Sistema de Revisiones en Investigación Veterinaria de San Marcos EFECTO DEL MERCURIO EN LOS PECES Y LA SALUD PÚBLICA EN EL PERÚ REVISIÓN BIBLIOGRÁFICA - 2011 Autor: Gina Castro Sanguinetti Universidad Nacional Mayor de San Marcos Facultad de Medicina Veterinaria TABLA DE CONTENIDO 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. PRESENTACIÓN ...................................................................................................... 2 INTRODUCCIÓN ..................................................................................................... 2 ORIGEN DE LOS METALES EN ECOSISTEMAS ACUÁTICOS ........................ 3 MERCURIO EN LOS AMBIENTES ACUÁTICOS. Biotransformación y biomagnificación. ........................................................................................................ 4 EFECTOS DEL MERCURIO .................................................................................... 5 IMPORTANCIA EN LA SALUD PÚBLICA ........................................................... 6 BIOMONITORIZACIÓN DE MERCURIO ............................................................. 7 CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES ......................................................... 8 LITERATURA CITADA ........................................................................................... 9 EFECTO DEL MERCURIO EN LOS PECES Y LA SALUD PÚBLICA EN EL PERÚ Gina Castro Sanguinetti (g.castro.san@gmail.com) 1. PRESENTACIÓN 2. INTRODUCCIÓN Esta revisión contempla información Los contaminantes ambientales con respecto a los efectos tóxicos de la importantes son aquellos que tienden a contaminación por metales pesados en peces acumularse en los organismos, que son como es la trucha arcoíris (Oncorhynchus persistentes debido a su estabilidad química mykiss), especie de consumo de gran o importancia en el Perú. Se pretende dar un innumerables mayor énfasis a la contaminación por contaminación por metales pesados en el mercurio de los medios acuáticos, su origen medio ambiente se ha convertido en un y efectos en los peces, así como su fenómeno de interés mundial debido a su implicancia en salud pública. A su vez, se toxicidad, mencionan los métodos de evaluación de sus décadas en el medio acuático, así como a su efectos en los peces observados en diversos bioacumulación y biomagnificación en la estudios llevados a cabo en los últimos años. cadena De esta manera, se podría considerar estos Munuswamy, 2011). escasa biodegradabilidad. Entre contaminantes, persistencia alimenticia durante los la varias (Rajeshkumar & hallazgos como parte de una metodología monitoreo de la presencia de este tóxico que afecta diversos ecosistemas de nuestro país. Los metales pesados causan graves efectos tóxicos en los animales acuáticos, especialmente en los peces. El mercurio, el plomo y el arsénico constituyen los tres elementos causantes de mayores efectos adversos en la salud pública en base a su toxicidad y actuales niveles de exposición 3. ORIGEN DE LOS METALES EN (UE, 1997). El mercurio (Hg) es considerado históricamente como un ambiental devastador y está situado en la “lista negra” de la Comunidad Económica Europea debido persistencia y a su alta toxicidad, bioacumulación en el ecosistema por lo que es considerado como un contaminante de prioridad (MarrugoNegrete et al., 2008; Hassan et al, 2010). En el Perú, existen reportes de la presencia de este metal en ambientes acuáticos asociados a ECOSISTEMAS ACUÁTICOS contaminante la inadecuada eliminación de residuos por parte de la actividad minera principalmente; y en este aspecto se ha visto a la crianza de peces de consumo como una de las actividades más afectadas. La piscicultura en el Perú, se concentra en la región andina, donde los ríos y lagos otorgan un ecosistema propicio para el desarrollo de esta actividad y es la trucha arcoíris (Oncorhynchus mykiss) la especie Los metales pesados se encuentran naturalmente en el medio ambiente en cantidades mínimas y la mayoría de ellos son esenciales para el metabolismo normal de los peces y demás organismos acuáticos, pero altas concentraciones inducen toxicidad directa (Bradl, 2005). La