FARMACOS β-ADRENERGICOS EN PRODUCCION ANIMAL

FARMACOS β-ADRENERGICOS EN PRODUCCION ANIMAL.
SEGURIDAD ALIMENTARIA Y CALIDAD CARNICA
C.Errecalde, G. Prieto, C. Lüders, H. García Ovando1
Primer Congreso Argentino y Primer Congreso Mercosur de BPM - POES - HACCP
Río Cuarto, 27 y 28 de noviembre de 2003.
1
Farmacología, FAV, Universidad Nacional de Rio Cuarto. Ruta 8 km 609,
Río Cuarto, Córdoba, Argentina. e-mail: [email protected]
2
Indice general
página
Resumen.................................................................................
2
Introducción.............................................................................
3
Fármacos adrenérgicos..............................................................
5
Bases biológicas de los efectos metabólicos..................................
6
Efectos zootécnicos...................................................................
7
BBA y salud animal...................................................................
7
Impacto de BBA sobre la calidad cárnica.....................................
9
Residuos de BBA e inocuidad alimentaria.....................................
10
Conclusiones............................................................................
12
Bibliografía...............................................................................
14
Figura 1: Acciones metabólicas inherentes al sistema adrenérgico....
2
Figura 2 Estructura de fármacos ß-agonistas.................................
5
Tabla 1: Efectos de la estimulación de receptores β-adrenérgicos.....
3
Tabla 2. Características bioquímicas de fibras musculares................
6
Resumen
Los fármacos agonistas adrenérgicos se utilizan como
estimulantes del crecimiento en animales domésticos, el conjunto de modo ilegal
en todo el mundo mientras algunos agonistas como ractopamime y zilpaterol
fueron autorizados en algunos paises. Considerando el el contexto de situaciones
que promueven su empleo, esta revisión tiene el propósito de describir
integralmente este grupo de sustancias partiendo de sus acciones fármacometabólicas, efectos nocivos sobre la salud animal, el impacto sobre la calidad
de la carne y la problemática de los residuos en relación al significado
toxicológíco, de modo de aportar elementos que le permitan al Médico
Veterinario para la toma de decisiones, concientes del rol profesional de
promover alimentos inocuos y de calidad.
3
Fármacos β -adrenérgicos en producción animal. Seguridad alimentaria y calidad
cárnica.
Introducción
El sistema nervioso simpático desempeña un rol significativo en la regulación
homeostática, con intervenciones que comprenden todos los territorios orgánicos de modo
que controlan variadas funciones fisiológicas y metabólicas, por ejemplo, regulan la actividad
cardiaca y fuerza contráctil del corazón, el tono del músculo bronquial y la contracción
uterina, mediante la interacción con receptores β adrenérgicos.
Ubicados en la superficie de la membrana celular, los receptores adrenérgicos son
elementos tripartitos conformados por subunidades de reconocimiento vinculada a la
proteína G30. Según indica la figura 1, la subunidad activa la enzima adenil ciclasa que
produce el cAMP, un mensajero intracelular. Esta molécula causa sus efectos por unión a la
subunidad reguladora de la proteín-kinasa A, para liberar la subunidad catalítica que fosforila
proteínas intracelulares con diversos roles funcionales, responsables de los efectos biológicos
24,30,53
.
EPINEFRINA
Receptor - β
PROTEINA-G
MEMBRANA CELULAR
ADENIL
CICLASA
FOSFOLIPASA B KINASA
INACTIVA
ATP
cAMP
cAMP PROTEIN
KINASA INACTIVA
cAMP PROTEIN
KINASA ACTIVA
FOSFOLIPASA B KINASA
ACTIVA-P
Hígado o
músculo
FOSFORILASA B INACTIVA
Tejido Adiposo
triglicéridos
FOSFORILASA B-P ACTIVA
LIPASA
INACTIVA
LIPASA-P
ACTIVA
GLUCOSA-1-P
GLUCOGENO
ácidos grasos
libres
•ac. grasos libres
•glucosa
•ácido láctico
GLUCOSA-6-P
GLUCOSA-6-P
FOSFATASA
(hígado)
GLUCOSA
GLICOLISIS
(músculo)
ACIDO LACTICO
Vasos sanguíneos
Figura 1: Acciones metabólicas inherentes al sistema adrenérgico.
4
Según sus efectos y con algunas excepciones, los adrenorreceptores se clasifican
en α ó excitadores y β ó inhibidores, según especificidad y reconocimiento de diferentes
ligandos24,30,53, según información obtenida en humanos y roedores53. Esta clasificación
establece una relación precisa entre la respuesta biológica y naturaleza del receptor, lo que
posibilita utilizar fármacos agonistas ó antagonistas de modo racional30,49,53. Los receptores β
se diferencian en β1, asociados con respuestas excitadoras en el corazón, β2, situados en la
musculatura lisa vascular, bronquial y uterina, con efectos inhibidores24,30, según indica la
tabla 1. El receptor β3 fue identificado en ratas, expresado en niveles sustanciales en áreas
seleccionadas del intestino y tejido adiposo44,45,46.
