Click para bajar la publicación en PDF

Resguardar la Vida
Publicación de GT Laboratorio - Rosario - Argentina
N°2
Ecotóxicos
La Naturaleza Amenazada
Resguardar la Vida
Año 2 • Número II • Mayo 2012
“Ecotoxicos: La Naturaleza
Amenazada”
Primera Edición
Editorial
GT Laboratorio s.r.!.
Necochea 3274 • S2001QXL
Rosario - Argentina
Tel / fax: +54 - (0341) 481 1002 .
E-mails:
[email protected]
Web: www.gtlab.com.ar
Director General
Dr. Daniel C. Gazzola Bioquímico
Redacción
Dr. Daniel Echave Bioquímico
Diseño Gráfico
Julieta Gazzola
Ejemplar de distribución gratuita.
Se autoriza su libre reproducción,
difusión tota parcial siempre que se
cite la fuente.
Auspicia
Editorial
En el ciclo de la naturaleza, los seres vivos y el medio ambiente interactúan intercambiando masa y energía. En los términos del mantenimiento del equilibrio ecológico, los procesos metabólicos involucrados, dan
como resultado sustancias que no ofrecen peligro potencial para el medio ambiente. Más aún, las interacciones de los seres vivos se optimizan
en el medio ambiente adecuado, ya que la evolución ha proporcionado
un reaseguro; los desechos metabólicos de algunas especies son aprovechados por otras, logrando así cerrar el “ciclo de la vida “.Todo esto
significa que la vida como hoy la conocemos sobre el planeta es autosustentable por la propia interrelación lograda en milenios.
Los seres vivos interactúan también con los componentes inanimados
del medio ambiente. Existen muchos conocidos y de amplia difusión
pero no forman parte de los ciclos vitales o estructura de los seres vivos.
Existen sustancias geológicamente naturales que son perjudiciales para
los organismos vivos actuales. Evolutivamente algunos organismos se
han adaptado mediante mecanismos eficientes para “deshacerse” de
ellas, ya sea por inactivación, detoxificación o excreción. Para los que
no poseen estos mecanismos, estas sustancias actúan como verdaderos
venenos metabólicos que pueden afectar la viabilidad de la especie pudiendo ser factores de su extinción.
La irrupción tardía de la especie humana sobre la tierra, ha trastocado todo este equilibrio. Por su propia naturaleza racional y cultural, el
humano tiene la cualidad de cambiar el medio ambiente. Ya sea para
subsistir, por mejorar su calidad de vida, por la dominación, etc ,etc,
en definitiva por el irrefrenable impulso de su maravillosa y a la vez tortuosa existencia, produce como consecuencia de muchos de sus actos,
verdaderos atentados al medio ambiente y por lo tanto al equilibrio
ecológico.
Miles de productos industriales no naturales (muchos de ellos no biodegradables ) han sido incorporados al medio ambiente por la actividad
del hombre. No siempre el impacto de éstos es inmediato. La toxicidad,
cantidad y dispersión de éstos productos no naturales, determina el
riesgo para la naturaleza.
El presente fascículo informa que no existe la inocuidad absoluta de
tales sustancias, si no que hasta los propios seres vivos pueden transformarse en reservorios “pasivos” alterando más temprano o más tarde, la
viabilidad de las especies relacionadas con la cadena alimenticia.
Dr: Daniel C. Gazzola
Director Gt Laboratorio s.r.l.
Introducción
La visión antropocentrica del medio
ambiente ha despreciado desde hace
siglos la relación del ser humano con la
naturaleza circundante, considerandola como que está a su servicio, desde
el uso simplemente recreativo hasta la
mas profunda concepción económica
de su explotación.
Bajo los supuestos del desarrollo y el
control de los enemigos naturales del
hombre, la civilización moderna no solo
a depredado a las especies sino que ha
modificado el ambiente físico para hacerlo aceptable a sus necesidades.
Sobre este concepto, el aporte de la
tecnología ha hecho lo suyo, incorporando al ambiente natural sustancias
quimicas no existentes en la naturaleza,
o bien cuya concentración natural es
infinitamente inferior a la creada por la
industria.
Actualmente hay más de 100000 sustancias de síntesis de uso habitual, de
las cuales al menos 1500 se consideran
sospechosas o caracteristicamente tóxicas (Norma REACH 1)
Paracelso, el famoso médico suizo, establecía ya en el siglo XVI: “Nada es inocuo, todo es veneno; sólo la dosis hace
la diferencia”.
Este paradigma, ha sido la base de los
estudio sobre toxicidad hasta mediados
del siglo XX, de manera de establecer
niveles de seguridad o “dosis de referencia” de manera de evitar efectos
sobre la salud. Consecuentemente, concibe que mayores dosis puede producir
daño y menores no lo harán.
Dado que los criterios de clasificación
de los tóxicos, en la concepción clásica,
se basan en las propiedades intrínsecas
de la sustancia quimica , no tienen en
cuenta la situación de exposición del lugar o las condiciones ambientales específicas. Esa clasificación es independiente del tiempo y del espacio.
