Autores
José Antonio Palma Jacinto
Unidad de Servicios Analíticos en Salud Bioanálisis, Facultad de Bioanálisis-Xalapa, Universidad Veracruzana, Xalapa, Veracruz, México
Alondra Díaz Alarcón
Estudiante de Licenciatura en Química Clínica, Facultad de Bioanálisis-Xalapa, Universidad Veracruzana, Xalapa, Veracruz, México
Isela Santiago-Roque
Laboratorio de Bioquímica y Neurotoxicología, Facultad de Bioanálisis-Xalapa, Universidad Veracruzana, Xalapa, Veracruz, México
Contacto: isantiago@uv.mx
Quizá hemos escuchado del sinnúmero de beneficios del uso de plaguicidas en el campo, en relación con la producción en grandes cantidades de frutas y verduras, debido a la demanda alimenticia de la población. Sin embargo, su uso se extiende a otros lugares, como los hogares, tiendas comerciales e incluso restaurantes, con la finalidad de controlar alguna plaga. Existen diversos términos para referirse a ellos, como plaguicidas, pesticidas o insecticidas.
¿Cuál es el correcto?
De acuerdo con la Real Academia Española, estas tres palabras son sinónimos y pueden utilizarse indistintamente. Los plaguicidas son sustancias químicas orgánicas, inorgánicas y biológicas, elaboradas para combatir organismos vivos considerados plagas. La clasificación más utilizada se basa en su estructura química: piretroides, organofosforados, organoclorados y carbamatos. Algunos ejemplos de nombres comerciales son: Deltametrina, Diazinón, Vapodel y Carbofurán, respectivamente.
A nivel mundial, el uso de estos compuestos ha incrementado con los años debido a los beneficios observados en los cultivos; no obstante, también existen riesgos para la salud de los agricultores. Esto se agrava cuando los procesos de eliminación de los recipientes, aplicación y almacenamiento de plaguicidas no son adecuados, y los agricultores reutilizan los envases, carecen de equipo de protección y almacenan los plaguicidas en el hogar.
Pero, ¿cómo afectan exactamente los plaguicidas? ¿Qué ocasionan en el organismo?
El ingreso de los plaguicidas al organismo puede darse a través de diferentes vías: piel, boca, nariz y ojos, ocasionando irritación, inflamación o quemaduras. Estos compuestos son capaces de penetrar hasta las células (absorción) y llegan a la sangre para recorrer todo el cuerpo (distribución), en forma libre o unida a proteínas.
Cuando uno de estos plaguicidas se une a moléculas de células que están en nuestro organismo, altera la comunicación entre ellas, como ocurre en el cerebro, modificando vías de señalización y ocasionando que el funcionamiento de los órganos sea inadecuado. Siempre que exista contacto con los plaguicidas, estos llegarán en algún momento al hígado, donde se llevará a cabo un proceso de transformación del plaguicida para facilitar su eliminación (biotransformación), mediante la pérdida de un electrón (oxidación), la ganancia de un electrón (reducción), la ruptura de la molécula (hidrólisis) o la unión con otra molécula para hacerla más soluble en agua (conjugación), y así ser eliminados fácilmente a través de la orina o las heces.
A pesar de que nuestro organismo cuenta con diversos mecanismos de eliminación, que pueden ocurrir simultáneamente, los metabolitos (moléculas producto de las reacciones químicas de biotransformación) formados no siempre serán menos tóxicos; de hecho, pueden ser más tóxicos en comparación con la molécula original, como sucede con el DDT. Cabe destacar que no todos los compuestos son eliminados en su totalidad y se pueden bioacumular, principalmente en el tejido adiposo.
Cuando este plaguicida se libera en el mismo organismo, provoca una posible autointoxicación, generando efectos negativos a largo plazo, incluso cuando no estemos expuestos al plaguicida. De este modo, se convierte en un círculo vicioso, generando que las enfermedades se presenten de forma crónica sin causa aparente [1], proceso esquematizado en la figura 1.
¡Me sube la glucosa, el colesterol y los triglicéridos!
Ante este panorama, los científicos se han dedicado a estudiar los efectos de la exposición por largos periodos de tiempo (crónica) a plaguicidas, mediante el uso de células del páncreas, hígado, musculares y del cerebro cultivadas en laboratorios (modelos in vitro) o en modelos animales.
Respecto al efecto de la exposición en humanos, se han realizado estudios en personas dedicadas a la agricultura, en quienes se han identificado dos mecanismos importantes para el desarrollo de enfermedades no transmisibles: el estrés oxidativo (desequilibrio entre los radicales libres y los antioxidantes) y la inflamación (proceso por el cual se liberan moléculas del sistema inmune con actividad inflamatoria). También se han estudiado niños cuyas madres, durante el embarazo, trabajaron aplicando plaguicidas en la siembra; una vez que nacieron, se analizaron los efectos presentados en la adolescencia.
En cuanto al estrés oxidativo, se ha observado que puede generar mutaciones en el ADN, alteración del ciclo celular, favorecer el desarrollo de cáncer, afectar el desarrollo del feto y producir daños al sistema nervioso central. Contribuye a la activación de mecanismos que favorecen la secreción de proteínas inflamatorias, generando una bomba de tiempo en la persona que está en constante exposición a los plaguicidas, lo cual repercute directamente en el metabolismo de la glucosa, lípidos, proteínas e incluso las hormonas [2,3].