Organo
Corazón
Arterias
Bronquios
Utero
Adipositos
Tipo
Rol
β1 > β2
β 1 > β2
β1 > β 2
β2
β1 - β2
Inotropismo+ cronotropismo +
Relajación
Relajación
Relajación
Lipólisis
Tabla 1: Efectos de la estimulación de receptores β-adrenérgicos30.
Los ligandos fisiológicos del receptor β son el neurotransmisor noradrenalina y la
hormona de origen suprarrenal, adrenalina. Noradrenalina, es un neurotransmisor del SNC y
periférico, está presente en el plasma y puede comportarse como hormona. Liberada por
fibras nerviosas simpáticas exhibe particular afinidad por los receptores β1, de fuerte
predominio en el tejido adiposo de porcinos18,44; en tanto adrenalina accede al torrente
sanguíneo desde la medula adrenal, tiene preferencia por los β2 y participa del control de la
glucógenolisis y el metabolismo proteico en el músculo esquelético e hígado30. De todos
modos, la distribución y densidad tisular de los distintos subtipos es conocida en animales de
laboratorio, en tanto se ignora su disposición en mamíferos de interés zootécnico53,57.
Existe evidencia de cierta heterogeneidad interespecífica respecto a subtipos de
adrenorreceptores y su distribución tisular, sin bien virtualmente están dispuestos en todas
las células, las respuestas derivan del subtipo dominante en ese tejido49,5068. Asimismo, los
receptores están regulados, de modo que inevitablemente la estimulación adrenérgica
continua deriva en insensibilidad del receptor, fenómeno conocido como “down regulation” ó
tolerancia30, aunque según el receptor involucrado se observan respuestas diferentes: por
ejemplo, el receptor β1 del tejido adiposo porcino decrece su actividad de modo menos
manifiesta respecto otras especies18,53.
El crecimiento animal es un fenómeno biológico complejo y extremadamente
especializado, determinado genéticamente y regulado por influencias endocrinas,
nutricionales y ambientales, involucra delicados mecanismos susceptibles de ser modificados
farmacológicamente, con el propósito de mejorar la performance zootécnica33,71. En este
contexto, considerando que las catecolaminas naturales -según tipo y cantidad de
adrenorreceptores en cada tejido ú órgano- influencian notablemente el metabolismo
intermediario al estimular la conversión de reservas energéticas (glucógeno y grasa) en
combustible de libre disposición, como glucosa y ácidos grasos libres33. Estas acciones
modifican drásticamente la composición de la canal y sugieren el empleo de fármacos
adrenérgicos con fines productivos7,46.
5
Fármacos adrenérgicos
El efecto redireccionador de nutrientes17,52,53, producido por agonistas β-adrenérgicos
fue reconocido en 1960, tras comprobar que la aplicación subcutánea de 0.5 mg/día de
adrenalina transforma un cerdo graso en magro en dos semanas, por un fuerte estimulo de
la lipólisis. Así es que comenzaron a administrarse en el alimento a razón de 0.1 mg durante
l7 días consecutivos en bovinos y cerdos con el propósito de favorecer la relación carne /
grasa, con reducción ubiquitaria de la grasa, en contraste con α agonistas (clonidina) que
sólo reducen la grasa perirrenal. No obstante, recién en los años 80' se utilizaron análogos
sintéticos con fines zootécnicos 46,48,53.
Los fármacos agonistas β-adrenérgicos ó BBA –también llamados lipomoduladores- se
comportan del mismo modo que las catecolaminas, puesto que mimetizan la actividad
natural. La estructura simple de éstas substancias (figura 2) facilitó el desarrollo de diversas
feniletanolaminas sintéticas, que exhiben semejanzas estructurales y farmacológicas con las
catecolaminas naturales, pero usualmente son más potentes 7,24,50,53.
Figura 2: Estructura de fármacos ß-agonistas.
Los agonistas difieren en selectividad y afinidad por β receptores24,53. El compuesto
más difundido es clenbuterol, habitualmente utilizado como tocolítico y broncodilatador 17,53,
fue el primer compuesto en incorporarse como recurso zootécnico, aunque también se
dispone de cimaterol, salbutamol, fenoterol, zilpaterol, albuterol, mabuterol, terbutaline y
ractopamine26,30,64. Estas sustancias requieren la presencia de un anillo aromático con un
grupo hidroxilo en la posición ß del grupo alifático para mostrar actividad, en tanto el grupo
nitrogenado y la sustitución de R por un grupo cíclico, no alifático, aumenta la especificidad
por adrenorreceptores69. En general detentan gran afinidad por los receptores ß2 y menos
manifiesta por los ß171, salvo ractopamine, que se comporta como agonista ß1 18,38,44, aunque
la especificidad es relativa, todos los agonistas ß2 activan parcialmente receptores ß1 30,71.
