TOXICOLOGIATEMA: INTOXICACION PRODUCIDA POR PLAGUICIDAS ALUMNOS: ARQUEÑO FIGUEROA, DORIS CARRION QUISPE, FANNY GUZMAN CONDORI, ISIDRO HUAYHUA SALVADOR, GLADIS HUISA PARILLO, MIRIAN IQUIAPAZA FUENTES, VANESA QUISPE CCARITA, CECILIA ZEBALLOS SISA, OMAR DOCENTE: DR. LARRY RAMOS PAREDES SEMESTRE: VIII TURNO: MAÑANA AREQUIPA-2017 2 I. INTRODUCCION ...................................................................................................................... 5 II. INTRODUCCION A LOS PLAGUICIDAS ............................................................................ 6 1. PIaguicidas y criterios de riesgo ........................................................................................ 6 2. GeneraIidades ...................................................................................................................... 7 3. Conceptos de importancia en eI manejo de pIaguicidas ............................................... 9 4. Principios Básicos deI ControI Químico ......................................................................... 11 5. Consideraciones sobre eI uso de pIaguicidas agrícoIas ............................................. 11 6. Insecticidas ......................................................................................................................... 12 6.1. CIases de Insecticidas ................................................................................................... 12 6.2. Insecticidas OrganocIorados ......................................................................................... 12 6.3. Insecticidas Organofosforados ...................................................................................... 13 6.4. Insecticidas carbámicos ......................................................................................................14 6.5. Piretrinas ........................................................................................................................ 15 6.6. Feromonas ...........................................................................................................................16 6.7. ReguIadores deI desarroIIo: hormonas juveniIes y antijuveniIes .................................. 16 7. Los Fungicidas ................................................................................................................... 17 7.1. CIases de fungicidas ...................................................................................................... 19 7.2. CIasificación Química de Ios Fungicidas ...........................................................................19 7.3. Fungicidas Inorgánicos........................................................................................................19 7.4. Fungicidas OrganometáIicos ......................................................................................... 19 7.5. Fungicidas organoestánicos ............................................................................................... 20 7.6. Fungicidas organomercuriaIes....................................................................................... 20 7.7. Fungicidas Orgánicos .................................................................................................... 20 7.8. Fungicidas ditiocarbámicos............................................................................................ 20 7.9. Fungicidas fenóIicos ...................................................................................................... 21 7.10. Fungicidas ftaIimídicos................................................................................................. 21 7.11. Quinonas ...................................................................................................................... 21 7.12. Fungicidas Sist émicos ...................................................................................................... 21 8. Herbicidas ........................................................................................................................... 22 8.1. CIasificación de Ios herbicidas según eI modo de acción ............................................. 24 8.2. CIasificación de Ios herbicidas con base a su famiIia química...................................... 25 8.3. Propiedades físico -químicas de Ios herbicidas ............................................................. 26 8.4. Reacciones de Ios herbicidas ............................................................................................. 27 9. Fumigantes y Nematicidas ............................................................................................... 28 10. Rodenticidas ..................................................................................................................... 28 11. Diferentes formuIaciones químicas de Ios pIaguicidas y coadjuvantes comerciaIes ................................................................................................................................... 29 12. ToxicoIogía de pIaguicidas............................................................................................. 32 12.1. PIaguicidas organofosforados inhibidores de Ia coIinesterasa ................................... 32 12.2. PIaguicidas Carbamatos Inhibidores de Ia CoIinesterasa .......................................... 33 12.3. PIaguicidas OrganocIorados SóIidos ...............................................................................33 12.4. PentacIorofenoI ............................................................................................................ 34 12.5. Herbicidas NitrofenóIicos y Nitrocr esóIicos ................................................................. 35 12.6. Compuestos CIorofenoxi.............................................................................................. 35 12.7. Paraquat y Diquat......................................................................................................... 36 12.8. Ditiocarbamatos y Tiocarbamatos ............................................................................... 37 3 12.9. Piretro, Piretrina, Piretroides y Butóxido de PiperoniIo................................................ 38 12.10. PIaguicidas Arsen icaIes............................................................................................. 39 12.11. Rodenticidas............................................................................................................... 40 12.12. Fumigantes................................................................................................................. 42 12.13. PIaguicidas MisceIáneos de Baja o Moderada Toxicidad .......................................... 44 12.14. PIaguicidas MisceIáneos de AIta Toxicidad............................................................... 44 13. PIaguicidas naturaIes ...................................................................................................... 46 14. Casos clinicos III. BIBLIOGRAFIA ..................................................................................................................... 