Plaguicidas organoclorados persistentes en suero sanguíneo en

PLAGUICIDAS ORGANOCLORADOS PERSISTENTES EN SUERO
SANGUÍNEO EN MADRES QUE PARIERON VARONES CON TESTÍCULOS
NO DESCENDIDOS.
Stefan M.WALISZEWSKI, Rosa M. INFANZÓN, Sandra GÓMEZ-ARROYO*.
Rafael VILLALOBOS-PIETRINI*. Octavio CARVAJAL, Patricia TRUJILLO
Instituto de Medicina Forense de la Universidad Veracruzana, SS Juan Pablo II
s/n, 94290 Boca del Río Ver., E-mail: swal@uv.mx *Centro de Ciencias de la
Atmósfera, UNAM
Palabras clave: plaguicidas organoclorados, criptorquidias
RESUMEN
Los residuos de plaguicidas persistentes, se originan en el ambiente
debido a su uso en los programas sanitarios y en la agricultura. La principal vía
de ingreso al organismo humano, es la inhalación de sus vapores o el consumo
de alimentos contaminados. Los plaguicidas organoclorados imitan,
incrementan o inhiben la acción de hormonas esteroides, alterando el
funcionamiento del sistema endocrino.
El objetivo del estudio fue determinar los niveles de plaguicidas
organoclorados en lípidos séricos de 30 madres de niños que al nacer
presentaron testículos no descendidos y 30 madres del grupo control con
testículos descendidos. La determinación de los plaguicidas, se realizó por
cromatografía de gases.
Los niveles promedios (mg/Kg en base lipídica) de plaguicidas
organoclorados determinados, se muestran en los grupos siguientes: control
vs. criptorquidias: (HCB: 0.178 vs. 0.210, β-HCH: 0.279 vs. 0.212, pp’DDE:
2.357 vs. 2.562, op’DDT: 0.087 vs. 0.108, pp’DDT: 0.352 vs. 0.427 y Σ-DDT:
2.799 vs. 3.042). Se observa un incremento en los niveles que va del control, al
grupo con testículos no descendidos. Este aumento no es estadísticamente
significativo (p>0.05). Los valores calculados de riesgo relativo RR y su 95% de
Índice de Confianza (IC95%) en el grupo criptorquídico son los siguientes:
HCB: 1.16 (1.07-1.26), β-HCH: 0.73 (0.66-0.79), pp’DDE: 1.11 (1.07-1.15),
op’DDT: 1.49 (1.16-1.82), pp’DDT: 1.43 (1.26-1.61), Σ-DDT: 1.12 (1.09-1.15).
Los valores del riesgo relativo (RR) y su índice de confianza indican, que no
existe mayor riesgo de padecer problemas de descenso de testículos en
varones nacidos de mujeres expuestas ambientalmente a residuos de
plaguicidas organoclorados.
INTRODUCCIÓN
Los plaguicidas organoclorados fueron introducidos en la agricultura y en
los programas sanitarios del combate de malaria y ectoparásitos en humanos y
ganado. Aplicados en países tropicales, proporcionaron grandes beneficios en
la sanidad, controlando la propagación de enfermedades transmitidas por
vectores y por ectoparásitos. Debido a su persistencia y carácter lipofílico,
estos plaguicidas tienden a acumularse en los compartimientos ricos en lípidos
1
del organismo (Travis et al. 1988, Charlier y Plomteuz 2002, Waliszewski et al.
2003). Al entrar al organismo, se distribuyen entre los lípidos corporales, pasan
las barreras internas y se bioconcentran en los tejidos de acuerdo al coeficiente
de equilibrio y contenido de lípidos (Músalo-Rauhamaa 1991, Waliszewski et al.
2001, 2002). Por ello, la fase lipídica actúa como depósito o reservorio de los
compuestos persistentes. El análisis de los compartimientos humanos ricos en
lípidos, se utiliza para reflejar el grado de exposición ocupacional o ambiental,
que se puede asociar con varios padecimientos y el riesgo a la salud
(Waliszewski et al. 2000).
Durante el desarrollo fetal, los testículos primero aparecen en el
abdomen a nivel de los riñones. Se desarrollan en este lugar y el séptimo mes
de la vida fetal, empiezan su descenso por el canal inguinal hacia el escroto. El
término testículos no descendidos o criptorquidia, se refiere al fenómeno de
testículos que no descendieron hacia el escroto. Los testículos no descendidos,
se pueden encontrar en el canal inguinal, en la cavidad abdominal, o en la
localización ectopia (no usual). En el 80% de casos, se encuentran en el canal
inguinal. En el 10% de los casos, son bilaterales que involucran ambos
testículos. El proceso de no descenso, se relaciona con el nacimiento
prematuro o con los desordenes hormonales, espina bífida o con otras
anomalías congénitas.