Como comparten propiedades fisicoquímicas, el comportamiento farmacocinético es
similar en ciertos aspectos. Alcanzan picos plasmáticas máximas (Cmax) en 1-3 horas y son
pronto metabolizados mediante metilación por la catecol-O-metil-transferasa (COMT)
tisulares ó conjugación fenólica, sin embargo la formación de sulfóxidos ó glucorónicos a
partir de anillos aromáticos de clenbuterol y cimaterol no es posible, esto resulta de
estabilidad metabólica y biodisponibilidad oral de estos agentes25. Clenbuterol posee una
extensa vida media (t½); en bovinos, en la curva de eliminación plasmática se distinguen
dos fases con t½ de 10 y 120 horas, respectivamente, lo que resulta en acumulación en
distintos tejidos65. Otros agonistas con anillos aromáticos hidroxilados, no halogenados, sólo
se metabolizan por conjugación y tienen t½ relativamente breves69.
6
Bases biológicas de los efectos metabólicos
En el adipocito, la activación de β-receptores por fármacos agonistas aumenta
notablemente la degradación de lípidos generando ácidos libres y glicerol, a partir de
triglicéridos1,30,46 e inhibe la lipogénesis in vivo e in vitro 30,46,71. Los BBA serían más
antilipogénicos que lipolíticos ó al menos éstas acciones tendrían igual magnitud, de modo
que el aumento del catabolismo conduce a menor deposición de grasa45,54.
La reducción de la grasa corporal resulta de la combinación del incremento en la
lipólisis, menor proliferación y reclutamiento de preadipocitos50, aunque los efectos in vivo
no sólo dependen de la especie animal y distribución del subtipo de receptor en el adipocito
sino también de la farmacocinética y farmacodinamia del agonista en esa especie, y los
efectos metabólicos y endocrinos que el fármaco produce en el organismo: aumento del flujo
de sangre en varios tejidos y modificación de niveles hormonales que pueden afectar directa
ó indirectamente el adipocito46,50,53. El metabolismo lipídico es regulado por insulina y
catecolaminas. La insulina inhibe la lipólisis1, pero el mecanismo es ignorado, lo cierto que el
nivel de insulina en plasma es fuertemente reducido y los adipocitos serían menos sensibles
a su acción45,46,53.
El crecimiento muscular post natal resulta de dos procesos biológicos fundamentales:
1) proliferación de células satélites musculares, que agregan nuevo ADN a células existentes
y previenen la declinación de la relación ADN:proteína, proporcional a la capacidad de
síntesis proteica, y 2) deposición de proteínas, consecuencia de los procesos simultáneos de
síntesis y degradación73. Estos procesos devienen en hipertrofia y crecimiento longitudinal
de fibras, agrupadas según la distribución cualitativa de proteínas contráctiles, cantidad de
mioglobina y características metabólicas en Tipo I ó de contracción lenta, resistente a la
fatiga y Tipo II ó de contracción rápida, que comprende los subtipos IIA, intermedias
respecto a la capacidad oxidativa y IIB, glicolíticas 32 (tabla 2).
Fibra tipo
Tipo de contracción
Metabolismo
Glucógeno
Mioglobina
Lípidos
Diámetro
I
IIA
IIB
Lenta
Oxidativo
Rápida
Oxidativo-glicolítico
+
+++
+++
+
+++
+++
++
+
Rápida
Oxidativo-glicolítico ó
glicolítico
+++
+
+
+++
Tabla 2. Características bioquímicas de fibras musculares.
Los cambios provocados por los fármacos BBA en el músculo esquelético obedecen a
hipertrofia de fibras musculares mas bien que aumento en la cantidad de células42. La
hipertrofia muscular comprende fibras musculares estriadas de contracción lenta (Tipo I)
pero es más intensa en fibras de contracción rápida, de tipo metabólico oxidativo (Tipo II)
5,14,15,16
. Modifican la proporción del tipo de fibra: en bovinos, se produce hipertrofia sobre
todo de fibras Tipo IIB 73. En cerdos aumenta principalmente la frecuencia de fibras Tipo IIB,
que deriva en menor actividad de enzimas oxidativas y bajas concentraciones del pigmento
heme en la carne37.
7
Si bien no se alteran la cantidad ó la longitud de las fibras, es notable el incremento
de la relación ARN / ADN 5,53,56, interpretado como aumento de transcripción en el músculo ó
como mayor estabilidad del ARN, conducente a mayor síntesis del mRNA en fibras
musculares 71, sin embargo se desconoce si deriva por unión a proteín-kinasa ó activación
del AMPc. En tanto, la disminución de ADN sugiere que el estimulo de células satélites e
incorporación en las fibras musculares no es un mecanismo comprometido en el aumento de
masa muscular, no obstante, in vitro algunos agonistas β1, como ractopamine, intensifican
notablemente el ritmo de proliferación, al menos en la etapa inicial de administración 5.
Los BBA influencian el potencial oxidativo: las enzimas citrato sintetasa y dehidroacilCoA deshidrogenasa son reducidas y también modifican la actividad glicolítica; la enzima
lactato deshidrogenasa es elevada; la cantidad de glucógeno es reducido pero permanece
sin cambios en cerdos73.