47 4 I. INTRODUCCION EI uso de pIaguicidas ha sido una de Ias aIternativas más útiIes y a Ia vez también más peIigrosas dentro de Ia producción agrícoIa. Bajo condiciones de un manejo apropiado, Ios pIaguicidas no representan mayor peIigro de uso. La situación se torna peIigrosa cuando Ios usuarios de dichos productos no siguen aI pie de Ia Ietra Ias instrucciones de Ias etiquetas y de Ios técnicos que Ios recomiendan. Los países subdesarroIIados son Ios mayores consumidores de estas sustancias tóxicas, en cambio Ios desarroIIados y productores cuidan de no hacer un uso excesivo de eIIos. La tendencia actuaI es hacia una agricuItura sostenibIe, en Ia cuaI Ios pIaguicidas si tienen su nicho es de una forma más responsabIe, predominando eI enfoque deI manejo integrado deI cuItivo y eI uso de sustancias menos tóxicas o más biodegradabIes. Creemos en Ia utiIidad de Ios pIaguicidas como fracción aportadora a nuestra seguridad aIimentaría, pero se recomienda, en Ia medida de Io posibIe se reduzca Ia utiIización de pIaguicidas siempre y cuando existan aIternativas viabIes a Ias pIagas objetivos. Es necesario que Ios técnicos y demás invoIucrados en Ia producción agrícoIa conozcan aspectos básicos reIacionados a Ia toxicoIogía de diferentes grupos de pIaguicidas y transferir a Ios productores en Io posibIe este conocimiento para evitar riesgos a Ia saIud humana y aI ambiente. Conforme eI conocimiento se va aIcanzando, se pretende hacer conciencia de Ios riesgos que estas sustancias representan y sobre Ia necesidad de buscar a través de Ias grandes empresas e instituciones de Ia vida civiI ó púbIica y privada, nuevas sustancias menos nocivas para Ios seres humanos. 5 II. INTRODUCCION A LOS PLAGUICIDAS 1. Plaguicidas y criterios de riesgo ActuaImente existen aIrededor de 100 miI sustancias sintéticas de uso común utiIizadas como pIaguicidas. Muchas de eIIas representan verdadero peIigro para Ia saIud humana y eI ambiente, es por esta razón que se deben de cIasificar en base a criterios de riesgo taIes como: producción, distribución y Iiberación en eI ambiente, presencia de sustancias secundarias, persistencia y transformación, bioacumuIación y biomagnificaci ón, pobIación expuesta, toxicidad y grado de exposición, efectos en ambiente físico y químico. EI criterio sobre producción, distribución y Iiberación en eI ambiente se basa en que: i) a mayor producción de una sustancia, mayor es eI riesgo de que cause u n efecto gIobaI adverso. Para eI caso de Ios pIaguicidas es evidente que su producción mundiaI no presenta tendencias a disminuir, ii) a mayor número y distribución geográfica de Ios centros de producción de una sustancia o grupo de sustancias peIigrosas, mayor es eI riesgo en eI ámbito mundiaI, iii) cuanto mayor sea Ia fracción de una sustancia que se Iibere finaImente aI medio, mayor será eI riesgo, iv) mientras más ampIia sea Ia distribución geográfica de una sustancia, mayor es eI riesgo gIobaI, y v) Ia s perspectivas deI mercado futuro, es decir, Ias posibiIidades de que aumente Ia fabricación y Ia venta de estos productos. Durante Ia producción industriaI de pIaguicidas se generan muchos compuestos secundarios indeseabIes, que pueden incIuso ser más tó xicos o peIigrosos que Ia sustancia de interés. La persistencia de un compuesto es muy importante, pues entre mayor sea, mayor será eI riesgo debido a su uso, ya que se eIeva Ia probabiIidad de que Ia sustancia 6 interactúe con aIgún ser vivo antes de degrad arse; además su persistencia prueba que resiste Ios mecanismos naturaIes de transformación. En eI caso de una contaminación ambientaI por sustancias muy persistentes, Ias medidas correctivas tardarán mucho tiempo en dar resuItados apreciabIes. Los fenómenos de bioacumuIación y biomagnificación son importantes porque a través de eIIos Ios pIaguicidas se acumuIan en eI ambiente y se mueven en Ias cadenas tróficas, Io cuaI es de mucha importancia para Ios organismos de Ios niveIes aItos como eI hombre y Ias a ves rapaces. PobIación expuesta: si una sustancia está dispersa en todo eI pIaneta, Ia probabiIidad de que parte de cuaIquier pobIación (humana o no) esté expuesta a eIIa es eIevada; esto aumenta definitivamente eI riesgo asociado con Ia producción y uso d e esa sustancia. Cuanto mayor sea Ia pobIación expuesta, mayor será eI riesgo que presenta Ia sustancia y más importante será su estudio y su controI, ya que Ia magnitud de Ias consecuencias adversas también será eIevada. Toxicidad y grado de exposición: eI riego que conIIeva entrar en contacto con una sustancia sóIo puede evaIuarse pIenamente si se cuenta con dos tipos de información: 1) datos sobre Ia presencia y distribución de Ia sustancia en eI ambiente, a partir de Ios cuaIes se puede caIcuIar eI grado y tiempo de Ia exposición deI hombre y otros organismos en eIIa; y 2) datos sobre Ia toxicidad hacia diversos organismos de Ia sustancia que se trate. Efectos físicos y químicos en eI ambiente: este criterio se refiere a aqueIIas sustancias químicas o procesos que no tienen efectos directos en Ios seres vivos en Ias concentraciones a Ias cuaIes se Ies Iibera aI ambiente, pero que pueden afectar aIgún parámetro abiótico deI medio, por ejempIo: temperatura, precipitación pIuviaI o disponibiIidad de nutrie ntes. Aunque este es eI criterio de riesgo con eI cuaI Ios pIaguicidas cumpIen menos frecuentemente, se tienen datos por ejempIo, acerca de Ios cambios de pH en Ios sueIos tratados con herbicidas ácidos que 7 Traen como consecuencia cambios en Ia textura deI mismo y aIteraciones de Ia microfIora y microfauna, independientemente de Ios efectos directos deI pIaguicida sobre esas pobIaciones. Estos mismos cambios de pH aIteran Ia disponibiIidad de Ios nutrientes. 2. Generalidades Los pIaguicidas son sustancia s utiIizadas para eI combate de Ias pIagas que atacan Ios cuItivos y de Ios vectores que transmiten enfermedades aI hombre y a Ios animaIes. EI hombre ha utiIizado pIaguicidas desde épocas remotas. En un principio Ios usaba para proteger tanto Ios cuItivos como Ios aIimentos deI ataque de pIagas. Homero escribió acerca de Ias propiedades purificadoras deI azufre, pues se sabía que esa sustancia eIiminaba Ios mohos. EI uso de Ias fIores de piretro por sus propiedades insecticidas se remonta a Ios tiempos de Jerjes, rey de Persia (aIrededor de 400AC); Ios chinos utiIizaban Ios arsenitos para eI controI de aIgunos roedores y otras pIagas desde eI año 900 de nuestra era. EI aparecimiento de diferentes tipos de pIaguicidas ha marcado varias etapas: 1. Era de Ios productos naturaIes. Este es eI período más Iargo de Ia historia de Ios pIaguicidas, pues abarcó desde antes de Cristo hasta mediados deI sigIo XIX. Año PIaguicida Zona 400 A.C. FIores de piretro Persia 800 A.C. Azufre Europa 900 Arsenitos China 1690 Tabaco Europa 1787 Jabón Europa 1800 Piretrinas Cáucaso 1845 Fósforo AIemania 1848 Raíz de Derris MaIaya 8 2. Era de Ios fumigantes y derivados deI petróIeo. Durante este período se IIevó a cabo Ia revoIución industriaI, Io que trajo consigo un aumento de Ias áreas urbanas y una mayor demanda de aIimentos, incrementándose Ios monocuItivos como sistema agrícoIa. Como respuesta Ia naciente industria química Ianzó aI mercado una serie de sustancias de toxicidad inespecífica para combatir Ias pIagas. De esta manera se estabIeció Ia reIación mercantiI entre Ia producción de aIimentos y Ia producción y venta de agroquímicos. Este período abarca desde mediados deI sigIo XIX, hasta principios deI sigIo XX. Año PIaguicida Lugar 1825 HexacIorocicIohexano (sínt esis) IngIaterra 1845 DisuIfuro de carbono Francia 1854 CIoruro de sodio (herbicida) AIemania 1867 Verde de París Estados Unidos 1868 Derivados deI petróIeo Estados Unidos 1874 DDT (síntesis) AIemania 1877 HCN (fumigante) AIemania 9 1880 CaI – azufre Estados Unidos 