Varias teorías se han propuesto para explicar el mecanismo de no
descenso testicular. Las principales teorías involucran el efecto endocrino
sobre los testículos y los problemas del ligamento, que conecta los testículos
con la bolsa escrotal. Estas teorías se apoyan por estudios, que indican la
afectación sobre el receptor androgénico del gubernaculum y del nervio
genitofemoral. Por esto, la disrupción hormonal se considera como la causa
principal de no descenso testicular (Rajfer 1998).
En las últimas décadas se presentan cada vez más evidencias del
deterioro progresivo de la salud reproductiva masculina. En varios países, el
decremento de calidad del semen fue objeto de controversias, aunado al
notable incremento en la incidencia del cáncer testicular en hombres jóvenes
(Coleman et al. 1993). Recientemente, se ha observado la asociación entre la
exposición fetal a los estrógenos ambientales, los antiandrógenos y el deterioro
de la salud reproductiva (Sharpe y Skakkebaek 1993). En los estudios con
animales, la exposición a los estrógenos procedentes de la dieta y exposición
ambiental durante el embarazo, resultó en el desarrollo del criptorquidismo
(problemas del descenso testicular) (Grocock et al. 1988). Se reportó, que los
plaguicidas organoclorados poseen actividad estrogénica o antiandrogénica
(García-Rodriguez et al. 1996). Por ello, la exposición prenatal a este tipo de
sustancias puede incrementar el riesgo para el desarrollo de criptorquidias
(Weidner et al. 1998).
El objetivo del estudio fue la determinación de niveles de plaguicidas
organoclorados en lípidos séricos de mujeres que parieron varones con
testículos no descendidos (criptorquídicos) y parear los resultados con un
grupo control de mujeres cuyos niños presentaron buen descenso testicular.
MATERIALES Y MÉTODOS
En el estudio se tomaron muestras de sangre (aproximadamente 10 ml)
post partum de 30 madres, cuyos niños recién nacidos presentaron testículos
2
no descendidos. El grupo control, lo constituyeron muestras de sangre de 30
madres, cuyos niños presentaron testículos descendidos. Las muestras de
sangre se centrifugaron para separar los elementos celulares y en el suero, se
determinó el contenido de lípidos totales. En las muestras de suero, los
plaguicidas organoclorados, se determinaron de acuerdo al método descrito por
Waliszewski y Szymczynski (1991). Los plaguicidas determinados fueron: HCB,
β-HCH, pp’DDE, op’DDT y pp’DDT, cuyos límites de detectabilidad, se
establecieron como 0.001 a 0.002 mg/kg en base lipídica. Para determinar la
calidad analítica, se realizó el estudio de fortificación a nivel 0.01 a 0.02 mg/kg
en base lipídica obteniendo 90 a 95% de recuperación y coeficiente de varianza
menor de 10.
RESULTADOS Y DISCUSIÓN
Los reportes sobre disminución del número de espermatozoides en el
eyaculado humano, en los últimos 50 años, alertan a los científicos sobre una
posible exposición a factores que dañan la salud reproductiva masculina. El
cáncer testicular en los hombres entre 15-44 años y niños nacidos con
testículos no descendidos, presenta un incremento en las últimas décadas. Los
xenoestrógenos y antiandrógenos ambientales, representados por los
plaguicidas organoclorados, pueden contribuir al desarrollo anormal o
subnormal del sistema reproductor masculino durante el desarrollo embrional
(Kelce et al. 1995).
Para observar si existe relación entre las concentraciones de plaguicidas
organoclorados en el suero materno y la presencia de testículos no
descendidos en varones recién nacidos, se tomaron muestras de sangre de
madres cuyos hijos post partum mostraron uno o dos testículos no
descendidos. Las concentraciones promedias, se muestran en la Tabla 1.
TABLA 1. NIVELES DE PLAGUICIDAS ORGANOCLORADOS (mg/kg en base
lipídica) EN EL GRUPO CRIPTORQUÍDICO (n=30) Y CONTROLES (n=30).
Plaguicida
HCB
HCB-control
β-HCH
β-HCB-control
pp’DDE
pp’DDE-control
op’DDT
op’DDT-control
pp’DDT
pp’DDT-control
Σ-DDT
Σ-DDT-control
X ± DE
0.210 ± 0.142
0.178 ± 0.105
0.212 ± 0.121
0.279 ± 0.147
2.562 ± 0.804
2.357 ± 0.859
0.108 ± 0.044
0.087 ± 0.043
0.427 ± 0.045
0.352 ± 0.211
3.042 ± 0.929
2.799 ± 0.926
Rangos
0.060 – 0.522
0.031 – 0.383
0.025 – 0.536
0.094 – 0.889
1.274 – 4.139
0.888 – 4.608
0.030 - 0.202
0.005 - 0.181
0.186 - 0.742
0.057 - 0.838
1.622 – 4.887
1.221 – 5.392
Para determinar la variabilidad entre las medias de ambos grupos, se
aplicó la prueba estadística de comparación entre las medias (t-de Student),
indicando valores mayores (p>0.05) para todos los plaguicidas estudiados.