Además de la hipertrofia muscular, estos fármacos alteran el equilibrio entre síntesis
/ degradación de proteinas5,6,13,71, aunque la significación de ambos procesos difiere con el
fármaco aplicado50,53. En general, ocurre retención de nitrógeno e incremento poco relevante
de la síntesis proteica, en tanto el efecto inverso sucede en el resto del organismo, aunque
la redistribución del nitrógeno no fue explicada30,42,71. Los BBA inducen la deposición de
proteínas sólo en el músculo esquelético a diferencia de GH que lo hace en varios
tejidos64,73.
Los efectos se relacionan con acciones directas sobre las células musculares, habida
cuenta que se reconocen receptores β2 en ese tejido5,14,54, cuya densidad es superior en
fibras lentas, sin embargo, los BBA eluden la degradación muscular al interactuar in vivo con
enzimas proteolíticas lisosomales, sistema que desempeña un rol crucial en el crecimiento
3,28,53,56
, comprende las enzimas µ-calpaina y m-calpaina, ambas con actividad proteolítica
Ca++ dependiente, y una tercera, calpastatina, que inhibe las anteriores aunque parece ser
un componente inconstante del sistema y cuyo cometido se relaciona favorablemente con la
producción de proteína muscular3,13,19,43.
Los fármacos BBA aumentan la actividad de calpastatina56,60, si bien no todos los
músculos esqueléticos responden de igual modo, posiblemente por diferencias en el
contenido de fibras5,13,16,72, tipo y densidad de receptores hormonales -inclusive βreceptores- y por la habilidad de los distintos BBA para influir el metabolismo proteico72.
Menos significativos, los efectos indirectos comprenden modificaciones en los niveles
plasmáticos y/o variación en la sensibilidad de hormonas que participan en el crecimiento
del músculo esquelético5,6,14,53. Se producen fluctuaciones en los niveles plasmáticos de GH,
IGF1, T4, según la especie y el agente usado, aunque es habitual la reducción de insulina5,
hormona que modula el balance proteico en el músculo pues favorece el anabolismo al
facilitar la captación de aminoácidos14,33,55 e inhibe la proteólisis33. Es posible que insulina
refuerce la síntesis proteica aumentando la traducción de mRNA y la transcripción del gen55.
El efecto sobre el tejido muscular es dosis-dependiente, la respuesta es mayor en
rumiantes respecto a aves y cerdos6 y varía según la edad, sexo de los animales, plano
nutricional y tiempo de exposición5,53. Debido al fenómeno de “down regulation”, la acción es
transitoria: es posible un anabolismo inicial pero luego es más notorio el efecto
anticatabólico 5,6.30.
8
Efectos zootécnicos
Claramente, el efecto repartidor es más significativo en rumiantes que cerdos y aves,
sin embargo desde el punto de vista comercial es relevante en todas las especies
domésticas51, mientras el efecto anabólico es menos consistente, si bien la eficiencia
alimentaria mejora en todas las especies50. Los esfuerzos para unificar datos por especie y
agonista, en forma global indican una jerarquía de respuesta: ovinos, bovinos y pavos >
cerdos > pollos4,12,45,50. La menor respuesta en pollos se vincularía con la intensa selección
por ritmo de crecimiento en esta especie46,53.
Las respuestas son variables, dependen de la dosis y el tipo de sustancia pues existe
una considerable variación según el agonista utilizado debido que las características
farmacocinéticas - farmacodinámicas difieren según la especie animal 4,50,53,54. Asimismo, los
resultados pueden variar por la distribución de los subtipos aún en una misma especie es
conocido que estos difieren con la edad y el crecimiento del animal46. Influyen también el
sexo y características genéticas46,53,73. En cambio, en contraste con los anabólicos, la
perfomance zootécnica de los BBA es sólo marginalmente influida por el plano nutricional71.
BBA y salud animal
Además de los efectos propios del estimulo adrenérgico, como marcada
taquicardia33,42 e incremento en el metabolismo basal que conducente a hipertermia,
modificaciones transitorias y que demandan un periodo de adaptación de algunos días42, el
suministro prolongado de clenbuterol induce notorios cambios patológicos en el aparato
genital de ratas adultas: hidrómetra y mayor peso del útero, semejantes a las causadas por
esteroides ováricos. Histológicamente se observa expansión de glándulas luminales y
alteraciones ováricas. Clenbuterol induce un significativo aumento en la concentración de
receptores estrogénicos, en dosis dos veces superiores a las zootécnicas62 .
En bovinos prepúberes, clenbuterol causa marcada dilatación de la tráquea motivada
por relajación muscular y ausencia de la cresta traqueal, en tanto no se comprobaron
alteraciones morfológicas en el aparato genital, excepto menor peso del útero y ligera
colecta de secreciones en útero y vagina, usualmente inexistentes en ésta edad8, aunque Re
et al (1991) describe cambios histológicos y disposición anormal de receptores.