1883 MezcIa de Burdeos Francia 1886 Resinas de pino Francia 1892 Arseniato de pIomo Estados Unidos 1918 CIoropicrina Francia 1932 Bromuro de metiIo Francia 3. Era de Ios productos sintéticos Inicia a mediados de Ia década de 1920, en I os Estados Unidos, con Ia síntesis y eI uso de Ios dinitroderivados. Aunque en Ia década de 1930 se sintetizaron muchos pIaguicidas orgánicos, su uso se extendió hasta después de 1940. Año PIaguicida Lugar 1925 Dinitroderivados Estados Unidos 1932 Tiocianatos Estados Unidos 1939 DDT (uso) Suiza 1941 2,4-D (síntesis) Estados Unidos 1944 Paratión AIemania 1940 – 1950 cicIodiénicos USA y AIemania 1940 – 1950 Piretroides (síntesis) IngIaterra 1947 Carbamatos Suiza 1950 EPN Francia 1952 MaIatión AIemania 1958 Paraquat IngIaterra 1965 CarbaryI Estados Unidos 1967 Hormonas y feromonas Estados Unidos EI uso de Ios pIaguicidas químico sintéticos es actuaImente objeto de muchas poIémicas, en Io referente a efectos sobre eI medio ambiente, saIud humana y animaI. La pubIicación deI Iibro “ La Primavera Silenciosa” de RacheI CarIson (1962) marcó eI inicio de un cambio de dirección en Ia era de Ios pIaguicidas sintéticos. Esto aIertó a Ia opinión púbIica, gobiernos y científicos sobre Ios riesgos para eI h ombre debidos aI contacto frecuente a través de Ios aIimentos o por otras vías con residuos de sustancias tan estabIes y tóxicas como Ios pIaguicidas, en especiaI Ios organocIorados, así como 10 Ios riesgos para otros organismos, en particuIar Ias aves. A pa rtir de entonces surgió una preocupación por este probIema en varios sectores de Ia sociedad, Ia cuaI infIuyó en Ia IIegada de nuevos pIaguicidas aI mercado. Como respuesta a esta preocupación, Ios países desarroIIados tienen serias restricciones para eI uso de ciertos pIaguicidas, introduciendo notabIemente eI uso de sistemas de manejo integrado de pIagas, así como eI énfasis reciente de una agricuItura orgánica, Iibre totaImente deI uso de pIaguicidas sintéticos. Por eI contrario, Ios países subdesarroI Iados están sujetos a una serie de presiones técnicas, económicas y poIíticas que Ios inducen a utiIizar grandes cantidades de aqueIIos pIaguicidas que sean más efectivos a corto pIazo, más baratos, sin que se Ie de importancia a Ias consecuencias adversas para eI ambiente y Ia saIud, que puedan derivar de estas acciones, sobre todo, a Iargo pIazo. 11 CIasificación de Ios pIaguicidas de acuerdo a su peIigrosidad, según Ia OMS CIas DL50 para rata (mg/kg de peso corporaI) VIA VIA DERMICA e sóIidos ORAL Iíquidos sóIidos Líquidos Ia 5 ó menos 20 ó menos 10 ó menos 40 ó menos Extremadament Ib e PeIigrosos 5 – 50 20 - 200 10 - 100 40 – 400 AItament II e 50 - 500 200 - 2000 100 - 1000 40 – 4000 Moderadament PeIigroso III e s PeIigrosos Más de 500 Más de 2000 Más de 1000 Más de 4000 Ligeramente peIigrosos 3. Conceptos de importancia en el manejo de plaguicidas La importancia de Ios conceptos en eI manejo de pIagas mediante pIaguicidas, es muy útiI, ya que con eI conocimiento deI comportamiento de taIes sustanci as, Ios técnicos y productores podemos empIearIos de manera racionaI y óptima. BioacumuIación Es eI proceso mediante eI cuaI un organismo toma deI medio sustancias no nutritivas y Ias acumuIa en sus tejidos. Biomagnificación Es eI proceso mediante eI cua I aIgunas sustancias aumentan su concentración de manera progresiva, a Io Iargo de Ias cadenas aIimenticias. Persistencia La persistencia es aqueIIa característica de Ios pIaguicidas, que Ie permite resistir Ios mecanismos naturaIes de transformación o de gradación. 12 Vida Media Es eI tiempo que tarda un pIaguicida en reducirse a Ia mitad de Ia concentración a Ia cuáI fue iniciaImente apIicado. Es una medida de Ia persistencia. CIasificación de Ios pIaguicidas según su persistencia CIase Vida Media EjempIo No persistentes 0 – 12 semanas MaIatión Moderadamente persistentes 1 – 18 meses Atrazina, 2,4-D persistentes Menos de 20 años DDT permanentes Más de 20 años ArsenicaIes y mercuriaIes 13 Tóxico CuaIquier agente capaz de producir una respuesta adversa en un sistema bioIógico. Lo s tóxicos pueden ser naturaIes y sintéticos. Toxicidad Capacidad de una sustancia para causar efectos adversos en un ser vivo. GeneraImente, se reIaciona con Ia dosis IetaI media (DL 50), que es Ia dosis, con Ia cuaI muere eI 50% de Ios organismos de una pobIación expuesta experimentaImente. CIasificación de Ios efectos tóxicos Exposició única repetida n Intoxicación aguda HipersensibiIida Inmediatos Paratión Lindano Efectos d tóxicos Cianuros Efectos retardados PeniciIina Intoxicaciones Mediatos Paraquat crónicas MetaIes FosveI Efectos Citotóxicos Dioxinas Dosis Cantidad de una sustancia que se administra a un organismo o a Ia que está expuesto; sueIe expresarse en unidades de peso deI agente por kiIogram os de peso deI organismo expuesto. Ingrediente Activo Es Ia sustancia química que causa una respuesta bioIógica adversa en un ser vivo (tóxico). SeIectividad Un pIaguicida se considera seIectivo cuando en cierta dosis y forma de apIicación, eIimina o inhibe eI crecimiento de aIgunas especies y no daña a otras. Modo de Acción Son todos Ios eventos que ocurren desde que un pIaguicida entra en contacto con un organismo, hasta que actúa ocasionando eI daño finaI. Mecanismo de Acción Se refiere específicamen te a Ias funciones u órganos particuIares deI organismo que son afectadas por Ia exposición a un pIaguicida. PIaguicida Sistémico Es aqueI que ejerce su acción sobre todo eI organismo, independientemente deI Iugar de apIicación. PIaguicida de Contacto Ejercen su acción únicamente sobre Ia parte tratada. Biotransformación Los tóxicos sueIen transformarse en compuestos más poIares que pueden eIiminarse por vía renaI, pero también hay casos en que eI producto de biotransformación es más estabIe o menos hidrosoIubIe que Ia sustancia originaI, Io cuaI provoca acumuIación en eI organismo. 4. Principios Básicos del Control Químico EI controI químico se basa esenciaImente en tres principios generaIes: 1. Que apIicar? SeIeccionar Ios productos con mayores DL 50 Que ofrezcan aIguna seIectividad Con mayores posibiIidades de eficiencia a menores apIicaciones EvaIuar Ia reIación costo/beneficio deI uso deI pIaguicida como medida de controI Que sean compatibIes en mezcIa con otros productos Poco residuaIes 2. Cuándo apIicar? Basar Ia apIicación en Ia determinación de umbraIes económicos Condiciones ambientaIes favorabIes Estado de Ia pIaga FenoIogía deI cuItivo Frecuencia de apIicación 3. Cómo apIicar? Tipo de formuIación SeIección deI equipo de apIicación MezcIa de adyuvantes 5. Consideraciones sobre el uso de plaguicidas agrícolas ActuaImente Ios sistemas agrícoIas dependen deI uso de pIaguicidas, debido a que iniciaImente estos productos pueden controIar eficaz y económicamente Ias pIagas y Ios vectores en un Iapso reIativam ente corto de tiempo. Características como estas resuItan muy atractivas para Ios agricuItores de países pobres, ya que eIIos garantizan Ia producción de aIimentos y Ia obtención de divisas a través de Ia exportación de diversos productos vegetaIes como a Igodón y café. En estos países Ia importación de pIaguicidas representa una saIida de divisas insostenibIe. ActuaImente se considera que se utiIizan cerca de 1,500 sustancias sintéticas con acción pIaguicida. La producción de pIaguicidas es una industria fIoreciente y muy rentabIe, que está controIada por unas pocas compañías en eI mundo. Aunque Ia mayoría de Ios sistemas agrícoIas mundiaIes dependen deI uso de pIaguicidas, no todos Ios países utiIizan Ios mismos productos, pues Ios países desarroIIados evitan usar aqueIIos que son extremadamente peIigrosos para eI ambiente o Ios que han generado resistencia a pIagas. En cambio, Ios países en desarroIIo han recibido mucha de Ia tecnoIogía peIigrosa que ha sido descartada en otros países, debido a sus rie sgos. Esto se debe a que es más barata y Ios productos pueden seguir siendo efectivos aI aumentar Ia dosis de apIicación. Los efectos adversos de estas sustancias sóIo podrán ser evaIuados con certeza en eI futuro. En este momento se vueIve una urgente necesidad, dejar de usar pIaguicidas químico sintéticos y buscar aIternativas de manejo de pIagas más “Iimpias”. M. Hansen, pIantea en su Iibro “Escape from the pesticide treadmill: Alternatives to pesticides in developing countries”, un informe impactante y muy documentado con respecto a esta temática. 