El único caso en donde no se establecen niveles de riesgo, sino de inaceptabilidad es con las sustancias que incuestionablemente producen cáncer, donde
no hay niveles admisibles.
Este modelo se encuentra permitido,
ya que desdeña otros factores como el
tiempo de exposición, la naturaleza genética del individuo, la coparticipación
de otras sustancias como atenuadores
o activadores de la acción tóxica y por
último, los efectos sobre el medio ambiente que podría temprana o tardia-
mente trasladarse al ser humano.
Múltiples estudios han demostrado
que las respuestas desencadenadas
por algunas sustancias químicas es diferentes según el nivel de organización
biológica, generando tambien efectos
diferentes. Esto significa que algunos
contaminantes ambientales pueden
provocar efectos biológicos aún a concentraciones extremadamente bajas en
el medio.
Surge así una nueva rama de la toxicología que integra el concepto ambiental al estudio de la la toxicidad de
las sutancias químicas, incorporando el
estudio de la circulación de las mismas
en el ambiente biótico y abiótico de los
Ecosistemas: la ecotoxicología.
La Ecotoxicología es entonces una disciplina relativamente nueva, definida
por René Truhaut en 1969. Combina el
concepto Ecología (“la ciencia que estudia las interacciones entre los organismos, su distribución y abundancia), con
la Toxicología (el estudio de los efectos
nocivos de las sustancias en el organismo vivo, usualmente el humano). Por lo
tanto, la Ecotoxicología incursiona no
solo en el estudio del impacto de las
sustancias quimicas sobre individuos
sino sobre todas las poblaciones del
ecosistema2 .
De tal manera, los tóxicos, ya no se entienden solamente desde el punto de
vista antropocéntrico sino incorporados
e interaccionados en la biosfera. Son
los ECOTOXICOS.
El término tóxico se utiliza como adjetivo para designar y calificar a todos
aquellos elementos o sustancias que resulten nocivos y dañinos para algún tipo
de organismo.
La mejor definición de un ecotóxico
podría resumirse entonces como:
Sustancias o desechos que, si se liberan, tienen o pueden tener efectos
adversos inmediatos o retardados en
el medio ambiente, debido a la bioacumulación o a los efectos tóxicos en los
sistemas bióticos. (Convenio de Basilea)
Respecto a esta definición se desprende que:
• Los efectos, consecuentemente ,
pueden ser agudos (inmediatos) o crónicos ( a largo plazo).
• Los efectos a largo plazo pueden
aparecer a lo largo del tiempo (retardados), por exposición constante al
toxico, la capacidad del organismo de
incorporarlo a sus tejidos de manera
permanente (bioacumulación) y/o disponer de mecanismos metabólicos de
detoxificación muy lenta.
ECOSISTEMAS Y
CIRCULACIÓN DE MATERIALES
Las relaciónes de alimentación (relaciónes tróficas) en un ecosistema determinado, son la esencia de la circulación
de loa materiales en la misma. Conocidos son los ciclos biogeoquímicos
del Carbono ( C ) y Nitrógeno ( N ). De
idéntica manera, las sustancias químicas
(que contienen usualmente C, N, Azufre
(S),Oxigeno (O) e Hidrógeno (H)), circulan en la naturaleza, sufriendo procesos
de transformación (no necesariamente
degradación), ya sea en contacto con el
ambiente biótico como con el abiótico.
La complejidad de las interacciones
originadas por las redes tróficas, constituye un punto de estudio importante
para establecer la circulación de las sustancias y los efectos sobre los organismos vivos. Dado que la afectación no es
la misma en los diferentes organismos,
la acción del tóxico podrá generar rupturas de la red alimentaria y consecuentemente afectar a organismos que no
necesariamente sufren efectos por el
tóxico en si, sino por la reducción o letalidad de las especies con la que tiene
relación trófica y que afectan indirectamente su supervivencia.
Habitualmente, a un ecosistema pueden llegar numerosos contaminantes3,
unos persistirán un largo tiempo, otros
serán transformados o destruidos por
el medio; también varía el tiempo que
permanecen en los organismos vivos.
La gran diversidad de sustancias que
se liberan al medio ambiente, hace que
resulte muy complejo determinar con
rigurosidad los efectos que resultan de
la toxicidad múltiple o la interaccion de
diferentes sustancias sobre un mismo
individuo .
1- REACH es el Reglamento relativo al registro, la evaluación, la autorización y la Restricción de las sustancias y preparados químicos (Registration,
Evaluation, Authorisation and Restriction of Chemicals). Entró en vigor en la Comunidad Europea ,el 1 de junio de 2007.
2- Ecosistema: Unidad formada por factores bióticos (o integrantes vivos como los vegetales, animales y microorganismos) y abiótico (componentes
que carecen de vida como son los minerales, el agua, el aire) en la que existen interacciones vitales, fluye la energía y circula la materia.