3
Esta prueba indica falta de diferencias estadísticamente significativas entre las
concentraciones de plaguicidas organoclorados en el suero sanguíneo de
madres con hijos criptorquídicos y de controles. Al aplicar las pruebas
estadísticas de comparación entre las medianas y de correlación, los
resultados indicaron falta de diferencias estadísticamente significativas entre
ambos grupos.
En los estudios de evaluación del riesgo concernientes a la exposición,
se calculó el riesgo relativo (RR) comparando la incidencia de la patología en el
grupo expuesto (testículos no descendidos) comparando con el grupo control.
Para examinar el riesgo relativo en la relación de niveles de plaguicidas
organoclorados, se calculó el modelo multivariado de regresión. La Tabla 2
presenta los valores del riesgo relativo (RR) y 95% del Índice de Confianza que
establecen los límites del riesgo relativo calculado para los plaguicidas
organoclorados. Cuando el riesgo relativo presenta el valor de 1.0, el riesgo de
los individuos expuestos, es el mismo que en el grupo no expuesto. Cuando el
valor rebasa el valor de 1.0, el riesgo en el grupo expuesto es mayor. Para
llegar al indicador del riesgo doble, el resultado debe ser mayor que 2.0. En
este estudio, el valor de RR no alcanzó el valor 2.0, revelando las diferencias
no significativas del riesgo entre ambos grupos estudiados. El resultado indica,
que la exposición ambiental a residuos de plaguicidas organoclorados no
interfiere en el descenso de testículos.
TABLA 2. VALORES DEL RIESGO RELATIVO (RR) Y ÍNDICE DE
CONFIANZA (95% IC) CALCULADOS PARA LAS CONCENTRACIONES DE
PLAGUICIDAS ORGANOCLORADOS EN EL GRUPO DE TESTÍCULOS NO
DESCENDIDOS VS. EL GRUPO CONTROL.
Plaguicida
HCB
β-HCH
pp’DDE
op’DDT
pp’DDT
Σ-DDT
RR
1.16
0.73
1.11
1.49
1.43
1.12
95% IC
1.07 - 1.26
0.66 - 0.79
1.07 - 1.15
1.16 - 1.82
1.26 - 1.61
1.09 - 1.15
El valor de 95% de Índice de Confianza significa, que al repetir el
estudio, este debe originar el riesgo relativo en un 95% de repeticiones. Para βHCH, el valor de RR fue menor que 1 y el Índice de Confianza también menor
que 1, indicando el riesgo relativo no significativo en nivel de 95% de confianza.
Para los plaguicidas restantes el valor de RR excedió el 1, pero no excedió 1.5,
lo que indica que el valor de riesgo relativo no es mayor que 1.5. Los Índices de
Confianza (IC) presentan el rango de valores (1.07 a 1.82) dentro de los cuales
al repetir el estudio deben encontrarse los resultados. Basado en los valores de
95% del Índice de Confianza, el estudio revela riesgo relativo no mayor que
1.49 con índice de confianza de 1.07 a 1.82. Esto muestra que al repetir el
estudio, se debe reproducir el riesgo relativo entre 1.07 y 1.82 en 95% de las
repeticiones. El valor más estrecho del Índice de Confianza, revela mayor
confianza en los resultados del Riesgo Relativo.
En el estudio, los valores del Riesgo Relativo no excedieron 2.0 y los
Índices de Confianza no incluyeron el valor de 1.0. Por ello, los resultados
4
explican, que no existe doble riesgo en la población de madres expuestas
ambientalmente a los residuos de plaguicidas organoclorados, de que se
presente no descenso testicular. Además, no existen diferencias
estadísticamente significativas entre los valores medios de concentración de
plaguicidas organoclorados en los lípidos séricos y la presencia de testículos
no descendidos en niños recién nacidos.
En vista de los resultados obtenidos, se puede asumir, que no se
determinó una correlación entre las concentraciones de plaguicidas
organoclorados en los lípidos séricos de las madres y no descenso de
testículos en sus hijos. Estos resultados concuerdan con las conclusiones
presentadas por Hosie et al. (2000), Longnecker et al. (2002), Flores-Luevano
et al. (2003), Bhatia et al. (2005).
REFERENCIAS
Bhatia R., Shiau R., Petreas M., Weintraub J.M., Farhang L., Eskenazi B.
