en Microbiología Avanzada, en España. Su trayectoria científica se ha enfocado en el estudio de la diversidad, toxicidad y bioprospección de cianobacterias y otros microorganismos en ecosistemas acuáticos tropicales y ambientes extremos de la República Dominicana.

Ha coordinado y participado en más de 15 proyectos de investigación nacionales e internacionales financiados por FONDOCYT, ARCAL–AIEA y redes iberoamericanas de investigación, en áreas como monitoreo ambiental, metagenómica, toxicología ambiental y evaluación de cianotoxinas. Es contraparte nacional del proyecto regional RLA7026-ARCAL y coordinadora del proyecto Nacional DOM7007 (AIEA 26-28) relacionado con investigaciones en cianotoxinas mediante técnicas isotópicas. Representa el país ante la Red Latinoamericana de Extremófilos (REDLAE) y es presidenta de la Red Dominicana de Extremófilos (REDEX).

Ha publicado y presentado trabajos científicos sobre biodiversidad de cianobacterias, producción de microcistinas y evaluación toxicológica de metabolitos bioactivos en congresos y revistas internacionales como Frontiers in Microbiology, Research in Microbial Sciences, ELSEIVER PHYCOLOGY Cryptogamie y Algologie. Actualmente se desempeña como investigadora docente de la Universidad Autónoma de Santo Domingo (UASD), promoviendo el desarrollo de las ciencias ómicas y la investigación en toxicología ambiental en el país y la región.