cantidad de metales pesados esenciales y no esenciales en los compartimentos del medio ambiente se incrementa significativamente por diversas actividades antropogénicas, tales como las actividades agrícolas (en las que se utilizan fertilizantes, Es por ello la preocupación ante un riesgo de acumulación de metales pesados en niveles tóxicos en animales acuáticos de amplio consumo en nuestro país. de animales y plaguicidas que contienen metales pesados); las actividades metalúrgicas (en las que se incluyen las operaciones de minería y procesamiento de minerales); las actividades industriales, así mismo se incluyen los residuos domésticos de las ciudades (Bradl, 2005; Carrola et al., 2009). de mayor producción, y por ende de gran importancia económica (PRODUCE, 2008). abonos En el Perú, la actividad minera es una de las actividades económicas de mayor importancia, y de esta manera corresponde a una de las principales fuentes de contaminación por metales pesados en diversos ecosistemas del país (MINAM & IIAP, 2011). La contaminación por metales resultantes de las operaciones mineras tiene 4. MERCURIO EN LOS AMBIENTES efectos negativos bien conocidos sobre la ACUÁTICOS. Biotransformación y calidad del agua, así como en la flora y la fauna, reduciendo la biodiversidad biomagnificación. y perjudicando los usos benéficos del agua superficial y subterránea En el medio ambiente acuático, el (Carrola et al., mercurio inorgánico es depositado en los 2009). Así mismo, los impactos negativos sedimentos y es convertido principalmente ocurren en una escala de tiempo mucho más en corta, y la adaptación biológica de las bacteriana por un proceso de biometilación, especies afectadas puede no ser capaz de aumentando sobrellevar cambios biodisponibilidad para la biota acuática ambientales. Por lo tanto, un rápido aumento (Jewet & Duffy, 2007; Hassan et al, 2010). de los contaminantes puede poner en peligro La conversión de mercurio inorgánico en la salud física de las especies de peces así MeHg es importante, ya que bajo esta forma como de las poblaciones humanas que su toxicidad es mayor y se requiere de dependen de ellos para su subsistencia mucho más tiempo para su eliminación, por (Jewett & Duffy, 2007). lo tanto, es bioacumulado y biomagnificado estos rápidos metilmercurio de (MeHg) esta por acción manera su a lo largo de la cadena trófica (Hassan et al., Los elementos frecuentemente 2010). asociados con el drenaje ácido de las minas son plata (Ag), arsénico (As), cadmio (Cd), Las bacterias que contienen MeHg son cromo (Cr), cobre (Cu), mercurio (Hg), consumidas por el nivel inmediatamente níquel (Ni), plomo (Pb), selenio (Se) y zinc superior en la cadena alimentaria, el (Zn) (May et al., 2001), que suelen ser plancton, que son también consumidos por el potentes toxinas y su bioacumulación en los siguiente nivel en la cadena trófica. De esta tejidos lleva a intoxicación, disminución de manera, los animales consumen una mayor la fertilidad, daño celular y tisular, muerte concentración de mercurio en cada uno de celular y disfunción de varios órganos y los sistemas (Oliveira Ribeiro et al., 2005).. alimentaria. niveles sucesivos Por concentraciones lo de tanto, ambientales la cadena pequeñas de MeHg a tóxicos y mecanismos moleculares que concentraciones potencialmente nocivas en subyacen a causa del mercurio en los peces peces, la fauna piscívora y seres humanos aún no están claros y por lo tanto, es (Hassan et al., 2010). necesario una investigación detallada con el pueden acumularse fácilmente fin de comprender sus efectos en el daño Esta biomagnificación de MeHg es celular. No obstante, existe gran evidencia especialmente evidente debido a que los que expone los daños causados por estrés animales acumulan MeHg más rápido de lo oxidativo (Yee & Choi, 1996). que lo eliminan y porque el MeHg se acumula de manera más eficiente a partir de El MeHg desencadena la formación de los alimentos que de Hg en forma inorgánica especies reactivas de oxígeno (ROS) (Quig, 2 como Hg (Maurice-Bourgoin et al., 2000; 1998), promueve la formación de peróxido Hassan et al., 2010), por lo tanto, el MeHg de hidrógeno y la posterior