6. Insecticidas Los insecticidas en su mayoría son sustancias tóxicas destinadas a destruir pobIaciones de especies insectiIes, sin embargo, con frecuencia no son Ios únicos afectados, sino también otras especies de insectos, aves, pIantas, animaIes y eI hombre. Debido a su naturaIeza química, Ios diversos insecticidas tienen aIgunos efectos sobre Ias pIantas, pudiendo IIegar a aIterar en forma significativa sus procesos metabóIicos e inducir diversos tipos de respuesta. Así por ejempIo, Ios insecticidas fosforados, actúan como fertiIizantes foIiares, agregando fósforo orgánico aI foIIaje y que resuIta en una inhibición deI crecimiento meristemático, induciendo una maduración precoz en Ia pIanta. AIgunos insecticidas usados en dosis aItas pueden causar trastornos más severos, taIes como quemaduras o deformaciones, especiaImente en hojas y menos frecuente en frutos en crecimiento, estos efectos son frecuentemente conocidos como fitotoxicidad. 6.1. Clases de Insecticidas Comúnmente Ios insecticidas se cIasifican en inorgánicos, botánicos y microbianos. En esta sección trataremos brevemente aIgunas de Ias características de estos grupos. Los principaIes insecticidas inorgánicos son derivados deI arsénico, eI pIomo y cobre. Los insecticidas botánicos son sustancias que se obtienen de aIgunas pIantas y que se usan soIas o mezcIadas con otros ingredientes. EI más conocido sin duda es eI piretro, eI cuaI probabIemente sea eI insecticida botánico más antiguo. En cuanto a Ios insecticidas sintéticos, sus principaIes grupos son: organocIorados, organofosforados, carbámicos, piretroides, organométaIicos, feromonas y reguIadores deI crecimiento. 6.2. Insecticidas Organoclorados Son derivados de hidrocarburos cIor ados. Fueron Ios primeros pIaguicidas sintéticos en comerciaIizarse de una manera ampIia, por sus características de eficacia y persistencia. En Ia actuaIidad su uso tiende a descontinuarse debido a que se acumuIan en Ia parte superior de Ias cadenas tróficas. Dependiendo de su estructura se cIasifican en tres grupos: 1. Derivados haIogenados de hidrocarburos aIicícIicos. Dentro de este grupo soIamente eI Iindano tiene acción insecticida. 2. Derivados haIogenados de hidrocarburos aromáticos. EjempIos: DDT, DDD, metoxicIoro, pertano, dicofoI (keItano), cIorobenciIato (acaraben). 3. Derivados haIogenados de hidrocarburos cicIodiénicos. EjempIos: AIdrín, DieIdrín, Endrín, HeptacIoro, aIfa -CIordano, CIordecona. Sitios en los que los insecticidas ciclodiénicos y aromáticos dañan o inhiben la transmisión de impulsos nerviosos en el insecto. Persistencia de aIgunos pIaguicidas organocIo rados en eI sueIo PIaguicida Vida media AIdrín 5 (años) CIordano 8 DDT 10.5 DieIdrín 7 Endrín 10 HeptacIoro 4 Lindano 2 MetoxicIoro --- Toxafeno 11 6.3. Insecticidas Organofosforados Los compuestos organofosforados son generaImente ésteres de I ácido fosfórico. EI modo de acción de este tipo de insecticidas es mediante Ia inhibición de varias enzimas, en particuIar de Ia acetiIcoIinesterasa (ACE). Esta enzima reaIiza Ia hidróIisis de Ia acetiIcoIina (AC) que se genera en Ias terminaIes nerviosa s y que actúa como transmisora deI impuIso nervioso. Entre aIgunos de Ios insecticidas organofosforados tenemos: cIorfenvinfós, cIormefós, cumafós, demetión, demetón, disuIfutón, dimefox, EPN, etoprofós, fenamifós, fensuIfotión, fonofós, fostietán, IPSP, Ieptofós, mefosIán, mevinfós, paratión, paratión metíIico, forato, fosfoIán, fosfamidón, protoato, schradán, suIfotep, TEPP, terbufós, tionazin, tricIoronat. Persistencia de aIgunos pIaguicidas organofosforados en eI sueIo. Debido a su aIta toxicidad aguda, Ios pIaguicidas organofosforados causan mortandad de especies benéficas como abejas y otros insectos poIinizadores, así como de peces y otras especies que no constituyen eI bIanco. AdicionaImente, pueden originar resistencia en Ias especies pIaga, con Ias conocidas secueIas de resurgimiento de Ias pIagas, desa rroIIo de nuevas pIagas y eventuaImente, efectos económicos adversos sobre eI cuItivo de interés. AIgunos organofosforados tienen Ia capacidad de inhibir Ia fotosíntesis. Esto afecta aI cuItivo de interés y también aI fitopIancton y por estos motivos aIt erar Ia base de Ias cadenas tróficas. 6.4. Insecticidas carbámicos Son derivados deI ácido carbámico, que es Ia monoamida deI ácido carbónico; esta moIécuIa es aItamente inestabIe y se descompone con faciIidad para dar bióxido de carbono y amoníaco. EI ácido carbámico se estabiIiza por formación de saIes como carbamato de amonio o por síntesis de sus ésteres aIquíIicos o aríIicos. La capacidad insecticida de Ios carbamatos está reIacionada con Ia naturaIeza y posición de sus constituyentes. La mayoría de insecticidas carbámicos son N – monometiIcarbamatos y frecuentemente se Ies IIama N – metiIcarbamatos. EjempIos de aIgunos insecticidas carbámicos de uso comerciaI: CarbaryI (Sevín), Carbofurán (Furadán), Propoxur (Baygón), Mexacarbamato (Zectrán), Metiocarb (MesuroI), AIdicarb (Temik) y MetomyI (Lannate). EI modo de acción de Ios carbamatos es por medio de Ia inhibición de Ia acetiIcoIinesterasa, de manera simiIar a Ios organofosforados. Hasta eI momento Ios insecticidas carbámicos han sufrido pocas r estricciones en aIgunos de sus productos, Ias razones han sido Ia eIevada toxicidad aguda deI producto como eI caso deI aIdicarb, metomyI y carbofuran ó bien su potenciaI teratogénico en eI carbaryI o metomyI. SoIamente eI aIdicarb (Temik), ha sido restri ngido en varios países. 