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por Jennifer Hsaio
Figuras de Krissy Lyon

Resumen: Los pesticidas son ubicuos. Debido a que se utilizan en la agricultura y la producción de alimentos, los pesticidas están presentes en niveles bajos en muchas de nuestras dietas. Menos obvio es el hecho de que muchas personas usan pesticidas en sus casas e incluso en la piel (es decir, en forma de repelentes de insectos). Según los NIH, los efectos de los pesticidas en la salud aún no se comprenden bien . Los efectos potenciales incluyen cáncer y daño a los sistemas nervioso, endocrino y reproductivo. Los organismos genéticamente modificados (OGM) a menudo se diseñan para que sean más resistentes a los pesticidas o los produzcan ellos mismos. ¿Cómo están cambiando los OGM el panorama del uso de pesticidas en nuestros campos de cultivo y, en última instancia, la dosis de pesticidas en nuestras cenas?


Los plaguicidas son sustancias utilizadas para repeler, matar o controlar animales (insecticidas) o plantas (herbicidas) que se consideran plagas. Hay diferentes tipos de pesticidas, que incluyen pesticidas sintéticos y biopesticidas (Figura 1). Los pesticidas se usan ampliamente en la agricultura y también se usan en menor escala en nuestros hogares y en nosotros mismos. Según los Institutos Nacionales de Salud (NIH), los efectos de los pesticidas en la salud no se comprenden bien, pero su uso se ha asociado con afecciones como el cáncer, la diabetes y efectos neurológicos. Los OGM han estado cambiando la forma en que se usan los pesticidas en la agricultura. Los cultivos genéticamente modificados (GM) tolerantes a herbicidas han llevado a un aumento en el uso de herbicidas, mientras que los cultivos GM que producen insecticidas han llevado a una disminución en los insecticidas. Para entender si los OGM nos hacen mejorar o empeorar nuestra interacción con los pesticidas, exploremos la relación entre los pesticidas y los OGM con cierto detalle.

Figura 1. Los plaguicidas se agrupan en varias clases.

El lado positivo de los pesticidas

Según la Agencia de Protección Ambiental de EE. UU. (EPA), los pesticidas son a menudo la única forma efectiva de controlar los organismos que causan enfermedades . Como resultado, su uso se ha arraigado profundamente en nuestras vidas. Nosotros, como consumidores, a menudo cosechamos los beneficios del uso de pesticidas con costos más bajos y una selección más amplia de alimentos y ropa. Como una forma de conservar el suministro de alimentos y reducir los costos de los alimentos, también ayudan a combatir el hambre y los problemas relacionados en varias partes del mundo (ver este artículo). Los pesticidas pueden proteger nuestros hogares y edificios del daño estructural causado por criaturas como las termitas. También pueden proteger nuestra salud: los brotes de enfermedades se previenen controlando las poblaciones de insectos y roedores. Los pesticidas pueden incluso desinfectar nuestra agua potable e instrumentos médicos .

La desventaja de los pesticidas sintéticos

A pesar de sus propiedades agrícolas, económicas y de seguridad, los pesticidas también pueden tener impactos negativos en nuestra salud. Muchos pesticidas convencionales son materiales sintéticos que matan o inactivan la plaga directamente. Estos pesticidas químicos incluyen compuestos como organofosforados, carbamatos, piretroides y sulfonilureas. La exposición a corto plazo a una gran cantidad de ciertos pesticidas puede resultar en envenenamiento. La exposición a grandes cantidades de pesticidas suele ser más probable para personas como los agricultores que pueden tocar y/o inhalar pesticidas con frecuencia. Los efectos de la exposición a largo plazo a pequeñas cantidades de estos pesticidas no están claros, pero los estudios los han relacionado con una variedad de condiciones de salud crónicas como diabetes, cáncer y defectos neurológicos (para obtener información más detallada, la EPA tiene una tabla extensa de efectos sobre la salud de diferentes plaguicidas). Específicamente, se sabe que los carbamatos y los organofosfatos afectan el sistema nervioso al alterar un neurotransmisor llamado acetilcolina . Los estudios han mostrado evidencia preliminar de que la exposición crónica a dosis bajas de pesticidas aumenta el riesgo de deterioro cognitivo y enfermedades como el Alzheimer y el Parkinson más adelante en la vida . Un estudio de 50 pesticidas y más de 30 000 aplicadores de pesticidas con licencia relacionó la exposición de siete pesticidas que contienen compuestos clorados (incluidos dos herbicidas, dos insecticidas organofosforados y dos organoclorados) con un mayor riesgo de diabetes . La exposición a pesticidas también se ha asociado con una mayor infertilidad en las mujeres y problemas de desarrollo en los niños .