3- Se dice que un ambiente está contaminado cuando en él aparecen sustancias o productos que no debieran estar, o cuando su concentración es
distinta a la que debería haber de forma natural
4- A modo de ejemplo. En el humano, para reducir a la mitad la capacidad respiratoria se precisan 60 ppm de SO2, pero si se añaden 4 mg/m3 de
partículas de cloruro sódico éste efecto se consigue con sólo 18 ppm de SO2 y, si incorporamos 10 mg/m3 de partículas de cloruro sódico la respuesta
se multiplica 15 veces, pues la concentración de SO2 precisa se reduce a 4 ppm ( “potenciación gas-polvo”)
Cómo actúan los tóxicos en el medio ambiente
La acción de un tóxico en un ecosistema se divide en dos etapas, la primera
denominada toxicocinética en la que el
tóxico entra en el ecosistema, se acumula y se transforma, y la segunda etapa,
o toxicodinámica, que integra la acción
del tóxico y la respuesta del ecosistema:
1.PRIMERA ETAPA: El compuesto
entra por el aire en forma de vapor o de
gas, arrastrado o diluido por el agua de
lluvia, de riego, etc. o, a veces, difundiéndose por materiales permeables.
Incluye tres fases:
1º Transporte: Introduciéndose en las
cadenas alimenticias y en los ciclos biogeoquímicos.
2º Acumulación en el medio y en los
organismos (Bioacumulación). El tóxico
se integra en la cadena trófica y va in-
crementando su concentración en las
distintas especies pudiendo llegar hasta
el ser humano. Se mide habitualmente
por medio del Factor de Bioconcentración (FBC). El conocimiento de los factores de bioconcentración es útil para
la evaluación del riesgo de exposición y
estimar las consecuencias a largo plazo
FACTOR DE BIOCONCENTRACIÓN (FBC)
Concentración en el Organismo (mg/kg)
FBC= ----------------------------------------------Concentración en el medio (mg/Kg)
FBC 1
-> No existe bioconcentración
FBC < 10 -> Baja concentración
FBC entre 10 y 100 -> Intermedia
FBC >100 -> Muy alta bioacumulación
Ciclo del DDT
Bioacumulación del DDT
3º Transformación de los compuestos
como resultado de reacciones químicas
o de procesos biológicos. Estos cambios pueden representar unas veces un
incremento y otras una reducción de la
toxicidad.
Fase I: El compuesto es tranformado
a partir de sus características químicas
por enzimas específicas de grupos funcionales (Oxidasas,reductasas,esterasas,
hidrolasas,etc). De manera general, las
reacciónes enzimáticas que originen
una oxidación del compuesto tenderán
a producir metabolitos más activos5,
mientras que la hidrólisis actuarán como
atenuadores del efecto tóxico . No todos los organismos responden de la
misma manera y resuelven la presencia
del tóxico por la misma vía metabólica,
en algunos casos, el toxico se convierte
en un compuesto mas activo . Ello es la
base del desarrollo y formulación de estas sustancias cuando se utilizan como
pesticidas, por ejemplo.
Fase II: El compuesto es conjugado
con Ácido glucurónifo, sulfato, gluta-
FASE I
TÓXICO
Oxidación
Reducción
Hidrólisis
Desmaniación
Desalquilación
Metilación
Desulfuración
tio, acetato, etc para transformarlo
en una sustancia inactiva , soluble en
agua para que pueda ser excretrada
por la orina en los casos de organismos superiores. Las enzimas involucradas son generalmente transferasas
que incorporan a estas sustancias a la
molécula del tóxico ya transformado
en la Fase I.
FASE II
SUSTANCIA
TRANSFORMADA
Glucoronación
Esterificación
Amidación
CONJUGACIÓN
EXCRECION
Organismo vivo
Medio Ambiente (Habitat)
2.SEGUNDA ETAPA: La acción del
tóxico desencadena efectos en el medio. Los mismos son la respuesta de
las comunidades y la reacción global de
todo el ecosistema.
Los efectos pueden ser letales y matar
a las especies. Pero la acción selectiva
de las sustancias tóxicas, la diferente
respuesta metabólica de las especies, o
el efecto de acuerdo a la concentración
en el medio de las mismas ,hace que las
repercusiones sean diferentes dentro de
las mismas comunidades en el ecosistema. Por ello, es mas común observar
efectos subletales y que una elevada
proporción de especies continúen vivas, lo cual no significa que no han sido
afectadas. Puede suceder que crezcan
menos, se reduzca su capacidad reproductiva o se modifique su desarrollo. Sin
5 - Ello es la base del diseño de compuestos químicos de utilidad en el control de plagas, por ejemplo.
embargo, ello no es inocuo para el ecosistema, al modificarse el número de individuos de las poblaciones existentes,
consecuentemente se altera la cadena
alimenticia. En definitiva, se reduce la
productividad y la recirculación de materiales, conduciendo a un sistema inestable y finalmente no sostenible.
Estudio de la toxicidad ambiental.
En ecotoxicología, los efectos tóxicos
en los sistemas bióticos de las sustancias
o las mezclas de sustancias se evalúan
mediante pruebas en las que los organismos son expuestos en condiciones
controladas. Pueden hacerse pruebas
muy diversas, desde simple pruebas de
letalidad a corto plazo para una sola especie hasta combinaciones cerradas con
comunidades de organismos.