producción de se convierte en una amenaza para la salud peróxidos lipídicos y radicales hidroxilo humana. Los niveles más altos se presentan (Yee & Choi, 1996), de esta manera se en los peces carnívoros de gran tamaño tanto afecta la estructura de la membrana celular y de agua dulce como de agua salada. El la función mitocondrial. La propiedad MeHg constituye aproximadamente un 75% prooxidante del Hg se ve agravada por su del mercurio total de los pescados de agua efecto marina y cerca del 90% de los de agua dulce antioxidantes, ya que posee alta afinidad al (Marrugo-Negrete et al., 2008). glutatión (GSH), antioxidante intracelular inhibitorio sobre los procesos principal (Jewett & Duffy, 2007). 5. EFECTOS DEL MERCURIO La presencia de mercurio orgánico en los peces no sólo da lugar a efectos perjudiciales para sí mismos (MarrugoNegrete et al., 2008), sino que también conducen a una disminución de la calidad del pez, así como pérdidas y defectos a nivel de producción de los mismos. Los efectos El Hg puede alterar la estructura y función de proteínas que incluyen Na/K ATPasa e inhibe la actividad de las enzimas antioxidantes catalasa, superóxido dismutasa y GSH peroxidasa (Quig, 1998). Inhibe la polimerización de la tubulina, causando despolimerización de los microtúbulos de los axones, resultando en lesiones cerebrales (Pendergrass et al., 1997). Estudios celulares pesqueros (Hansen & Gilman, 2005; Jewett han indicado que la exposición a mercurio & Duffy, 2007). y Siendo el MeHg la forma más liberación de neurotransmisores como la importante de mercurio tóxico, debida a los dopamina y la serotonina (Newland, 2002). efectos neurotóxicos, la población más afecta directamente a la absorción un sensible a ese compuesto la conforman los disruptor en el metabolismo hormonal fetos, los bebés y los niños pequeños. Por lo contribuyendo al desarrollo de problemas tanto, el consumo de pescado por mujeres reproductivos en animales y en el hombre, embarazadas, niños pequeños y mujeres en inhibiendo la conversión de tiroxina (T4) a edad la forma activa T3 e interferiere en el preocupación en cuanto a la probabilidad de metabolismo de los esteroides (Jewett & exposición al mercurio, y se recomienda en Duffy, 2007). estos grupos de riesgo reducir el consumo de El Hg también actúa como de tener hijos es de especial peces a pequeñas porciones no mayores a 6. IMPORTANCIA EN LA SALUD PÚBLICA En general, los contaminantes son 100g por semana (Bradl, 2005). La exposición de embriones y fetos a MeHg de la dieta de la madre durante el embarazo resultan con severa tóxicos para los humanos y los alimentos neurotoxicidad, contaminados han sido asociados con efectos neuronal anormal y organización inusual de devastadores para la salud humana. En este neuronas de la corteza (Goyer & Clarkson, sentido, los peces son un medio importante 2001), observándose signos de ataxia, de exposición a las poblaciones humanas a ceguera, retraso mental y parálisis cerebral través de la alimentación (Rabitto et al., (Bradl, 2005). Cabe mencionar que, según lo 2011). La bioacumulación en la cadena expuesto por Grandjean y col. (1994), las alimentaria humana aumenta el riesgo de la concentraciones de MeHg en los eritrocitos exposición crónica a metilmercurio (MeHg), fetales son un 30% más alta que en los de la principalmente en aquellas poblaciones con madre; y los eritrocitos de la leche materna alto consumo de pescado o productos puede contener presentando hasta un migración 5% de la concentración de la sangre materna. Por lo tanto, existe un gran riesgo de toxicidad a las funciones vitales, con subsecuentes través de la trasmisión madre-hijo, tanto por alteraciones que se observan, por ejemplo, a vía transplacentaria como por la leche nivel bioquímico e histológico (Hansen & materna. Gilman, 2005; Carrola et al., 2009). De esta niveles manera, muchos organismos acuáticos, en permisibles de mercurio en la carne de particular los peces, son un valioso medio pescado corresponden a 0.5 mg/kg de para el biomonitoreo de la contaminación pescado en general, pero 1.0 para algunas ambiental. La contaminación crónica por especies predadoras grandes