Diversos estudios han evaluado la exposición crónica (largo plazo) o aguda (corto plazo) en modelos in vitro, animales y humanos. Estos estudios han demostrado que dicha exposición incrementa los niveles de glucosa, hemoglobina glicosilada e insulina, asociados a un estado de resistencia a la insulina (incapacidad de la insulina de unirse con su receptor y permitir el ingreso de la glucosa a la célula), generado por el estrés oxidativo y la inflamación. Además, otro mecanismo asociado es el daño generado a las células β del páncreas, productoras de insulina, lo cual induce su muerte y, en consecuencia, no se produce insulina. Como resultado, estos efectos contribuyen al desarrollo de diabetes asociada a la exposición a plaguicidas.
En individuos con bajos niveles de actividad de colinesterasa (neurotransmisor), se observó un aumento significativo en las concentraciones sanguíneas de colesterol, triglicéridos, lipoproteína de baja densidad (LDL), lipoproteínas de muy baja densidad (VLDL) y una disminución del colesterol de alta densidad (HDL), en comparación con las personas que tenían niveles normales de colinesterasa. Aunado a esto, la resistencia a la insulina, explicada anteriormente, se caracteriza por no utilizar carbohidratos como fuente principal de energía, sino los lípidos. Esto genera que estos sean utilizados para cubrir las necesidades energéticas, ocurriendo la lipólisis y formación de nuevos lípidos a partir de glucosa, ocasionando el incremento en la concentración total de lípidos en la sangre. Este desequilibrio en los lípidos puede contribuir al desarrollo de diversas enfermedades, como: dislipidemia (incremento de triglicéridos o colesterol y disminución de HDL), ateroesclerosis, infartos y enfermedades cerebrovasculares [4].
Además de los efectos sobre el metabolismo de la glucosa, se puede inducir síndrome metabólico, acumulación de grasa en el hígado, cáncer y daño hepático. Pero esto no acaba aquí: existen reportes de personas que pueden presentar un polimorfismo (presencia de dos o más formas variantes de una secuencia específica de ADN que puede producirse entre diferentes personas o poblaciones) asociado a la posible susceptibilidad a los plaguicidas, lo cual puede generar que experimenten efectos más o menos tóxicos.
Específicamente, el polimorfismo asociado es con el gen de la paraoxonasa (PON1), enzima con actividad antiinflamatoria y antioxidante, que normalmente se encontraría en la forma de proteína con la combinación de los aminoácidos glutamina (Q) y arginina (R) en la posición 192, expresado como PON1 Q192R. Sin embargo, un polimorfismo puede ocasionar que se cambie un aminoácido, de tal modo que se tienen las combinaciones glutamina-glutamina (PON1 Q192Q) y arginina-arginina (PON1 R192R). Estos polimorfismos, QQ y RR, se han asociado a resistencia a la insulina, incapacidad de desintoxicación total de plaguicidas y mayor susceptibilidad a efectos tóxicos ante la exposición a organofosforados [2]. En la figura 2 se esquematizan los parámetros alterados relacionados con la función metabólica de una persona, ocasionados por la exposición a plaguicidas, así como las variantes de susceptibilidad.
Pero, ¿qué se ha hecho para evitar estos efectos sobre la salud?
La regulación actual ha prohibido, a nivel internacional y nacional, el uso de algunos plaguicidas como el glifosato, con el fin de evitar la intoxicación de más personas y, claro, el desarrollo de enfermedades no transmisibles. Sin embargo, la agricultura no es la única fuente de exposición a estos productos. Los plaguicidas también pueden encontrarse en los alimentos que consumimos, los insecticidas que usamos en casa y la ropa que vestimos. Por esta razón, se recomienda lo siguiente:
- Usar equipo de protección personal ante cualquier exposición a plaguicidas.
- Acudir al médico periódicamente.
- Comprar productos vegetales que en su producción utilicen plaguicidas orgánicos, que prometen ser inofensivos para la salud humana y el medio ambiente.
- Lavar adecuadamente las frutas y verduras.
- Consumir productos ofertados por agricultores locales, que podrían estar exentos de plaguicidas.
- Promover entre las comunidades los mercados sostenibles y sustentables.
- Visitar a un nutriólogo para llevar una dieta saludable y sostenible, que provea los micronutrientes necesarios para lograr el bienestar.
Referencias
[1] Hoyeck MP, Matteo G, MacFarlane EM, Perera I, Bruin JE. Persistent organic pollutants and β-cell toxicity: a comprehensive review. Am J Physiol Endocrinol Metab. 2022;322.
[2] Sharma A, Kumari S. Sources of endocrine toxicants with their biological implications. In: Environmental Endocrine Toxicants: Biology, Effects, and Management. 2023.
[3] Paz-Trejo C, Arenas-Huertero F, Gómez-Arroyo S. Nano fraction of pesticide induces genotoxicity and oxidative stress-dependent reticulum stress. Environ Toxicol. 2024;39(3).
[4] Miranda RA, Silva BS, de Moura EG, Lisboa PC. Pesticides as endocrine disruptors: programming for obesity and diabetes. Endocrine. 2023;79.
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