Las metodologías, a diferencia de la
toxicología clásica que traslada los estudios sobre los efectos en mamíferos
(ratón, rata, conejos,monos, etc) para
establecer niveles aceptables de concentración en humanos, se ocupa de
establecer los efectos sobre los organismos naturales a diferentes complejidades biológicas (bacterias, algas, peces,
crustáceos, plantas, etc).
Basicamente, para los ambientes
acuáticos, el organismo se incuba en
condiciones estándar por un tiempo
predeterminado en contacto con diversas diluciones o con diversas dosis
de la sustancia tóxica, y con organismos controles a los que no se añade la
sustancia tóxica. La concentración que
produce la muerte de 50% de los individuos en la población de prueba es la
concentración letal media o CL50. Por
otra parte, para organismos superiores,
cuando se inyecta, o se administra via
oral o cutánea,la CL50 es la dosis letal
media o la dosis única administrada que
produce una mortalidad del 50%. Tales
pruebas de toxicidad letal son populares porque son fáciles de llevar a cabo,
pero no representan lo que sucede en
circunstancias normales, porque, como
se expresaba anetriormente, en realidad
en el medio ambiente biótico, la mayoría de los ecotóxicos, poseen efectos
tóxicos subletales y por ende hay que
tratar de usar las pruebas relacionadas.
Se pueden efectuar la prueba de la concentración eficaz media CE50, que es
la concentración de la sustancia tóxica que agregada en un momento y en
condiciones dadas, causa una respuesta
subletal especificada de 50%, por ejemplo, una reducción de 50% en la tasa
de crecimiento frente a un control que
no recibió la sustancia tóxica. Este concepto podría aplicarse a cualquier test
donde la medición se relacione a fenómenos subletales, como un proceso
fisiológico, por ejemplo una reducción
de 50% en la frecuencia fotosintética o respiratoria frente a un control, o
un cambio de 50% en la actividad de
una enzima metabólica relacionada,etc.
Una gran cantidad de tests han sido
normalizados para que los resultados
sean reproducibles y homologables(Ver
cuadro) Una medida más apropiada
para la protección ambiental es el NOEC
(no observed effect concentration) o
concentración sin efectos observados.
Esta es la concentración más alta de la
sustancia tóxica agregada que no tiene
ningún efecto subletal inhibitorio cuantificable en el organismo de prueba en
las condiciones determinadas y el tiempo prescripto.
EJEMPLOS DE PRUEBAS DE ECOTOXICIDAD NORMALIZADAS
TEST DE TOXICIDAD ACUÁTICA
NORMA
OECD 201/
Test de Inhibición del crecimiento de Algas (Selenastrum ca- EC C3 and ISO
pricomutum)
8692
72h EC50
Toxicidad Aguda en crustáceos
(Daphnia magna) 24-48 h LC50
Test de Desarrollo y Reproducción
(Daphnia magna) 21 days EC50
OECD 202/
EC C2 and ISO
6341
OECD 211
Toxicidad Agua en Peces
(Brachydanio rerio “Pez Cebra” o Oncohynchus mykiss “Trucha OECD 203/EC
Arco Iris”
C1
96h LC50
Test de Toxicidad en estadios de vida tempranos en peces
(Brachydanio rerio or Oncorhynchus mykiss)
OECD 210
Test de Toxicida prolongado 14 días
(Brachydanio rerio or Oncorhynchus mykiss)
OECD 204
ORGANISMO ASOCIADO AL TEST
TEST DE TOXICIDAD TERRESTRE
NORMA
Eisenia fétida “Lombiz de tierra” . Letalidad LD50 14 días
ISO 11268 1
Collembola - Letalidad y Reproducción
ISO 11267
Plantas superiores. Test de Germinación y crecimiento .
CI50 14 dÍas.
ISO 11269 2
Mediante estas técnicas, las relaciones
entre la dosis o concentración y la respuesta la toxicidad en una cepa particular de determinada especie en ciertas
condiciones de laboratorio se puede
determinar con mucha exactitud. Pero,
a medida que el sistema se acerca más
a la realidad e incluye especies múltiples, vías adicionales de exposición y
otros agentes químicos presentes, la
medición de efectos y la relación dosis/
respuesta puede dificultar considerablemente trasladar estos resultados a los
ambientes naturales.
ORGANISMO ASOCIADO AL TEST
Ficha de Seguridad de Producos (Fragmento)
Producto: TOPOGARD®
Uso:
Herbicida
Grupo Químico:
Triazinas
Información Ecologica
Efecto Ecotóxico:
Peces CL50 aguda, trucha-96h:
1,9 mg/l
OECD 203
Peces CL50 aguda, carpa-96h:
11 mg/l
OECD 203
Crustáceos CE50 subaguda
Daphnia magna-48h:
16 mg/l
Obligatoriamente, los productos químicos deben contar con una Hoja de
Seguridad (MSDS en inglés) donde se indiquen los efectos sobre la salud y
ecotóxicos del mismo.
Rachel Louise Carson fue bióloga marina y conservacionista. A finales de 1950,
Carson dirigió su atención a la conservación y los problemas ambientales causados por los pesticidas sintéticos. El resultado fue Silent Sprin (Primavera Silenciosa)
– 1962 que reunió en sus páginas todas las preocupaciones ambientales de una
parte del público estadounidense y el rechazo feroz de las compañías químicas.