En cerdas adultas, clenbuterol causó lesiones macroscópicas caracterizadas por micro
quistes en el ovario y atrofia uterina, mientras el examen histológico reveló degeneración de
folículos ováricos, ausencia de cuerpo lúteo y menor dimensión y cantidad de glándulas
uterinas. Además, declina la tasa sérica de progesterona, en tanto los niveles de estradiol
permanecen sin cambios9. Estos resultados sugieren acciones genitales directas, habida
cuenta la identificaron β receptores en distintos órganos reproductivos del bovino63: las
alteraciones se relacionan con esteroideogénesis anormal, consecuencia de down-regulación
de las células de la granulosa a las gonadotrofinas, en tanto otra hipótesis sugiere menor
vascularización, que deriva en atresia folicular y menor actividad endocrina9.
En ratas, dosis anabólicas de clenbuterol causan hiperplasia en células
adrenocorticales e hiperestimulación adrenal, con efectos adversos sobre el bienestar
animal31, en tanto ractopamine altera la conducta de cerdos: el manejo es más complicado;
se observa taquicardia y mayores niveles de catecolaminas tras 4 semanas de
suplementación; éstos animales padecen mayor stress durante el transporte40.
9
Impacto de BBA sobre la calidad cárnica
Asumiendo que la calidad final de la carne depende de varias propiedades
organolépticas: color, cantidad de grasa, sabor, textura y ternura. Aunque el color y
cantidad de grasa contribuyen en forma importante la compra de carne, el carácter
organoléptico que más influencia la satisfacción de los consumidores es la terneza de la
carne60, producida por la degradación de las proteínas estructurales del músculo mediante la
acción de enzimas endógenas, proceso conocido como proteólisis post mortem, motivo por
el cual la carne es madurada de inmediato al período de matanza. El proceso es muy
complejo e involucra cambios en proteínas de miofibrillas durante el almacenamiento 27,32,66.
Si bien los cambios metabólicos y en el diámetro de las fibras producidos por los BBA
contribuyen negativamente en la terneza de la carne13, el efecto deriva de menor actividad
proteolítica en vivo y post mortem, al interactuar con las enzimas proteolíticas endógenas,
concretamente con el sistema calpaina/calpasteina19,29,34,37,66 responsables de la degradación
de miofibrillas en el músculo esquelético durante el almacenamiento de la carne27,42,43,
asumiendo que este sistema es funcional post mortem 32,66, sin afectar a miosina y actina19
En general, se asume que los BBA aumentan la actividad inhibitoria de calpasteina
. Existen suficientes evidencias que indican que µ-calpaina es responsable de la
proteólisis post mortem 11,70, sin embargo se discrepa en cuanto que si los BBA reducen la
actividad de µ-calpaina ó aumentan m-calpaina39,66 ó deprimen ambas34, lo que virtualmente
previene la terneza al restringir la capacidad proteolíca post mortem, efecto comprobado
aún con un período de retiro de 8 días39. Luño et al (1999), señalan que a los 8 días post
mortem la inhibición es superior respecto al primer día, esta situación supone una tentación
para eludir todo período de espera.
3,34,53,56
Los BBA ante mortem reducen el depósito de glucógeno muscular afectando el
descenso de pH que normalmente ocurre post faena debido al metabolismo anaeróbico de
modo que la carne se caracteriza por un indeseable color oscuro29,52,60. Esta limitación post
mortem de la acidificación próxima a 0.3-0.4 unidades de pH explica el color oscuro52,60.
Asimismo, la miosina es más susceptible a la desnaturalización, lo que aumenta las
posibilidades de menor retención de agua y favorece las pérdidas por goteo19,42.60 y además,
el aumento del pH puede estimular la proliferación microbiana en la canal, implicando serios
riesgos sanitarios23, 26,60.
La canal contiene menor tenor graso, sobre todo de lípidos intramusculares36, pero se
incrementa notablemente la cantidad de agua, como consecuencia del aumento de
proteínas, donde cada gramo retiene aproximadamente 3 gr de agua, constituyendo un
fraude indirecto al consumidor 23.
Como atributos favorable se destaca el aumento global de peso de la canal, que se
refleja en los diferentes cortes de mayor valor comercial quienes proporcionalmente
alcanzan mayor desarrollo72 y es uniforme el mayor rendimiento de la res24. La reducción del
contenido graso oscila entre 6 y 33%, puede satisfacer la necesidad de consumidores60.
Asimismo, los BBA no influencian la jugosidad y los efectos son mínimos sobre el sabor y el
marmolado53. En cerdos ractopamine afecta el color, al reducir las fibras rojas e incrementar
el tamaño y densidad de fibras blancas y también reduce el colesterol en 8% 53. De todos
modos, si bien los BBA afectan adversamente la calidad cárnica en rumiantes36,73 respecto a
porcinos y aves, debido que en los primeros se reducen marcadamente los lípidos
intramusculares36,60,73, los resultados varían conforme el compuesto aplicado50,73.
10
Residuos de BBA vs inocuidad alimentaria.