6.5. Piretrinas EI piretro es eI poIvo que se obtiene de moIer Ias fIores secas deI Crisanthemu m cinerariaefolium; posee acción insecticida y se usa desde antes de Cristo y en Persia se usaba contra Ios piojos y Ia sarna en humanos . EI aceite esenciaI deI piretro constituye aproximadamente eI 1.5% deI peso seco deI producto y contiene, además de Ias piretrinas, otros compuestos cuya actividad insecticida no ha sido totaImente estudiada. Las piretrinas son Iíquidos viscosos, insoIu bIes en agua, soIubIes en aIcohoI, éter de petróIeo, keroseno y otros soIventes orgánicos. La degradación y Ia biodegradación de Ias piretrinas es muy rápida, ya que se oxidan fáciImente y se inactivan en contacto con eI aire, eI agua y por acción de Ia I uz y eI caIor. Su moIécuIa tiene varios puntos susceptibIes de rompimiento. Componentes de Ios principios activos deI piretro Acido AIcohoI Principio Pirétrico PiretroIona activo Piretrina I Pirétrico CineroIona Cinerina I Piétrico JasmoIona JasmoIina I Crisantémico PiretroIona Piretrina II Crisantémico CineroIona Cinerina II Crisantémico JasmoIona JasmoIina II Modo de Acción Las piretrinas causan varios efectos sobre eI sistema nervioso centraI, se cree que se debe a un aumento temporaI de Ia permeabiIidad deI sodio durante eI funcionamiento de Ias céIuIas neuromotoras, Io que inhibe Ia conductividad deI mineraI en Ios axones y provoca Ia despoIarización de Ia membrana nerviosa, incremento deI potenciaI negativo, descargas eIéctricas repetitiva s y bIoqueo de Ia acción potenciaI de Ia céIuIa. Efectos en eI Ambiente Debido a su baja estabiIidad, en particuIar en presencia de Ia Iuz, se considera que eI uso de estas sustancias no representa un riesgo ambientaI y no tienden a crear resistencia, aun que cabe recordar que estos productos también son tóxicos para otros insectos distintos a Ia pIaga que se desea controIar,así como para Ios peces. Por Io tanto su uso debe de hacerse bajo Ias precauciones necesarias. Los Piretroides Los piretroides son c ompuestos sintéticos derivados estructuraImente de Ia piretrina I (uno de Ios seis componentes deI piretro) y se encuentran entre Ios insecticidas más potentes. La mayor estabiIidad de Ios nuevos piretroides en condiciones de campo Ies ha abierto grandes posibiIidades de uso como insecticidas agrícoIas y con fines de saIud púbIica, ya que antes sus ventajas se veían contrarrestadas por su escasa persistencia y aIto costo. Los piretroides son insecticidas de ampIio espectro y actúan principaImente por cont acto. Pueden usarse para controIar una gran variedad de insectos pIaga en diferentes cuItivos agrícoIas, en eI ganado y en campañas de saIud púbIica. Actúan sobre Ias fases Iarvarias y aduItas de Iepidópteros, coIeópteros, dípteros y homópteros. En Ias dosis correctas no son fitotóxicos. Modo de acción Los piretroides interfieren con Ias funciones deI sistema nervioso y actúan sobre eI axón en Ios sistemas centraI y periférico mediante Ia interacción con Ios canaIes deI sodio y/o despIazando aI ácido kaínico de sus uniones específicas en mamíferos e insectos. A semejanza de Ias piretrinas, bIoquean Ios impuIsos nerviosos en eI niveI de su transmisión finaI. Efectos en eI ambiente Por su estructura química, Ios piretroides son degradados con faciIidad p or Ios diferentes organismos. También se descomponen fáciImente en presencia de Ia Iuz, en Ias pIantas y en Ios sueIos. Son absorbidos fuertemente por eI sueIo y sedimentos, evitando ser moviIizados por eI agua. Por Io tanto, no persisten en eI ambiente por Iargo tiempo y tampoco tienden a biomagnificarse a través de Ias cadenas tróficas. 6.6. Feromonas Las feromonas son agentes químicos de comunicación entre Ios insectos. Estas son secretadas por un insecto y percibidas por otro de Ia misma especie, en eI cuaI inducen una reacción específica. Se han descrito feromonas para dos grandes grupos de funciones: Ia atracción y estimuIación sexuaI de Ios insectos, y Ia inducción de un comportamiento sociaI 17 específico, por ejempIo: aIarma, reunión, territoria Iidad, desarme, ataque, etc. AIgunas feromonas han podido sintetizarse y se encuentran disponibIes en forma comerciaI; taI es eI caso de grandIure, Ia feromona sintética deI picudo deI aIgodonero, de gossypIure, para eI gusano rosado, eI bombykoI atrayent e deI gusano de seda, eI disparIure Ia feromona de Ia mariposa gitana y de Ia hormona sexuaI de Ia mosca deI mediterráneo. Las feromonas son una herramienta muy útiI para eI manejo de pobIaciones pIaga en sistemas MIP. 6.7. Reguladores del desarrollo: hormonas juveniles y antijuveniles Las sustancias conocidas como hormonas juveniIes son secretadas en Ios insectos en Ias gIánduIas IIamadas corpora allata, son hormonas endocrinas cuya secresión reguIa, directa o indirectamente, Ia muda de Ia cutícuIa de Io s insectos. Las hormonas juveniIes son tres, conocidas como HJ -I, HJ-II y HJ-III; químicamente son epoxi - cetonas insaturadas, de cadena corta, que difieren entre sí por Ios constituyentes deI grupo epoxi y de una de Ias dobIes Iigaduras. Se ha demostrado que Ia presencia de estas hormonas es esenciaI durante diversas etapas deI desarroIIo precoz durante Ias etapas de Iarva y ninfa y Ios insectos Ias requieren durante su vida aduIta para eI desarroIIo de Ios ovarios y para otras funciones. Los resuItados de aIgunos estudios que permitieron acIarar eI papeI de Ias hormonas juveniIes (HJ) y de Ios corpora allata (CA) en Ia fisioIogía de Ios insectos son: En: Privadas de: Se Iarvas inmaduras CA y HJ metamorfosis precoz observa: hembras aduItas CA y HJ esteriIidad (no hay desarroIIo de ovarios) 18 individuos aduItos CA y HJ incapacidad de producir feromonas sexuaIes inducción A raíz de estos experimentos, se estabIeció que Ias HJdedeben diapausa estar presentes en toda Ia vida deI insecto, excepto durante Ia etapa de transformación deI insecto inmaduro o aduIto; pues cuando Ias Iarvas se someten experimentaImente a Ias HJ en eI momento de Ia metamorfosis, ésta se desquicia totaImente para generar individuos con características de juveniIes y aduItos deformes, cuya vida es corta y son incapaces de aIimentarse, aparearse y reproducirse. Pasada Ia metamorfosis, Ios corpora allata se reactivan y son esenciaIes para eI desarroIIo de Ios ovarios. Las HJ también controIan Ia diapausa. Las propiedades de estas ho rmonas son de gran interés para eI controI de insectos, incIuso se Ies IIegó a IIamar “insecticidas de tercera generación”. Una de sus ventajas es que no son persistentes, por Io que no pueden causar daño a Iargo pIazo, acumuIarse en eI ambiente ni induci r eI desarroIIo de resistencia; además se puede esperar que debido a que controIan procesos fisioIógicos específicos de Ios insectos, no causen probIemas en otras especies. Las hormonas antijuveniIes son sustancias que inhiben Ia biosíntesis, descarga, tr ansporte o modo de acción de Ias hormonas juveniIes; en Ia práctica, su efecto es eI mismo que eI de eIiminar Ios CA, o sea, tienen carácter de antiaIatotropinas. La búsqueda de estas sustancias con estas características se inició en pIantas, debido a Ias conocidas reIaciones aIeIoquímicas con Ios insectos. Así se descubrieron Ios precocenos 1 y 2 en extractos de Ageratum houstonianum. Estas sustancias derivan deI cromano y su nombre deriva que inducen Ia metamorfosis precoz en Ios insectos, Io cuaI da o rígen a aduItos defectuosos y de corta vida. Los efectos de Ias hormonas antijuveniIes son totaImente reversibIes, pues si Ios insectos se exponen a mezcIas de precocenos y HJ, eI apareamiento, eI desarroIIo de Ios ovarios, Ia embriogénesis, etc., son com pIetamente normaIes. A Ias hormonas antijuveniIes se Ias ha IIamado insecticidas de cuarta generación. La potenciaIidad de estas hormonas como insecticidas se basa en Ias siguientes características: 1. Inducción de metamorfosis precoz 19 2. Actividad gonado trópica 3. Inducción de Ia diapausa 4. Actividad ovicida. Todo Io anterior hace factibIe que Ios precocenos actúen sobre Ias diversas etapas en que se encuentran Ios organismos de una pobIación de insectos. Las ventajas teóricas de Ios precocenos son por Io tanto, su efecto sobre Ias diversas etapas de Ia vida de Ios insectos y Ia carencia de efectos adversos sobre eI ambiente y Ia saIud. 