Como consecuencia, produjo una revisión de las reglamentaciones sobre pesticidas en las políticas nacionales que condujeron a la prohibición en EEUU del
DDT y otros plaguicidas. Este libro inspiró la creación de la Agencia de Protección Ambiental (EPA en inglés).Falleció en 1964. En 1980,Carson fue condecorada
póstumamente por el Presidente Jimmy Carter con la Medalla Presidencial de la
Libertad, el honor civil más alto en los Estados Unidos.
De acuerdo a los efectos, las sustancia tóxicas se clasificarse en:
Tipo de Efecto
Bajo la palabra cáncer se incluyen más de 200 tipos de enfermedades (tumores malignos) diferentes. Una sustancia cancerígena o
carcinógena es aquella que por inhalación, ingestión o penetración
cutánea, puede ocasionar cáncer o incrementar su frecuencia.
CANCERÍGENAS: son sustancias que pue- El cáncer es una enfermedad que se caracteriza por una división y
den ocasionar cáncer
crecimiento descontrolado de las células. Dichas células poseen la
capacidad de invadir el órgano donde se originaron, de viajar por
la sangre y el líquido linfático hasta otros órganos más alejados y
crecer en ellos.
El periodo de latencia de la enfermedad, puede llevar de varios
años hasta observarse clinicamente.
Mutágenos son las sustancias y preparados que, por inhalación,
MUTÁGENICAS: pueden producir alteracio- ingestión o penetración cutánea, puedan producir alteraciones genes genéticas hereditarias (Genotóxicos)
néticas individuales (sobre células somáticas) o hereditarias(sobre
células germinales).
Actuan sobre el DNA celular modificando la secuencia de bases
nitrogenadas que codifican determinadas proteínas. Como resultado, de acuerdo a la función de las mismas resulta de la anomalía
producida.
TÓXICAS PARA LA REPRODUCCIÓN: pueden
afectar la capacidad reproductiva tanto del
hombre como de la mujer y producir daños
en la descendencia (Teratogénico).
Son sustancias y preparados que pueden producir alteraciones en
capacidad de concebir hijos de hombres y mujeres, (abortos, daños al feto en desarrollo), alterar la capacidad de lactar, o producir
efectos negativos no hereditarios en el desarrollo de la descendencia. También pueden dañar los óvulos o el esperma disminuyendo la cantidad y calidad esperma, dañando el material genético
(óvulos y esperma) o produciendo enfermedades en los órganos
reproductores.
Un disruptor endocrino o alterador hormonal es una sustancia química capaz de alterar el equilibrio hormonal, pudiendo provocar
DISRUPTORES ENDOCRINOS: son sustan- diferentes efectos adversos sobre la salud de las una personas,
cias que alteran el sistema hormonal pro- animales o de sus descendientes. Estas sustancias pueden ser
vocando diversos daños a las personas ex- causa de perjuicios para la salud como el cáncer, alteraciones del
comportamiento y anomalías reproductivas.
puestas y a su descendencia.
Los efectos dependen del sistema hormonal al que afecten (estrogénico, tiroideo, etc.) y del momento de la exposición (durante
el desarrollo fetal, niñez, pubertad, etc.), y son diferentes según
el sexo. Son de especial importancia los efectos en los hijos de
personas expuestas.
SENSIBILIZANTES: puedan ocasionar una
reacción de hipersensibilidad, de forma que
una exposición posterior a esa sustancia o
preparado dé lugar a efectos negativos.
La sensibilización comprende dos fases: en la primera exposición
se desarrolla el proceso de sensibilización como respuesta al primer contacto con el agente alérgeno. La segunda es el desencadenamiento, es decir, la producción de una respuesta alérgica tras
la exposición al alérgeno del individuo previamente sensibilizado.
La sensibilización se produce en la mayoría de los casos mediante
un mecanismo inmunológico. Las reacciones alérgicas pueden llegar a ser muy graves. Sus manifestaciones más comunes, dependiendo de la vía de exposición, son: rinitis, asma, alveolitis, bronquitis, eczema de contacto, urticaria de contacto y blefaroconjuntivitis.
Sustancias neurotóxicas son aquellas capaces de provocar efectos
NEUROTÓXICOS: pueden producir daños al adversos en el sistema nervioso central, el sistema nervioso pesistema nervioso.
riférico y los órganos de los sentidos. Las alteraciones van desde
modificaciones en la producción de enzimas relacionadas a procesos sinápticos, efectos antagónicos o miméticos a mediadores
neuroquímicos hasta la muerte celular.
Tipos de Químicos de Ecotóxicos
Grupo
Descripción y Productos
Características ecotóxicas
Metales Pesados
Se consideran metales pesados aquellos metales o metaloi- Gran capacidad de alterar los ecosistemas, al persisdes cuya densidad es superior a 4,5 gr/cm3.
tir en los suelos, conservarse largo tiempo en el agua
Cadmio
y afectar a la fauna y la flora de los mismos
Plomo,
Mercurio
Los plaguicidas son productos, en general, extremadamente peligrosos para el medio ambiente y para
la salud por su propia finalidad (eliminar especies vivas) y por las condiciones económicas que el mercado impone (amplio espectro y rapidez que conlleva
poca selectividad, es decir, su actuación no afecta
solo a las especies “dañinas”).