Las restricciones impuestas por la CE al uso de anabólicos (1986) y a la importación
de carne tratada con hormonas promotoras de crecimiento (European Council Directive
88/146)17,52 representaron desventajas competitivas para el ganadero50,52. Entonces, los BBA
surgen como una alternativa tecnológica, favorecida por el bajo costo de elaboración,
facilidad de aplicación por cuanto los efectos son similares por vía oral ó parenteral4,12,24,33 y
relativas ventajas zootécnicas respecto a otros promotores del crecimiento: si bien la
eficiencia de los anabólicos esteroidales e incluso de zeranol, es indiscutida en rumiantes7,71,
los resultados son poco convincentes en cerdos y aves42,71. Además, dependen de los niveles
endógenos de las hormonas sexuales, por lo tanto sólo son aptos en animales en
crecimiento33,71, mientras los BBA brindan resultados inmediatos y se utilizan durante la
etapa de terminación50,53,54, superando a los antibióticos ionóforos destinados a orientar el
metabolismo ruminal puesto que se requieren un período de adaptación de la microflora
ruminal y brindan resultados modestos42.
Estos antecedentes, coincidentes con el supuesto inicial que nuevas moléculas de
origen sintético, no relacionadas a las hormonas sexuales anabólicas no producirían residuos
peligrosos en animales tratados30 -en el contexto que los anabólicos conllevan una impacto
emocional innegable en la población, relativo al término hormona- favoreció el empleo de
BBA en producción animal, de modo que en poco tiempo se extendió el empleo no
autorizado de BBA, sobre todo clenbuterol, aplicado en dosis 10 veces superiores a las
utilizadas en terapéutica10,26 satura caminos metabólicos de biotransformación y eliminación
habituales y produce residuos en distintos tejidos25. Esta práctica no es justificable y el
razonamiento es más bien primitivo: el incremento en el rendimiento en canal no es lineal al
aumento en la dosis y se comprometen la salud y el bienestar del animal69.
El Martínez-Navarro (1990) y Pulce et al (1991), describen la intoxicación masiva en
humanos tras el consumo de hígado de bovinos que contenían 0.37–0.5 µg/clenbuterol por
gr de tejido. Los síntomas incluyeron palpitación, taquicardia, cefalea, mialgias y temblores,
se manifestaron luego de un periodo de latencia de 100 minutos (rango: 30 - 360 minutos)
en el 97% de los consumidores53,58,74.
Como consecuencia de estas intoxicaciones, excepto ractopamine, selectivo por
receptores ß1 2,49,53, autorizado en 1999 en EEUU para uso en cerdos2,44,46,49,53, con menos
impacto en la calidad de la canal2 y zilpaterol, un poderoso agonista β2 oficialmente
registrado para bovinos en México y Sudáfrica53,17,53, el resto de los BBA son fuertemente
cuestionados e incluso prohibidos en varios países17,25,39,53 (Res. 96/22 EC)26,35. En Argentina
sólo se admite el uso terapéutico (Res. Senasa 300/95 y 395/95).
En Europa, la difusión de casos tóxicos en humanos tras el uso fraudulento causó
gran preocupación social por el riesgo potencial al que está expuesto el consumidor,
particularmente por los relevantes residuos hepáticos17,26,35,41, habida cuenta que la
comparación de datos revela al humano como más susceptible; el no efecto farmacológico
es 50 veces menor que el no toxicológico25 y que Elliot et al (1993) determinaron residuos
de clenbuterol en hígado no menos 15 días post aplicación mientras en el músculo los
niveles son menores a los que originan toxicidad, por lo tanto el tiempo de espera es
suficiente para remover el fármaco del músculo pero no sucede lo mismo en hígado y riñón,
de todos modos los envenenamientos causados por clenbuterol se ha atribuido al compuesto
no metabolizado que permanece en tejidos comestibles; sin embargo, el rol toxicológico de
los metabolitos es ignorado67. Según hábitos alimenticios, los residuos hepáticos implicarían
11
26
mayor riesgo en familias de escasos recursos , por cuanto los máximos efectos
zootécnicos se logran cuando se ignora el período de resguardo a la faena, debido que el
retiro de la sustancia conduce a deposición compensatoria de grasa y decrece drásticamente
el efecto sobre el crecimiento, lo que significa pérdida del beneficio50,52,54.
En consecuencia, el modelo probable de administración ilegal es dosificar animales
hasta su venta con el propósito de lograr los máximos beneficio, por lo tanto la extensión del
período condiciona la utilidad económica50,54. Es claro que el modelo es peligroso para la
salud humana y explica la incidencia de residuos en mataderos (22%) encontrado en
España, casi diez veces superior al hallado en establecimientos rurales17. Es importante
señalar que el Codex Alimentarius de la FAO aún no aprobó el MRL para clenbuterol.
Evidentemente, al definirlo acepta tácitamente su empleo, lo que implicaría un riesgo
sanitario para el consumidor en virtud de que en muchos países aún no instrumentaron
sistemas de seguimiento de residuos ni penalizaciones concretas para veterinarios y
productores responsables de faenar animales sin período de resguardo69.