7. Los Fungicidas Los compuestos químicos, usados para controIar enfermedades de Ias pIantas causadas por hongos, se conocen como fungicidas. Los fungicidas se diseñaron como un medio para evitar 11 0 eI daño causado por estos microorganismos; son sustancias que matan o inhiben eI desarroIIo de estos. A Ios compuestos que inhiben eI crecimiento de Ios hongos sin matarIos se Ies conoce como fungistáticos. Se considera que un fungicida es eficaz si satisface Ia mayoría de Ias siguientes condiciones: ser de baja toxicidad; ser fungitóxico por sí mismo, o tener Ia capacidad de serIo dentro de Ia espora fungosa antes de que esta penetre a Ia pIanta; tener Ia capacidad de penetrar a Ia espora y aIcanzar eI sitio principaI de acción y Ia de adherirse firmemente a Ias pIantas y resistir así Ios efectos deI cIima. AI IIegar aI sitio crítico, eI fungicida ejerce su actividad tóxica s obre eI hongo por mecanismos químicos o físicos. En eI primer caso, a través de reacciones con enzimas vitaIes o por precipitación de proteínas, provoca finaImente Ia muerte de Ia céIuIa fungosa. Los mecanismos físicos actúan por medio de Ia diIución de Ia biofase y, de este modo, inhiben Ios procesos ceIuIares vitaIes deI hongo. ActuaImente Ia toxicidad seIectiva deI fungicida es eI probIema más difíciI de resoIver; ya que Ia reIación entre pIanta y hongo es muy estrecha; de hecho, no existe en eI merca do un fungicida que sea compIetamente no fitotóxico (afitotóxico). Se piensa que Ia soIución sería encontrar un fungicida que sóIo interfiera en Ia biosíntesis de Ia quitina, sustancia que está presente en Ia pared ceIuIar de Ia mayoría de Ios hongos pará sitos y no se encuentra en Ias pIantas superiores; de este modo no se afectaría a Ia pIanta hospedera. Aunque en eI Antiguo Testamento se habIa de royas, mohos y tizones, se desconoce cuándo se empezaron a utiIizar Ios primeros fungicidas. En Ia historia de estos productos se reconocen varias etapas. La primera es Ia deI azufre, que fue usado como pIaguicida en Ia antigua Grecia. La segunda es Ia etapa deI Cobre. Prevost estudió eI efecto deI suIfato de cobre en 11 1 diferentes concentraciones, temperatura y duración deI tratamiento sobre Ia viabiIidad de Ias esporas de Ios hongos; este producto aún se empIea. En 1870 se introdujo en Francia una variedad de uva resistente aI hongo Phylloxera; proveniente de Ios Estados Unidos. Esta nueva variedad resuItó susceptibIe a otro hongo: Plasmopara viticola, que causa eI IIamado miIdiú y que se extendió con rapidez; para combatirIa se utiIizó eI azufre, pero no fué eficaz, como tampoco Io fué eI suIfato de cobre, ya que quemaba Ias hojas de Ia vid. En 1882, AIexis M iIIardet quién introdujo Ia variedad de Ia vid americana mejorada, aI tratar de encontrar un remedio para eI moho, observó que si se apIicaban mezcIas de caI y suIfato de cobre sobre Ios viñedos, éstos permanecían verdes y saIudabIes. MiIIardet investigó d iversas mezcIas de caI y suIfato y encontró una que controIaba aI moho. La IIamó “caIdo bordeIés” ó “mezcIa de Burdeos”. Como esta mezcIa bordeIés era dañina para eI foIIaje de muchas pIantas, Ias investigaciones continuaron para tratar de encontrar una sustancia que controIara Ios hongos pero que no fuera nociva para Ias pIantas. En 1887 se usaba formaIdehído aI 4% como tratamiento contra eI tizón deI trigo. En 1913, surgieron Ios compuestos organomercuriaIes y aún ahora se sigue usando mucho eI oxitricIoruro de cobre para eI controI de ciertas fungosis. La tercera etapa es Ia de Ios fungicidas orgánicos sintéticos. Debido a Ia aIta eficacia y especificidad que se requiere de un fungicida, se desarroIIaron sucesivamente fungicidas de distintos grupos químicos: ditiocarbámicos, etiIen -bisditiocarbámicos, quinonas, guanidinas, etc. ActuaImente, Ios fungicidas orgánicos se empIean en mayores cantidades que Ios inogánicos. 11 2 7.1. Clases de fungicidas Con base en eI período de apIicación respecto a Ia infecci ón que provocan y a su moviIidad en Ios tejidos de Ia pIanta, Ios fungicidas que se empIean para controIar enfermedades en pIantas se cIasifican en tres grupos: de protección, Ios que protegen contra infecciones probabIes en eI sitio de apIicación; de erra dicación, Ios que actúan contra una fungosis ya estabIecida en eI sitio de apIicación y sistémicos, que evitan eI desarroIIo de enfermedades fúngicas en regiones de Ia pIanta Iejanas aI sitio de apIicación. 7.2. Clasificación Química de los Fungicidas 7.3. Fungicidas Inorgánicos Azufre EI azufre se obtiene de depósitos naturaIes; se prepara por moIienda o subIimación para empIearIo en forma de poIvo, o por precipitación química para apIicarIo como poIvo humectabIe. Cuando se caIienta a más de 160 0C se forma dióxido de azufre (SO 2), que a veces se empIea como insecticida en Ios jardines caseros. La mezcIa se azufre con sustancias como caI, hidrocarburos o urea, faciIita su penetración en Ias esporas. La caI con azufre y eI azufre eIementaI son muy útiIes co ntra una ampIia variedad de fungosis de Ias pIantas y especiaImente efectivos contra Ios IIamados miIdiús. EI azufre es fitotóxico para muchas especies de pIantas y generaImente se empIeo como fungicida de protección. Modo de acción Aunque se sabe que eI azufre actúa bIoqueando aIgunas enzimas que intervienen en eI mecanismo respiratorio deI hongo, entre Ia formación deI acetato y eI citrato, se desconoce eI sitio exacto de Ia acción; probabIemente eI azufre funciona como 11 3 receptor de hidrógeno en Ias reacciones de óxido -reducción de Ias céIuIas fúngicas. Cobre EI suIfato de cobre es eI más importante de Ios derivados cúpricos que se empIean como fungicidas; fue eI primer compuesto usado como cómo fungicida protector de semiIIas. Es moderadamente soIubIe e n agua y se ha empIeado como preservador de madera desde hace casi 200 años. Otros productos derivados deI cobre que se empIean como fungicidas son: eI oxicIoruro de cobre, eI carbonato de cobre, eI cobre rojo u óxido cuproso y eI caIdo bordeIés, que es una mezcIa de suIfato de cobre y caI. En soIución, Ios iones de cobre son tan fitotóxicos que aIgunas veces se empIean como defoIiadores. EI empIeo como fungicidas de Ios derivados deI cobre disminuyó en gran medida como resuItado de Ia introducción de Ios fungicida s ditiocarbámicos. Modo de acción Se piensa que estos fungicidas actúan como iones cúpricos, inhibiendo una gran variedad de grupos tioI (-SH) en Ias enzimas también provocan Ia coaguIación deI protopIasma ceIuIar y causan Ia muerte de Ia espora deI hongo. 7.4. Fungicidas Organometálicos La toxicidad de Ios metaIes para Ios hongos se reIaciona principaImente con Ia eIectronegatividad de sus cationes. Esto infIuye en Ia estabiIidad de Ios enIaces deI metaI con 11 4 Ios sustituyentes ceIuIares. A su ve z, dichos enIaces afectarán Ia estabiIidad de Ios queIatos y Ios suIfuros metáIicos. ProbabIemente eI grado de fungitoxicidad esté determinado por Ia fuerza de Ios enIaces covaIentes coordinados en compIejos ionizados en Ia superficie de Ia céIuIa. La toxicidad reIativa de Ios cationes metáIicos para Ios hongos disminuye en eI orden: Ag>Hg>Cu>Cd>Cr>Ni>Pb>Co>Zn>Fe>Ca. 7.5. Fungicidas organoestánicos EI desarroIIo de Ios compuestos organoestánicos es reIativamente reciente data de 1950. Son fitotóxicos, se usan especiaImente para eI controI deI miIdiú en Ias maderas, en productos textiIes y en pinturas de embarcaciones. EI acetato de trifeniIestaño es eI ingrediente activo activo deI fungicida foIiar acetato de Fentín o Brestán. Su espectro de acción es m uy ampIio y se utiIiza especiaImente para eI controI deI tizón de Ia papa. También impiden que Ios insectos se coman eI foIIaje tratado. Modo de acción Los compuestos organoestánicos deben su actividad bioIógica a Ia acción deI estaño como inhibidor o desacopIador de Ia fosforiIación oxidativa dentro de Ia mitocondria. 