Plaguicidas
INSECTICIDAS
-Organoclorados
-Organofosforados
-Carbamatos
-Piretroides
FUNGICIDAS
-Ditiocarbamato
-Fentalamidas
HERBICIDAS
-Dipiridílicos
-Dinitrofenois
-Pentaclorofeno
-Fenoxiaceticos
RATICIDAS
-Dicumarínicos
Los disolventes organoclorados se refieren a compuestos
orgánicos (su estructura se basa en carbono) volátiles que
contengan cloro.
-Cloroformo
-1,1,1, Tricloroetan
-1,2,4 Triclorobenceno
-Otros
Se utilizan para disolver sustancias o productos,
como agente de limpieza, como medio de dispersión, como modificador de la viscosidad, como
agente tensoactivo, plastificante o conservador. Pueden actuar como disruptor endócrino, carcinógenos
y bioacumularse en plantas y animales.
Disolventes
Organoclorados
Hidrocarburos
Poliaromáticos
(PAHs)
Dioxinas
Existen cientos de hidrocarburos poliaromáticos, la mayo- Un disruptor endocrino o alterador hormonal es una
ría de los cuales son de muy elevada toxicidad.
sustancia química capaz de alterar el equilibrio hormonal, pudiendo provocar diferentes efectos adverAcenafteno
benso[k]fluoranteno
sos sobre la salud de las una personas, animales o
Antraceno
dibenzofurano
de sus descendientes. Estas sustancias pueden ser
benz[b]fluoranteno
trifenileno
causa de perjuicios para la salud como el cáncer, albenzo[a]antraceno
naftaleno
teraciones del comportamiento y anomalías reprobenzo[a]antreceno
ductivas.
criseno
Los efectos dependen del sistema hormonal al que
benzo[a]antreceno
afecten (estrogénico, tiroideo, etc.) y del momento
benzo[a]pireno
de la exposición (durante el desarrollo fetal, niñez,
fenatreno
pubertad, etc.), y son diferentes según el sexo. Son
fluoranteno
de especial importancia los efectos en los hijos de
creosota
personas expuestas.
Desde el punto de vista químico las dioxinas comprenden
un grupo de compuestos con estructuras bencénicas y atomos de cloro (cloroaromáticos)
-Tetraclorodibenzodioxina
Uno de los compuestos mas tóxicos generados por
el hombre. Base para la preparación de defoliantes.
Se porduce en los procesos de incineración de residuos.
Compuestos Orgánicos Persistentes (COP) 6
Clasificación especial reciben los COP´s, ya que producen los mayores daños sobre los ecosistemas.
Abarcan compuestos de todos los grupos químicos detallados arriba.
Las principales características de los COP´s son:
-DIFICILMENTE DEGRADABLES: Resistentes a la degradación biológica o física. Puede requerir cientos de años su desaparición
del ambiente.
- PERSISTENTES: elevada permanencia en el medio ambiente originada por la dificultad de degradación
- BIOACUMULABLES: Se incorporan a los tejidos vivos y son difíciles de eliminar a
través de los procesos de detoxificación biológicos.
- TRANSFRONTERIZOS: tienen potencial para trasportarse a larga distancia, pudiendo llegar a regiones en las que nunca se han producido o utilizado.
Estas propiedades los convierten en productos altamente peligrosos para el hombre
y el medio ambiente. Ocasionan graves problemas de salud, incluyendo cáncer,
alergias e hipersensibilidad, daño al sistema nervioso y algunos actúan como disruptores endócrinos.
Programa de las Naciones Unidas
Organización para la Cooperación
Convención de Basilea
para el Medio Ambiente
y el Desarrollo Económico
Sobre los COP´s y los fenómenos de contaminación transfronteriza se han centrado diferentes normativas internacionales
auspicidas por la Naciones Unidad (ONU), la OECD (Organisation for Economic Cooperation and Development) y la, Convención de Basilea que han fijado pautas para la eliminación o reducción de su produccíon, control de emisión, manejo de
residuos y transporte de dichos compuestos
6
Acrónimo en inglés POPs (Persistent Organic Pollutants)
Cuando la mejora, empeora
La fiebre hemorrágica en la República
Argentina es un claro ejemplo de cómo
los cambios ambientales y tecnológicos
han sido determinantes para su
desarrollo.
El virus Junín, su agente etiológico,
tiene como reservorio natural y principal al ratón de campo Calomys musculinus), que lo elimina por orina contaminando el ambiente y transmitiéndose al
hombre por vía aérea (aerosoles). Esta
relación ancestral mantenida por siglos
en la naturaleza (los registros fósiles indican que Calomys habitaba la Pampa
Húmeda desde hace 1,8 millones de
años), encontró en la década de 1950
la oportunidad para expresarse como
enfermedad humana. Esto no significa
que anteriormente no se produjeran casos, pero sí es indudable que la incidencia de la enfermedad era tan baja (casos
individuales) que no se la había reconocido siquiera como una entidad propia.