Asimismo, con el propósito de eludir controles se introducen ciertas modificaciones en
la estructura de clenbuterol sin variar substancialmente la actividad biológica, de modo que
existen congéneres no identificados por los ensayos comunes. El tráfico ilícito de nuevos
agonistas para uso zootécnico es muy lucrativo y carece de límites; muchas veces la
detección se complica por el metabolismo extenso de algunas substancias ó por el empleo
de dosis bajas17. Preocupa la evidencia que frente al avance en los métodos analíticos para
los agonistas conocidos, los ganaderos se anticipan administrando nuevas variedades ó
combinaciones de BBA que encubren resultados individuales17. Se descubrió efedrina en
alimento para cerdos, un alcaloide obtenido de hierbas del género Ephedra provisto de
pronunciados efectos estimulantes en el SNC, muy popular para el control de peso por
estímulo de la lipólisis; sin embargo, presenta efectos colaterales como insomnio,
irritabilidad, cefaleas, vómitos, dificultades con la micción, etc. El uso prolongado causa
taquicardia e hipertensión arterial17. También se usa un agonista natural, hordenina74,
generado a partir de tiramina en la cebada, cactus y es una de las aminas activas de Zhi
Shi, una hierba china que activa receptores β3 y produce lipólisis17. Aún la acción
cardiorrespiratoria de hordenina es efímera y sólo se manifiesta con dosis elevadas, también
se utiliza como estimulante en equinos deportivos17.
La determinación de residuos se realiza por métodos físico-químicos disponibles
(HPLC GC-MS y LC-MS), radiorreceptor e inmunológicos. La detección es compleja pues la
co-administración de fármacos como estradiol ó dexametasona, modifica los resultados35 y
por la diversidad de estructuras posibles en las moléculas que comprenden el grupo: sólo el
segmento central es común (R1-CHOH-CH2-RH-R2), R1 y R2 pueden variar
significativamente y se presume metabolización rápida con formación de metabolitos de
estructura química muy dispar30. Es importante el tejido seleccionado en el seguimiento17,
debido que clenbuterol decrece en sangre cuando el tratamiento es discontinuado65. Es
necesario considerar ojos e hígado para detectar residuos8: en bovinos el hígado puede
emplearse en el momento de la faena21,47,65, pero el acumulo mas significativo se produce en
tejidos ricos en melanina, como coroides ó retina y pelo21,47 69. Es absurdo pensar que la
acumulación en estas estructuras represente un peligro real. Sin embargo, proporciona
información relevante sobre el uso del clenbuterol en animales enviados a faena: en
coroides a los 28 días alcanza 6 µg/kg y permite la detección hasta 42 días post
aplicación22,65, aun luego de un extenso período de retiro20. En Europa, el desarrollo de una
estrategia de control conveniente basada en ELISA, seguido por análisis confirmatorio con
GC-MS y LC-MS en distintas matrices, fue exitosa para reducir la ocurrencia de clenbuterol17.
12
Ractopamine y zilpaterol, utilizados sólo en animales, se biotransforman y
depuran con rapidez, tanto que los residuos generados son débiles farmacológicamente en
humanos puesto que no producen efectos cardiovasculares adversos ó de otra índole, aun
consumiendo productos de origen animal provenientes de cerdos y bovinos tratados sin
periodo de retiro69.
Estas diferencias tiene fundamentos farmacológicos: los agonistas muestran
importantes diferencias en cuanto a actividad intrínseca según la naturaleza de los grupos
sustituyentes que además propician distintas características farmacocinéticas; así es que las
diferentes capacidades de distribución y permanencia en el organismo determinan la
magnitud del efecto del agonista y la persistencia de residuos en los tejidos animales69. Por
ejemplo, en clenbuterol el reemplazo de OH- por un halógeno -Cl evita la biotransformación
por las COMT tisulares y la biotransformación hepática es lenta. Al mismo tiempo, el Cl hace
a clenbuterol más liposoluble que otros análogos y por lo tanto exhibe mayor difusión
tisular69.
En cambio ractopamine y zilpaterol experimentan pronta eliminación; la ausencia de
Cl en el grupo cíclico facilita su biotransformación y excreción; se estima que mediante
conjugación glucurónica en 24-48 horas se reducen los niveles de ractopamine y metabolitos
a valores inferiores a la IDA, aunque se determinaron niveles urinarios de 44-473 ng/ml
hasta dos semanas post aplicación, no obstante la FDA le adjudicó un tiempo de retiro de
cero días en virtud del NOEL derivado de estudios de toxicidad69. Para zilpaterol, el tiempo
de retiro se estableció en 48-72 horas según el país y también exhibe un NOEL muy
elevado69. No se documentaron efectos tóxicos de ractopamine ó zilpaterol en humanos ni
bovinos sobredosificados y en caso de ractopamine, la IDA por vía endovenosa supera 230
veces al clenbuterol oral. Asimismo, los residuos hepáticos sin período de retiro son 0.013
ppm, inferior al LMR, establecido en 0.15 ppm69.