(2005). Organochlorine pesticides and male genital anomalies in the
child health and development studies. Environ. Hlth. Perspect. 113, 220224.
Charlier C., Plomteux G. (2002). Environmental chemicals pollution and risk of
human exposure: the role of organochlorine pesticides. Ann. Biol. Clin.
60, 37-46.
Coleman M.P., Esteve J., Damiecki P., Arslan A., Renard H. (1993). Testis.
En: Trends in Cancer Incidence and Mortality (Coleman M., Esteve J.,
Damiecki P., Arslan A., Renart H., eds). IARC Scientific Publications No
121. Lyon:International Agency for Research on Cancer pp. 521-543.
Flores-Luevano S., Farias P., Hernandez M., Romano-Riquer P., Weber J.P.,
Dewailly E., Cuevas-Alpuche J., Romieu I. (2003). DDT/DDE
concentrations and risk of hypospadias. Pilot case-control study. Salud
Publ. Mexico 45, 431-438.
Garcia-Rodríguez J., García-Martín M., Nogueras-Ocaña M., de Dios Luna del
Castillo J., Espigares-Garcia M., Olea N., Lardelli-Claret P. (1996).
Exposure to pesticides and cryptorchidism: geographical evidence of a
possible association. Environ. Health. Perspect. 104,1090-1095.
Grocock C.A., Charlton H.M., Pike M.C. (1998). Role of the fetal pituitary in
cryptorchidism induced by exogenous maternal oestrogen during
pregnancy in mice. J. Reprod. Fertil. 83, 295-300.
Hosie S., Loff S., Witt K., Niessen K., Waag K.-L. (2000). Is there a correlation
between organochlorine compounds and undescended testes?.
European J. Pediatr. Surg. 10, 304-309.
Kelce W.R., Stone C.R., Laws S.C., Gray L.E., Kemppainen J.A., Wilson E.M.
(1995). Persistent DDT metabolite p,p´-DDE is a potent androgen
receptor antagonist. Nature 375, 581-585.
Longnecker M.P., Klebanoff M.A., Brock J.W., Zhou H., Gray K.A., Needham
L.L., Wilcox A.J. (2002). Maternal serum level of 1,1-dichloro-2,2-bis(pchlorophenyl)ethylene and risk of cryptorchidism, hypospadias, and
polythelia among male offspring. American J. Epiemiol. 155, 313-322.
Mussalo-Rauhamaa H. (1991). Partitioning and levels of neutral
organochlorine compounds in human serum, blood cells, and adipose
and liver tissue. Sci. Tot. Environ. 103, 159-175.
5
Rajfer J. (1998). Congenital anomalies of the testis and scrotum. En:
Walsh P.C., Retik A.B., Vaughan E.D. (eds) Campbell's Urology.
Philadelphia, WB Saunders Co p 2172.
Sharpe R.M., Skakkebæk N.E. (1993). Are oestrogens involved in falling sperm
counts and disorders of the male reproductive tract? Lancet 341,13921395.
Travis C.C., Hattemer-Frey H.A., Arms A.D. (1988). Relationship between
dietary intake of organochlorine chemicals and their concentrations in
human adipose tissue and breast milk. Arch. Environ. Contam. Toxicol.
17, 473-478.
Waliszewski S.M., Szymczynski G.A. (1991). Persistent organochlorine
pesticides in blood serum and whole blood. Bull. Environ. Contam.
Toxicol. 46, 803-809.
Waliszewski S.M., Aguirre-Gutiérrez A.A., Infanzón-Ruiz R.M. (2000).
Tendencia de 1988 a 1998 de los niveles de plaguicidas organoclorados
persistentes en tejido adiposo humano en Veracruz, México. Revista
Internacional de Contaminación Ambiental 16, 13-18.
Waliszewski S.M., Aguirre A.A., Infanzon R.M., Silva C.S., Siliceo J. (2001).
Organochlorine pesticide levels in maternal adipose tissue, maternal
blood serum, umbilical blood serum, and milk from inhabitants of
Veracruz, Mexico. Arch. Environ. Contam. Toxicol. 40, 432-438.
Waliszewski S.M., Aguirre A.A., Infanzon R.M., Siliceo J. (2002). Persistent
organochlorine pesticide levels in maternal blood serum, colostrum, and
mature milk. Bull. Environ. Contam. Toxicol. 68, 324-331.
Waliszewski S.M., Infanzon R.M., Hart M.M. (2003). Differences in persistent
organochlorine pesticides concentrations between breast adipose tissue
and blood serum. Bull. Environ. Contam. Toxicol. 70, 920-926.
Weidner I.S., Moller H., Jensen T.K., Skakkebæk N.E. (1998). Cryptorchidism
and Hypospadias in Sons of Gardeners and Farmers. Environ. Hlth.
Perspect. 106, 793-796.
6