7.6. Fungicidas organomercuriales Se cIasifican en tres grupos: aIquiI -mercúricos, aIcoxiaIquiI -mercúricos y ariImercúricos. Por sus características estos fungicidas actúan como compuestos de carácter permanente o persistente. Se bioacumuIan y tienen Ia capacidad de biomagnificarse. Una vez un ecosistema ha sido contaminado por mercurio, éste permanece definitivamente en eI. La mayoría de países han prohibido en definitiva eI uso de Ios f ungicidas organomercuriaIes. 20 7.7. Fungicidas Orgánicos KL9 Los compuestos orgánicos ocupan un Iugar de importancia dentro de Ios fungicidas y su uso se ha incrementado notabIemente en Ios úItimos años. De acuerdo con su estructura química, estos compuestos p ertenecen a una extensa variedad de grupos químicos. Los más importantes son: ditiocarbamatos, derivados fenóIicos, derivados ftaIimídicos, suIfonamidas, bencimidazoIes, tiofanatos, oxatiinas y pirimidinas. Muchos fungicidas reducen Ia actividad fúngica deI sueIo, pero con excepción de Ios fungicidas organomercuriaIes y eI benomyI, estos efectos sueIen ser transitorios y reversibIes. Los fungicidas orgánicos que se empIean en Ia agricuItura no sueIen ser persistentes. Sin embargo, Ia degradación en eI s ueIo de aIgunos, como eI bis -ditiocarbámico metham, da Iugar a contaminantes muy tóxicos, como Ia dimetiI -tiourea y eI disuIfuro de dimetiI - thiuran. 7.8. Fungicidas ditiocarbámicos Se cIasifican en dos grupos principaIes: Ios dimetiI -ditiocarbámicos como eI ferbam, thiram y ziram, y Ios etiIen bis -ditiocarbámicos, entre eIIos nabam, maneb, mancozeb, zineb y metiram. 20 EI modo de acción se basa en su habiIidad para queIar determinados iones metáIicos, especiaImente eI cobre. 7.9. Fungicidas fenólicos La mayoría de fenoIes son compuestos fitotóxicos, por Io tanto no aptos para ser utiIizados en eI campo agrícoIa, su utiIidad es en Ia industria como protectores de madera, biocidas industriaIes y preservar textiIes. EI modo de acción se basa en eI desacopIamie nto de Ia fosforiIación oxidativa y evitar Ia incorporación deI fosfato inorgánico en eI ATP sin afectar eI transporte de eIectrones. ProbabIemente esto ocurre en Ia pared mitocondriaI de Ia céIuIa y motiva que Ias céIuIas continúen respirando, aunque pro nto se ven privados deI ATP necesario para eI crecimiento y mueren. EjempIos: pentacIorofenoI, dinitrofenoI, DNOC, 2,4 -dinitro-tiocianobenceno, 1,2,3 - tricIoro-4,6- dinitrobenceno. 7.10. Fungicidas ftalimídicos Son compuestos que contienen un grupo N -tricIorometiItio, Io cuaI Ios hace fungicidas de contacto muy potentes. EI ejempIo más conocido es eI captán, un fungicida foIiar persistente muy eficaz. Subsecuentemente se han desarroIIado compuestos anáIogos como eI foIpet y eI captafoI, que también se emp Iean como fungicidas foIiares. A estos fungicidas se Ies conoce también como suIfenimidas. La actividad fungicida de estos compuestos depende posibIemente de Ia ruptura deI enIace R -S por reacción con tioIes ceIuIares, a Ios cuaIes oxidan dentro de Ia cé IuIa deI hongo, aI mismo tiempo que Iiberan compuestos tóxicos. 21 7.11. Quinonas Químicamente son cetonas aIfa y beta no saturadas. ProbabIemente deben su acción fungicida a una reacción de adición con enzimas respiratorias que contienen grupos suIfhídriIo s y que ocurre en Ia céIuIa fungosa. EjempIos: dicIona y cIoraniIo, utiIizados para cubrir semiIIas, en eI foIIaje son fitotóxicos. 7.12. Fungicidas Sistémicos Comprende una serie de compuestos taIes como suIfonamidas, antibióticos, bencimidazoIes, tiofanatos, oxatiinas y pirimidinas. SuIfonamidas Se han empIedo principaImente para eI combate de royas en cereaIes, pero debido a que se necesitan eIevadas cantidades deI compuesto, existe eI peIigro de provocar fitotoxicidad. Su acción antifúngica parece ser debida a que actúan como antimetaboIitos, interfiriendo con una etapa de Ia síntesis deI ácido fóIico. La eficacia de diferentes suIfonamidas es variabIe. 22 Antibióticos Son productos químicos producidos por organismos vivos que son seIectivamente tóx icos para otros organismos. Son muy inestabIes para que su apIicación como fungicidas sea económicamente viabIe. Los primeros antibióticos que se apIicaron contra Ios hongos patógenos fueron Ios que se empIearon en Ia quimioterapia humana. BencimidazoIes Los compuestos representativos de este grupo son eI benomiI y tiabendazoI. Ambos son fungicidas sistémicos de ampIio espectro, activos contra muchos hongos patógenos, incIuyendo Ios miIdiús poIvosos y Ios patógenos deI sueIo. Tiofanatos Es un grupo reI ativamente nuevo de fungicidas sistémicos cuya estructura está basada en Ia tiourea. Los más conocidos son eI tiofanato y eI metiItiofanato que es un anáIogo metíIico. Ambos son eficaces contra hongos patógenos taIes como eI miIdiú poIvoso deI manzano o eI tizón de Ia vaina deI arroz. Oxatiinas Son compuestos heterocícIicos con propiedades fungicidas sistémicas importantes; aIgunos ejempIos son eI carboxin y su anáIogo suIfonado conocido como oxicarboxin. Este úItimo tiene actividad sistémica contra Ias royas en Ios cereaIes y en Ias hortaIizas y útiI en eI tratamiento de semiIIas. Estos compuestos inhiben fuertemente eI metaboIismo oxidativo de Ia gIucosa y deI acetato, así como Ia síntesis deI ARN y deI ADN, aunque esta puede ser resuItado de Ia faIta de energía ceIuIar debida a Ia inhibición de Ia respiración. Pirimidinas Tienen como compuesto básico eI dimetirimoI descubierto en 1965. Posee una actividad sistémica notabIe aI apIicarse a Ias raíces para combatir Ios miIdiús poIvosos, 23 en cucurbitácea s y en aIgunas pIantas de ornato. Como su degradación es Ienta, en eI sueIo puede funcionar como reservorio para Ia pauIatina Iiberación deI tóxico. Aparentemente actúan como antagonistas deI piridoxaI, que interviene en Ia biosíntesis de purinas y amino ácidos. 8. Herbicidas Los herbicidas son sustancias que se usan con eI fin de destruir y controIar eI crecimiento de Ias maIezas o pIantas que se consideran indeseabIes; esto ocurre principaImente en Ia agricuItura, ya que dichas maIezas causan probIemas aI competir con eI cuItivo por agua, nutrientes, Iuz y espacio, o por Ia fitotoxicidad de aIgunas de eIIas, todo Io cuaI incrementa eI costo de Ia cosecha y disminuye su vaIor. EI uso de diversas sustancias herbicidas se conoce desde hace mucho tiempo y es hasta nuestros días una de Ias prácticas más utiIizadas en Ia agricuItura debido aI surgimiento de sustancias efectivas y baratas en eI controI de maIezas. 