Conclusiones
Si bien existe un criterio unánime en la comunidad científica respecto que las
feniletanolaminas sintéticas representan una amenazan para la salud pública, en función de
los lamentables antecedentes tras el abuso de clenbuterol35, considerando que aún se
continúan empleando en el mercado negro, es necesario admitir que similar a lo acontecido
con los anabólicos en cierto modo el tema trasciende ámbitos científicos y tiene fuertes
connotaciones políticas; si bien en un contexto de necesidades crecientes de proteínas en los
países menos industrializados no es posible descartar de plano todas las alternativas que
mejoren la perfomance zootécnica - aún los BBA no necesariamente promueven la síntesis
de proteínas- en algunos países, como México ó EEUU se estimula la suplementación con
ciertos fármacos adrenérgicos, en cambios otros por ahora no admiten esta posibilidad, no
obstante en el futuro pueden considerar modificar la perfomance animal con métodos
farmacológicos7,17.
En este sentido las expectativas se orientan hacia fármacos repartidores de
nutrientes como respuesta a la demanda de consumidores por carne con menor contenido
en grasa, a expensas de sacrificar caracteres organolépticos7,17. Un posible desafío es
explorar nuevos fármacos, más específicos hacia el receptor β3, más inocuos que sus
precedentes, pues a pesar de las evidencias aportadas en cuanto a la inocuidad de zilpaterol
y ractopamine, que indicarían mayor seguridad para el consumidor, éstos agentes no son
13
admitidos en países miembros del Mercosur ó de la Comunidad Europea, en función
que el conjunto de fármacos adrenérgicos desarrollan actividad sobre distintos territorios
orgánicos; por ejemplo interfieren con la liberación de hormonas e incluso son nocivos para
el operador, pues se absorben por inhalación60.
Nuestro concepción es que antes de promover el uso comercial de estas sustancias,
resulta imprescindible comprender cabalmente los efectos metabólicos e interacciones de los
compuestos; determinar la magnitud de los residuos y su evaluación toxicológíca y
establecer una estrategia de control, para evitar que suceda lo mismo que con clenbuterol,
de modo de garantizar inocuidad para el consumidor y al mismo tiempo debe ser valorado el
impacto sobre en la salud animal considerando los efectos dramáticos que los compuestos
sintéticos implican para la fisiología animal7. Asimismo, para ningún agonista se estudió la
toxicidad del fármaco original ó sus metabolitos en poblaciones de riesgo; pacientes con
patologías cardíacas ó desbalances electrolíticos, debido que modifican la distribución de
potasio en el cuerpo 26,60.
En este contexto, no obstante se logró reducir significativamente el uso clandestino
de clenbuterol y otros análogos, es clara la insuficiente capacidad técnica para detectar
residuos de BBA aún en los países muy desarrollados, si bien se progresa con metodologías
muy específicas, al mismo tiempo constituyen una limitante para las nuevas moléculas, por
ejemplo la estructura de zilpaterol difiere claramente de otros β-agonistas17.53, como
clenbuterol o ractopamine, de modo que los controles rutinarios basados en inmunoensayos
no puede descubrir esta nueva molécula17.
La situación requiere el estímulo de estudios farmacocinéticos y metabólicos que
comprenda distintas substancias en las especies domesticas afectadas y establecer normas
de referencia de compuestos y metabolitos, sobre todo respecto de nuevos compuestos,
con el propósito de facilitar la tarea de laboratorios de control, quienes deben trabajar
coordinadamente con los servicios de inspección17. En este sentido, si bien las lesiones
patológicas post mortem fueron hallazgos experimentales, generalmente provocados con
dosis elevadas y sin contemplar un período de resguardo, ciertas alteraciones morfológicas
pueden alertar al Médico Veterinario inspector, tales como dilatación traqueal, hígado
demasiado oscuro ó exceso de secreciones en el aparato genital8,61 y contribuir con la
identificación. Biolatti et al (1994) consideran improbable esta alternativa, al menos en
bovinos jóvenes, no obstante es necesario considerar que las lesiones difieren según la
especie, aún en el mismo órgano.
Asimismo, considerando que los inconvenientes derivados de clenbuterol y otros
análogos se relacionan con el uso abusivo -dosis excesivas y no respeto del período de
resguardo- pero implica también el desconocimiento de productores agropecuarios que no
fueron correctamente asesorados, este trabajo humildemente pretende aportar información
sobre las situación actual de las feniletanolaminas sintéticas pues consideramos oportuno
acompañar los controles con acciones informativas destinadas a los Médicos Veterinarios
relacionados al ámbito de la producción animal y elaboración de alimentos, pues es
necesario destacar el rol profesional no sólo en entes de control sino en la educación hacia el
productor agropecuario, a los efectos de impedir el uso ilegal con el propósito de respetar
los derechos del consumidor y ofrecer carne inocua, libre de contaminantes de cualquier
naturaleza.
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