como por metales pesados y contaminantes orgánicos ejemplo el tiburón, pez espada, atún; según es un problema particularmente grave en los lo establecido por el Codex Alimentarius y ecosistemas acuáticos. Esto ha llevado a la Unión Europea numerosas investigaciones sobre los efectos Los límites para los de estos contaminantes en las funciones biológicas de los organismos acuáticos y en 7. BIOMONITORIZACIÓN DE los mecanismos de defensa particulares de MERCURIO Las los peces (Carrola et al., 2009). concentraciones de metales pesados en las diferentes partes de los organismos son determinados El efecto contaminantes de que distintos causa cambios principalmente como indicativos del nivel de bioquímicos contaminación en el medio ambiente, y de analizados en diversos estudios a nivel esta manera, los organismos acuáticos son tisular, en particular a nivel de branquias e ampliamente utilizados para monitorear la hígado (Monteiro et al., 2009; Rajeshkumar salud del medio ambiente debido a impactos & Munuswamy, 2011). antropogénicos representan un órgano crítico para los peces, (Rajeshkumar & Munuswamy, 2011). y los morfológicos han sido Las branquias ya que representan el principal sitio de intercambio gaseoso, regulación de iones, y Diferentes concentraciones subletales excreción de productos metabólicos de de metales causan diversos efectos negativos desecho; por su complejidad y contacto en peces e impacta prácticamente en todas constante con el ambiente externo, es el primer blanco de contaminantes transmitidos por el agua (Monteiro et al., 2009). El hígado, a su vez, juega un papel importante en las funciones vitales, metabolismo basal y acumulación, transformación y eliminación de contaminantes; siendo la histopatología hepática una herramienta de control biológico que permite la evaluación de los efectos de los factores estresantes ambientales en las poblaciones de peces silvestres, e incluso se ha propuesto como uno de los indicadores más fiables para el deterioro de salud de peces causada por las actividades antropogénicas (Carrola et al., 2009). estudios evidencian concentraciones altas de MeHg a nivel de tejido muscular, por ejemplo, Suchanek y col. (2008) hallaron (MeHg) en mayor concentración en el tejido muscular en tres importantes RECOMENDACIONES El Perú, al ser un país eminentemente minero, actividad que se encuentra en un intenso crecimiento, presenta diversos yacimientos de minerales diversos, siendo los de mayor explotación las minas de oro, plata, cobre, estaño, plomo y zinc, de manera formal como informal; estas actividades se concentran a lo largo de los Andes así como en la Amazonía. Desde este punto de vista, En relación a otros órganos, diversos metilmercurio 8. CONCLUSIONES Y especies de consumo. En cerebro y riñón las concentraciones de MeHg son menores, mientras que en el bazo, el intestino, y gónadas, se consideran bajas. En hueso, grasa, piel y escamas, las concentraciones de MeHg son las muestras que tienden a presentar menor concentración (Suchanek et al., 2008). el riesgo de contaminación de alimentos, y en especial de peces, cobra una gran importancia. Si bien los efectos de los metales pesados, y en particular mercurio, aún no son del todo claros, la realización de estudios en nuestro medio es de vital importancia para conocer la situación de nuestros ecosistemas con respecto a las fuentes tóxicas. Así mismo es importante desarrollar metodologías adecuadas a nuestro medio que permitan analizar los efectos causados por la presencia de metales pesados y otros tóxicos asociados al tipo de actividad minera en los ecosistemas acuáticos, como son los estudios 3. [EU] European Commission. histopatológico e histoquímico para el Commission reconocimiento de cambios morfológicos 1881/2006 of 19 December 2006 setting característicos de los mencionados tóxicos, maximum que pueden dar mayores luces sobre el tiempo de exposición, la carga tóxica recibida por los organismos acuáticos, así como para la evaluación con respecto al Regulation 2006. levels (EC) for No certain contaminants in foodstuffs. [Internet], [10 octubre 2011]. 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