Pesticidas Naturales y OGM

Los bioplaguicidas se derivan de materiales naturales como plantas, animales, bacterias y minerales. Hay tres categorías principales de bioplaguicidas: 1) plaguicidas microbianos, que son microorganismos (p. ej., bacterias, hongos, virus o protozoos) que tienen objetivos de plagas relativamente específicos; 2) plaguicidas bioquímicos, que son sustancias naturales que controlan las plagas utilizando mecanismos no tóxicos (p. ej., imitadores de las hormonas sexuales de los insectos que interfieren con su apareamiento); y 3) pesticidas incorporados en plantas (PIP), que son pesticidas que las plantas mismas producen después de que se les ha agregado material genético. Un ejemplo de un PIP son los cultivos de Bacillus thuringiensis ( Bt ).

Bacillus thuringiensis ( Bt ) es una bacteria natural en el suelo que produce proteínas específicamente activas contra ciertos insectos. Algunos cultivos como el maíz, el algodón y la soja han sido modificados genéticamente para expresar los genes Bt que actúan como insecticidas (ver este artículo). El maíz Bt está diseñado para controlar las plagas del maíz, como el barrenador europeo del maíz, el gusano cogollero y el barrenador del maíz del sudoeste, y el algodón Bt controla eficazmente las plagas del algodón, como el gusano cogollero del tabaco, el gusano cogollero del algodón y el gusano cogollero rosado . El uso de cultivos Bt ha llevado a una reducción en el uso de insecticidas sintéticos convencionales (Figura 2). La EPA analizó los cultivos Bt y descubrió que no representan ningún riesgo significativo para la salud humana . Específicamente, la EPA ha realizado estudios que muestran que la proteína Bt en plantas GM se comporta como se esperaría de una proteína dietética, no está relacionada estructuralmente con un alérgeno alimentario conocido o toxina proteica, y no muestra toxicidad cuando se administra por vía oral en dosis altas .

Figura 2. Cronología de la introducción de maíz Bt en los campos de maíz y la reducción simultánea del uso de insecticidas en estos campos. Las dos cantidades están fuertemente correlacionadas, lo que sugiere que este cultivo Bt ha hecho innecesarios los insecticidas sintéticos.

Tolerancia al Roundup y desarrollo de resistencia a herbicidas

Los cultivos GM tolerantes a herbicidas permiten a los agricultores usar ciertos herbicidas que matarán las malas hierbas sin dañar sus cultivos. El principal ejemplo de cultivos transgénicos resistentes a herbicidas es el conjunto de transgénicos "resistentes a Roundup", que están diseñados para tolerar el herbicida glifosato, un ingrediente del herbicida Roundup (consulte este artículo). El glifosato es el herbicida más utilizado en el mundo por volumen . Se emplea ampliamente en la agricultura y se puede encontrar en productos de jardinería en muchos países.

El uso de estos cultivos tolerantes a herbicidas ha permitido a los agricultores cambiar de los herbicidas tradicionales al glifosato (Figura 3). La buena noticia es que se cree que el glifosfato es menos tóxico y menos persistente que los herbicidas tradicionales, lo que significa que conlleva menos riesgos para la salud de los humanos .

Sin embargo, la Organización Mundial de la Salud anunció recientemente que el glifosato es un carcinógeno probable, por lo que aún debemos ser cautelosos (para obtener más información, la EPA también tiene una lista de otros pesticidas y su estado carcinógeno). Aunque los estudios han mostrado conclusiones contradictorias sobre el vínculo entre el glifosato y el cáncer en humanos, el glifosato se ha relacionado con el cáncer en ratas y ratones y los experimentos en células humanas han demostrado que la exposición al glifosato puede causar daños en el ADN .

Las plantas pueden desarrollar resistencia a los herbicidas con el tiempo . Las malezas que han desarrollado resistencia a los herbicidas como el glifosato pueden requerir mayores cantidades de glifosato y quizás otros herbicidas para mantenerlas bajo control, y esto significa que los cultivos tolerantes a los herbicidas también estarán expuestos a niveles más altos de herbicidas.