Ya en 1943, en el partido de 9 de Julio
(provincia de Buenos Aires), existían referencias de una “enfermedad nueva”
(Fain Binda JC). Los primeros casos documentados y estudiados de la epidemia comenzaron a aparecer en 1953.
Desde esa fecha, el área endémica no
dejo de crecer (ver mapa)
CAUSAS
Después de la segunda guerra mundial, el crecimiento de la población
humana aumenta significativamente.
Es ese contexto, se tornó necesario
implementar nuevas técnicas agrícolas
para aumentar producción frente a la
creciente demanda de alimentos en el
mundo.
Se modificó sustancialmente la agricultura tradicional, incorporando nuevas
herramientas tecnológicas, mecanización, irrigación y el uso de agroquímicos, aumentando aceleradamente el
rendimiento productivo, lo que paso a
denominarse hacia los 70 “la revolución
Expansión del virus Junin
verde”. Dentro de la batería de agroquímicos, los primeros pesticidas (insecticidas en este caso) utilizados con gran
éxito fueron los organoclorados (DDT).
En la pampa húmeda bonaerense,
históricamente aplicada a la ganadería
extensiva, las tierras pasaron a aplicarse
cultivos de cereales en forma cada vez
más intensiva. En este hábitat constituído por las cientos de miles de hectáreas
sembradas con maíz, sustento principal
de las comunidades de Calomys, este
roedor se multiplicó exponencialmente1
Ello se vio también favorecido por la
reducción del depredador natural de los
rodeores, la lechuza.
¿Pero, por qué se redujeron las lechuzas si también disponían de mayor cantidad de roedores para alimentarse?
Las causas del fenómeno, hay que relacionarla con el uso de los pesticidas
agroquímicos. La bioacumulacion de
pesticida por parte del ratón es trasferida a la lechuza desarrollándose un típico proceso de biomagnificación. Sin
embargo, la causa de la reducción de
la población de lechuzas no hay que
buscarla en la letalidad de los pesticidas sino en otro fenómeno subletal. Los
pesticidas organoclorados (DDT) actúan
como disruptores endócrinos. Después
de que el DDT es aplicado ocurre un
rompimiento de la molécula, produciendo metabolitos como el DDE (1,1´- (dicloroetilenideno)bis[4-clorobenceno]),
el cual se encuentra en el ambiente en
mayor proporción que el DDT.
El metabolito del DDT, el DDE altera el
metabolismo del calcio y es el responsable de la fragilidad de la cáscara del
huevo de la lechuza (reportada dicha
condición para más de 18 familias de
aves a través del mundo) de tal manera, los huevos son frágiles y se rompen
fácilmente durante a ovodeposicion o la
incubación. Como consecuencia de ello,
la progenie se reduce notablemente y
por lo tanto, favorece el desarrollo de
la población de roedores portadores del
virus.Junin.
Dado que estos pesticidas son altamente persistentes en el suelo, el fenómeno se mantiene en los años y se
potencia con nuevas fumigaciones a
medida que crece el área cultivada y a
medida que los insectos e hacen resistentes al pesticida, lo cual potencia la
expansión de la enfermedad . Si bien
hace más de veinte años el DDT no se
utiliza mas, todavía existen cantidades
detectables en el medio ambiente, es-
pecialmente del metabolito DDE.
1
De allí la denominación de “mal de los rastrojos” ya que la mayor incidencia de la enfermedad
coincide con la cosecha del cereal a comienzos del otoño. Las crías juveniles nacidas en la primavera
y verano tenían oportunidad de alimentarse y sobrevivir.
Cuando lo que abunda, daña.
En ecosistemas maduros, el aporte de
externo de nutrientes por encima de la
capacidad de incorporación a la cadena alimentaria por parte de las especies
constituyente, produce desequilibrios
que conllevan a cambios en la cantidad
y calidad de las comunidades.
En los sistemas acuáticos,la causa primaria que desencadena el pasaje de un
estado oligotrófico (baja cantidad de
nutrientes biológicamente disponibles)
a uno eutrófico (alta cantidad de nutrientes biológicamente disponibles) es
el aporte de una carga de fósforo(P) y/o
nitrógeno(N) en una tasa mayor a la que
el sistema puede procesar. Es importante reafirmar que ambos elementos, en
sus composiciones naturales, constituyen residuos biodegradable y no son
tóxicos per se, por lo cual reafirma que
el fenómeno se relaciona con la cantidad de aporte al ecosistema..
El origen de los compuestos de N y P
es siempre diverso, pero se destacan
como aportes puntuales los desechos
orgánicos urbanos, domésticos (detergentes ) e industriales, y los aportes difusos por escorrentía, mayoritariamente
inorgánicos, que provienen de la actividad agrícola-ganadera .
La agricultura intensiva (uso de fertilizantes nitrogenados) como así las actividades ganaderas industriales (feedlot)
da a las actividades agrícola-ganaderas
como un importante factor de contaminación no localizada en las aguas superficiales y subterráneas.
