Este reciente hallazgo podría permitir ayudar a frenar el deterioro de las obras de arte envejecidas y a detectar posibles falsificaciones.

Los microbiomas son el furor científico, incluso en la conservación del arte, donde el estudio de las especies microbianas que se congregan en las obras de arte puede conducir a nuevas formas de frenar el deterioro de obras de arte envejecidas de valor incalculable, así como a desenmascarar potencialmente falsificaciones. Por ejemplo, los científicos han analizado los microbios encontrados en siete de los dibujos de Leonardo da Vinci, según un artículo reciente publicado en la revista Frontiers in Microbiology. Y en marzo, los científicos del Instituto J. Craig Venter (JCVI) recolectaron y analizaron hisopos tomados de arte centenario en una colección privada ubicada en Florencia, Italia, y publicaron sus hallazgos en la revista Microbial Ecology.

Los investigadores detrás del artículo anterior de marzo eran genetistas del JCVI que colaboraron con el Proyecto de ADN Leonardo da Vinci en Francia. El trabajo se basó en un estudio previo que buscaba firmas microbianas y posibles patrones geográficos en los cabellos recolectados de personas en el Distrito de Columbia y San Diego, California. A partir de ese análisis, concluyeron que los microbios podrían ser una firma geográfica útil.

Para el estudio de marzo, los genetistas del JCVI tomaron muestras de microbios de piezas de estilo renacentista y confirmaron la presencia de los llamados microbios «oxidasa positivos» en superficies de madera y lienzo pintadas. Estos microbios consumen los compuestos que se encuentran en la pintura, el pegamento y la celulosa (que se encuentran en el papel, el lienzo y la madera), y a su vez producen agua o peróxido de hidrógeno como subproductos.

Los dibujos de Leonardo da Vinci analizados en un estudio realizado por científicos austriacos e italianos. Crédito: Guadalupe Piñar et al.

Los autores del estudio indicaron:

“Es probable que estos subproductos influyan en la presencia de moho y en la tasa general de deterioro. Aunque estudios anteriores han intentado caracterizar la composición microbiana asociada con la descomposición de las obras de arte, nuestros resultados resumen el primer estudio genómico a gran escala para comprender las comunidades microbianas asociadas con el envejecimiento de las obras de arte”.

Como ventaja adicional, descubrieron que podían discernir entre poblaciones microbianas en diferentes tipos de materiales. Específicamente, el arte en piedra y mármol fomentó poblaciones más diversas que las pinturas, posiblemente debido a la «naturaleza porosa de la piedra y el mármol que alberga organismos adicionales y potencialmente humedad y nutrientes, junto con la probabilidad de formación de biopelículas», escribieron. Las pinturas al óleo ofrecían nutrientes más escasos para que los microbios los metabolizaran, por el contrario.

Imágenes SEM de la superficie de una membrana utilizada para muestrear la superficie del dibujo L3 (Nudi per la battaglia di Anghiari). Crédito: Guadalupe Piñar y col.

Los autores reconocieron el pequeño tamaño de la muestra, pero no obstante concluyeron que las firmas microbianas podrían usarse para diferenciar las obras de arte según los materiales utilizados. Como siempre, se necesita más investigación.

Los investigadores escribieron:

“De particular interés sería la presencia y actividad de enzimas que degradan el aceite. Tales enfoques conducirán a la comprensión completa de qué organismo (s) son responsables del rápido deterioro de las obras de arte y, al mismo tiempo, utilizarán potencialmente esta información para atacar estos organismos y evitar la degradación”.

Limpiando el arte renacentista

Guadalupe Piñar y su equipo de la University of Natural Resources and Life Sciences en Viena, Austria, colaboraron con los conservadores del Instituto Centrale per la Patologa degli Archivi e del Libro (ICPAL) para el análisis del microbioma de los dibujos de Leonardo da Vinci. El año pasado, Piñar se basó en el análisis del microbioma para estudiar las condiciones de almacenamiento de tres estatuas recuperadas de los contrabandistas, así como para identificar sus posibles orígenes geográficos. A principios de este año, analizaron el microbioma de pergaminos de 1.000 años de antigüedad, a partir de los cuales pudieron deducir los animales cuyas pieles se utilizaron para hacer los pergaminos.

Microbioma de muestreo de una pintura de Leonardo da Vinci. Crédito: Guadalupe Piñar et al.

Para este último artículo, el equipo de Piñar recurrió a un método de secuenciación de tercera generación conocido como Nanopore, que utiliza nanoporos de proteínas incrustados en una membrana de polímero para la secuenciación. Viene con un dispositivo sensor portátil de bolsillo, el MinION, lo que lo hace ideal para estudios del patrimonio cultural. Para los dibujos de Leonardo, Piñar combinó la secuenciación de Nanopore con un protocolo de amplificación del genoma completo.

Los conservadores de ICPAL utilizaron un método de muestreo por microaspiración (es decir, filtración por succión) delicado y no invasivo para recolectar partículas de polvo, células microbianas y otros desechos de pequeñas áreas de superficie tanto en el anverso como en el reverso de cada dibujo. Luego, el equipo austríaco extrajo, amplificó y secuenció el ADN. Utilizaron microscopía óptica para obtener imágenes de características de interés en los siete dibujos y microscopía electrónica de barrido (SEM) para analizar todos los microobjetos recopilados de los dibujos.

Un «pedigrí biológico»

Cada dibujo tenía su propio microbioma único: un «perfil molecular independiente o pedigrí biológico». Pero Piñar y los demás investigadores se sorprendieron al descubrir que, en general, las bacterias dominaban a los hongos en los microbiomas de los dibujos, lo que contradice la creencia generalizada de que los hongos serían más dominantes, dado su mayor potencial para colonizar las obras basadas en papel. Los investigadores no detectaron ningún biodeterioro visible en el dibujo, aparte de pequeñas manchas o manchas de color marrón amarillento.

Leonardo da Vinci.

Muchas de esas bacterias se encuentran típicamente en microbiomas humanos, lo que sugiere que llegaron a los dibujos mientras se manipulaban durante la restauración, aunque se podría especular sobre si provino del propio artista. (Los autores señalan que las bacterias en el polvo podrían «permanecer en suspensión» durante períodos prolongados). Otras bacterias eran típicas de los microbiomas de insectos y pueden haber sido introducidas hace mucho tiempo por las moscas que depositan excrementos en los dibujos. Esos excrementos aparecieron bajo el análisis de imágenes como incrustaciones cerosas de color marrón en las fibras.

El equipo austriaco / italiano no pudo concluir definitivamente si alguno de los contaminantes microbianos se remonta a la época de Leonardo. Parece mucho más probable que los elementos microbianos humanos se deban a trabajos de restauración más recientes.

Pero Piñar insiste en que, no obstante, poder rastrear este tipo de datos es muy valioso.

Piñar dijo:

“La sensibilidad del método de secuenciación Nanopore ofrece una gran herramienta para el seguimiento de objetos de arte. Permite la evaluación de los microbiomas y la visualización de sus variaciones debido a situaciones perjudiciales. Esto se puede utilizar como un archivo biológico de la historia de los objetos, proporcionando una especie de huella dactilar para comparaciones actuales y futuras”.

Los hallazgos de la investigación han sido publicados en Microbial Ecology, 2020 y en Frontiers in Microbiology, 2020.