Figura 3. Cronología del uso de herbicidas a base de glifosato en maíz, algodón y soya en respuesta a la creciente popularidad de sus versiones OGM. Desde la introducción de cultivos tolerantes al Roundup, los herbicidas han experimentado un aumento significativo en la aplicación. (Adaptado de )

Maneras de reducir la exposición a pesticidas

La falta de evidencia concluyente que descarte los efectos negativos de la exposición crónica a dosis bajas de pesticidas puede significar que aún debemos trabajar para minimizar la exposición a pesticidas cuando sea posible. Es especialmente importante limitar la exposición a plaguicidas de los grupos de personas más susceptibles, como las mujeres embarazadas y los niños en crecimiento. El uso de pesticidas debe regularse de manera que limite el desarrollo de resistencia a herbicidas e insecticidas en sus organismos objetivo. Esto puede ayudar a prevenir un aumento en la cantidad y toxicidad de los pesticidas utilizados. También será esencial asegurarse de que los agricultores conozcan las mejores formas de limitar la resistencia no deseada a los plaguicidas.

Afortunadamente, el uso de pesticidas es estudiado, monitoreado y regulado por organizaciones como la EPA y la Organización Mundial de la Salud. La EPA regula los pesticidas en los alimentos evaluando la seguridad de cada nuevo pesticida y cada nuevo uso antes de registrarlo . La EPA evalúa cientos de estudios científicos sobre pesticidas para garantizar su seguridad para los humanos. Después de que se registra un pesticida, la EPA vuelve a evaluar su seguridad cada 15 años . Antes de que la EPA permita el uso de un pesticida en los cultivos, establece un límite máximo legal de residuos (llamado "tolerancia") para cada alimento tratado, y si se excede ese límite de residuos, se tomarán medidas gubernamentales .

Además, es fundamental lograr un equilibrio en el uso de plaguicidas: queremos minimizar las consecuencias inducidas por la toxicidad de los plaguicidas sintéticos, al tiempo que maximizamos sus efectos beneficiosos para los cultivos. Los OGM han jugado un papel mixto en este desarrollo, ayudando a reducir el uso de pesticidas en algunos casos (p. ej., con cultivos Bt ) mientras que aumentan el uso de pesticidas en otros casos (p. ej., con malezas resistentes a herbicidas). Por lo tanto, su uso no ha resuelto nuestro enigma de pesticidas. Es alentador que se estén realizando investigaciones para encontrar pesticidas sintéticos que tengan una alta especificidad para las plagas objetivo. También se están estudiando formas alternativas de control de plagas no químicas que son menos tóxicas para los humanos y otros organismos . Hay buenas posibilidades de que estos esfuerzos se conviertan en parte de la solución permanente.

Jennifer J. Hsiao es Ph.D. candidato en el Programa de Ciencias Biológicas y Biomédicas de la Universidad de Harvard

Este artículo es parte de la edición especial de agosto de 2015, Los organismos modificados genéticamente y nuestros alimentos.

Referencias

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Imagen destacada de Global Water Partnership y con licencia de Creative Commons.

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¿Los transgénicos aumentan el uso de herbicidas y pesticidas?

Los OGM han estado cambiando la forma en que se usan los pesticidas en la agricultura. Los cultivos genéticamente modificados (GM) tolerantes a herbicidas han llevado a un aumento en el uso de herbicidas, mientras que los cultivos GM que producen insecticidas han llevado a una disminución en los insecticidas.

¿Los transgénicos necesitan más herbicidas?

Uno de los principales argumentos detrás de la creación de estos cultivos modificados es que los agricultores necesitan usar menos herbicidas y pesticidas. Esto hace que las granjas sean más ecológicas, dicen los defensores de los cultivos genéticamente modificados (GM), y las semillas GM también permiten a los agricultores gastar menos en 'insumos' (químicos), obteniendo así una mayor ganancia.

¿Los transgénicos reducen los pesticidas?

En las dos décadas desde su adopción, los cultivos genéticamente modificados (GM) han logrado beneficios ambientales significativos al reducir el uso de pesticidas y las emisiones de gases de efecto invernadero y aumentar los rendimientos, encuentra un nuevo estudio.

¿Son los transgénicos resistentes a los herbicidas?

Los cultivos transgénicos resistentes a los herbicidas de amplio espectro glifosato y glufosinato se cultivaron comercialmente por primera vez en la década de 1990 , y los cultivos transgénicos con resistencia a otros herbicidas están en desarrollo , o ya están en el mercado, con varios rasgos HR cada vez más combinados en un solo cultivo .

Video: gmos and herbicides or pesticides