El aporte de N y P de los orígenes detallados, constituye una verdadera fertilización del ambiente acuático. Este
fenómeno se denomina eutrofización
y da lugar, por ejemplo, al crecimiento
explosivo de algas (floración) y ocasiona trastornos en el equilibrio biológico
. Los florecimientos generalmente están
relacionados con una o dos especies y
se identifican por el tipo de fitoplancton
dominante. De ésta manera se tienen
florecimientos de cianobacterias, de
diatomeas o de Anabaena.
Una floración puede o no ser visible
a simple vista. Aquellas cianobacterias
(algas verdes) con vesículas de gas, en
ciertas condiciones, suben y se acumulan en la superficie formando una pátina
verde más o menos viscosa. Las cianobacterias poseen una ventaja competitiva frente a otras, ya que son capaces
de fijar el nitrógeno elemental (N2) lo
cual les permite independizarse de las
cantidades de nitrógeno orgánico o iónico limitantes hacia fines del verano y
comienzo del otoño.
Secuencialmente, los procesos de eutrofización progresan desde el aumento
explosivo de algas de manera difusa en
el medio acuoso hacia la floración superficial de densas masas de las mismas
El predominio de cianobacterias en
muchos lagos hacia el final del verano
y en otoño se explicaría por su capacidad para fijar nitrógeno molecular . En
ese momento el nitrógeno suele ser el
nutriente limitante de la productividad
primaria y las cianobacterias tendrían
ventajas competitivas en esta situación
frente a otros organismos fotosintetizadores.
La capacidad de fijar nitrógeno atmosférico y/o de regular su flotabilidad
mediante vacuolas de gas permite que
las células se posicionen en los estratos
más favorables a sus requerimientos
fisiológicos, lo que le da una ventaja
competitiva frente al resto del fitoplacton y, potencialmente, desplazar a las
algas eucariotas.
Esa predominancia de cianobacterias,
resulta en los hechos una alteración en
la cadena alimenticia ya que las cianobacterias no son el alimento natural de
muchas especies herbívoras, lo que se
traduce formalmente en una disminución de la energía disponible para los
niveles tróficos superiores.
Las fases que se desencadenan en un
proceso de eutrofización de un lago o
laguna podemos resumirlas en:
1. La proliferación de las algas en superficie disminuye la transparencia del
agua y como sólo los vegetales situados en la superficie pueden realizar la
fotosíntesis, mueren los situados en las
zonas más profundas.
2. El oxigeno producido por las algas
en floración superficial, no ingresa al
medio acuoso y pasa a la fase gaseosa
(aire) rápidamente.
3. Al reducirse los vegetales arraigados en el lecho de aguas, se reduce el
oxigeno disuelto generado por las mismas provocando la desaparición de los
peces que necesitan aguas bien oxigenadas, como las truchas y otros salmónidos.
4. El proceso se acelera cuando las cianobacterias que se han reproducido en
grandes cantidades va muriendo y cayendo al fondo. Su descomposición por
los microorganismos consume también
gran cantidad de oxígeno; la desaparición del oxígeno en el fondo provoca la
aparición de bacterias que no necesitan
oxígeno para respirar (anaerobias), se
producen gases malolientes (sulfuro de
hidrógeno, amoníaco) y termina desapareciendo toda flora y fauna aerobia
del lecho del lago.
Pero ello no termina allí, los efectos se
trasladan hasta al hombre y los animales domésticos
Las cianobacterias son capaces de
producir toxinas (cianotoxinas). Desde
hace mucho tiempo se tiene conocimiento de la presencia de toxinas cianobacterianas, pero éstas sólo se habían
asociado con la muerte de animales domésticos, pero desde hace pocos años
se ha asociado a efectos sobre la salud
humana que producen fallo renal y hasta la muerte.
De las especies de cianobacterias unicelulares, Microcystis causa la mayoría
de los problemas de toxicidad probablemente por ser la más cosmopolita de las
cianobacterias. Esto es particularmente
evidente durante el verano cuando Microcystis domina la sucesión anual de
cianobacterias. Las toxinas pueden ser
nocivas dependiendo de su concentración, tipo y capacidad para originar
efectos agudos o crónicos. Estructuralmente, son péptidos cíclicos que incluyen potentes alcaloides neurotóxicos y
hepatotóxicos
La mayor parte de los eventos de intoxicación en el mundo han sido provocados por hepatotoxinas.
Los seres humanos se exponen a las
cianotoxinas por diversas vías. La más
relevante es la vía oral, ya sea por ingestión de agua de consumo, alimentos
contaminados o por ingestión durante
actividades recreativas. Otras vías de exposición pueden ser el contacto directo
de partes del cuerpo (ejemplo: en baños
de recreación) o por inhalación de agua
con toxinas o células de cianobacterias.
Ello plantea la necesidad de reevaluar si
la presencia de estos organismos en las
fuentes de abastecimiento de agua para
consumo humano constituye un peligro
para la salud, y si además son un factor
de riesgo para animales silvestres y/o
domésticos que puedan estar en contacto con este tipo de aguas.
1 Los detergentes de uso doméstico pueden
contener hasta un 28% de fosfatos
2 Se asume que el N2 es limitante cuando la
relación Total N:Total P es menor que 20