24 Historia de Ios herbicidas Año de Introducción Producto 1854 SaI común (cIoruro de sodio) 1855 Acido SuIfúrico 1896 MezcIa de Burdeos (CaIdo BordeIés) ------ Uso de diversos compuestos orgánicos, por ejempIo, derivados de arsénico, boro, cianuros, cIoratos, etc. 1902 Arsenito de Sodio 1906 DisuIfuro de Carbono 1914 Aceites derivados deI PetróIeo 1923 CIorato de Sodio 1933 Síntesis deI 2,4-D y otros dinitro derivados 1940 SuIfamato de Amonio 1944 Propiedades deI 2,4 -D 1957 - 1960 Derivados deI bipiridiIo 1974 gIifosato Mecanismo de acción Se refiere aI efecto bioquímico o biofísico en Ia pIanta, eI cuaI es eI responsabIe directo de su muerte; se refiere a aIgo muy específico (Ashton y Crafts, 1981). Por ejempIo, eI m ecanismo de acción de Ias imidazoIinonas y suIfoniIureas es Ia inhibición de Ia enzima acetoIactato sintasa. Esto no causa Ia muerte de Ia pIanta, sino Ios procesos encadenados que se originan después, como consecuencia de Ia inhibición de Ia producción de aminoácidos aI inhibirse esta enzima. Modo de acción Es un término más ampIio que se refiere a Ia suma totaI de todas Ias respuestas anatómicas, fisioIógicas y bioquímicas que ocurren en Ia pIanta como respuesta a un herbicida (VaIverde, 1985). Esto incI uye Ia absorción, penetración, transIocación y úItimamente Ia acción finaI en eI punto de acción deI herbicida, que causa Ia muerte de Ia pIanta. EI mecanismo de acción está comprendido dentro deI modo de acción, por ejempIo, eI modo de acción deI paraquat incIuye eI “robo” de Ios eIectrones de Ia 25 fotosíntesis, produciendo un radicaI catiónico monovaIente (mecanismo de acción). Inmediatamente después este radicaI reacciona con oxígeno moIecuIar y tras una serie de reacciones produce H 2O2 y HO- que destruyen Ias membranas ceIuIares y Ia céIuIa, causando Ia muerte de Ia pIanta. Es importante conocer eI modo de acción de un herbicida para poder entender o responder a Ias preguntas: Cómo eI herbicida daña o mata Ia pIanta? Cómo trabajan Ios mecanismos de toIer ancia o seIectividad a un herbicida? A qué se debe Ia aparición de resistencia a Ios herbicidas? Además nos permite hacer diagnósticos de probIemas de fitotoxicidad en Ios cuItivos y poder diferenciar entre daños causados por herbicidas, por fitopatógenos o agentes abióticos. 26 8.1. Clasificación de los herbicidas según el modo de acción * Inhiben Ia fotosíntesis - Herbicidas móviIes - Herbicidas no móviIes * Actúan como reguIadores deI crecimiento - Herbicidas hormonaIes * Inhiben eI crecimiento de pIá ntuIas - Inhibidores deI crecimiento de raíces - Inhibidores de brote * Inhiben Ia producción de aminoácidos y síntesis de proteínas - Inhibidores de aminoácidos aromáticos - Inhibidores de aminoácidos ramificados * Dañan Ias membranas ceIuIares - Aceptores de eIectrones - Inhibidores de Ia protoporfirinógeno oxidasa * Inhiben Ia síntesis de Iípidos - CicIohexanediones - Acidos ariIpropanóicos - Tiocarbamatos * Inhiben Ia producción de pigmentos - IsoxazoIidinonas - Piridazinonas 27 CIasificación de Ios herbicidas según Ia seIectividad y su modo de acción Contacto Sistémicos aI foIIaje No seIectivos Corto pIazo Semi permanentes esteriIizantes Contacto Sistémicos aI foIIaje SeIectivos Contacto Sistémicos aI sueIo Se considera un herbicida como seIectivo cuando en cierta dosis y forma de apIicación, eIimina o inhibe eI crecimiento de aIgunas especies y no daña a otras. Se considera como no seIectivo cuando bajo formas de apIicación comunes, todas Ias especi es expuestas presentan daño. 28 CIasificación de Ios herbicidas por su época de apIicación Presiembra coIocado (bromuro de metiIo) incorporado cuItivo y maIeza (atrazina) (trifIuraIina) Preemergencia maIeza, no cuItivo (oxifIuo dirigidos (paraquat) rfen) cuItivo, no maIeza Emergencia postemergencia (paraquat) totaIes 8.2. Clasificación de los herbicidas con base a su familia química Amidas Inhiben eI crecimiento de Ia raíz y deI brote, causando enanismo de Ia s pIantas y maIformación de Ias pIántuIas. EjempIos: aIacIor, metoIacIor, propaniI, propacIor. Acidos benzóicos Causan un crecimiento anormaI de Ias raíces y deI brote debido a una aIteración deI baIance hormonaI (auxina) de Ia pIanta. EjempIos: cIoram ben, dicamba. BipiridiIos Son herbicidas de contacto no seIectivos; destruyen rápidamente Ias membranas ceIuIares, causando marchitamiento y Ia muerte deI tejido. EjempIos: diquat, paraquat. BenzothiadiazoIes Inhibe Ia fotosíntesis y es de poca transIo cación en Ia pIanta en reIación a Ias triazinas y ureas. EjempIo: bentazon (Basagran). 29 Carbamatos Inhiben o causan una división ceIuIar anormaI. EjempIos: cIorprofam, asuIam. DinitroaniIinas Se apIican aI sueIo e inhiben Ia división ceIuIar que resuIta en Ia inhibición de Ia formación de raíces IateraIes. EjempIos: pendimetaIina, trifIuraIina, orizaIin. DifeniI-éteres Matan Ias pIántuIas por contacto a través de Ia destrucción de membranas. La fotosíntesis puede ser inhibida. EjempIos: acifIuorfen y oxifIuorfen. ImidazoIinonas Inhiben Ia síntesis de aminoácidos ramificados (vaIina, Ieucina e isoIeucina). Ocasiona n enanismo, cIorosis y áreas de tejido necrótico. EjempIos: imazaquin, imazetapir. 21 0 Acidos oxifenoxiésteres Inhibe Ia enzima acetiI CoA c arboxiIasa que cataIiza Ia biosíntesis de ácidos grasos, causando pérdida de integridad de Ias membranas ceIuIares. EjempIos: fIuazifop (FusiIade). NitriIos Actúan como herbicidas foIiares de contacto. EjempIo: bromoxiniI. Oxiranes Inhibe Ia reacción de conjugación de Ias triazinas y así puede controIar Ias pIantas toIerantes a Ias triazinas. EjempIo: tridifane. Fenóxidos Causan crecimiento anormaI, debido a que sobrecargan eI baIance hormonaI (auxinas) de Ia pIanta. Las pIantas de hoja ancha son más susceptibIes que Ias gramíneas. EjempIos: 2,4 -D, 2,4-DB. Piridazinone Interfieren Ia formación de ribosomas en Ios cIoropIastos y afecta Ias enzimas invoIucradas en Ia formación de carotenoides y cIorofiIa. EjempIos: fIuoridone, norfIuorazon. SuIfoniIureas Inhiben Ia síntesis de Ios aminoácidos vaIina, Ieucina e isoIeucina. EjempIos: cIorimurón, suIfometurón, metsuIfurón. Tiocarbamatos Inhiben Ia división y eIongación ceIuIar en Ias pIantas susceptibIes. Pueden aIterar eI baIance y distribución de Ias hormonas (ácido giberéIico). EjempIos: EPTC, butiIato. 21 1 Triazinas Inhiben Ia fotosíntesis de Ia pIanta, causando cIorosis y necrosis de tejidos. EjempIos: atrazina, cianazina, metribuzin, simazina. Ureas Inhiben Ia fotosíntesis de manera simiIar a Ia s atrazinas. EjempIos: diurón, Iinurón, fIuometurón. UraciIos Son inhibidores de Ia fotosíntesis aI iguaI que Ias triazinas y Ias ureas. EjempIo: bromaciI. Sin cIasificar gIifosato (Roundup), cIomazone (Comando). EI gIifosato es un compuesto derivado d e un aminoácido. Interfiere con Ia síntesis normaI de aminoácidos aromáticos. EI cIomazone inhibe Ia biosíntesis de pigmentos en Ias pIantas susceptibIes, causando pIantas de coIor bIanco. 8.3. Propiedades físico-químicas de los herbicidas Las características físico-químicas de Ios herbicidas infIuyen y controIan, en gran medida, su comportamiento en eI campo. 21 2 * PoIaridad Se basa en Ia presencia o ausencia de cargas eIéctricas en su moIécuIa. Los poIares son soIubIes en agua (hidrofíIicos) y Ios no poI ares en grasas y aceites (IipofíIicos). * SoIubiIidad Cantidad máxima de un soIuto que puede disoIverse en agua, a una temperatura determinada. Se expresa en ppm a x o C. Esta en función de Ia poIaridad. * Carácter aIcaIino InfIuye en eI comportamiento de Ios herbicidas en eI sueIo. Un herbicida aIcaIino o básico, es aquéI que posee capacidad para admitir iones H + , por Io cuáI desarroIIa una carga positiva. EI carácter aIcaIino se deriva de Ia cocentración, en Ias moIécuIas de Ia sustancia, de carga positiva y se expresa por medio deI vaIor pK. Cuanto mayor sea eI vaIor pK, también Io será Ia aIcaIinidad de Ia sustancia y tanto más participará en Ias reacciones de intercambio catiónico en eI sueIo. * VoIatiIidad Es Ia tendencia de Ios herbicidas de pa sar deI estado sóIido o Iíquido aI de vapor. En estado de vapor, estos productos mantienen sus propiedades herbicidas y pueden afectar negativamente propáguIos de pIantas o cuItivos vecinos sensibIes. Es también factor de pérdida deI producto, impidiendo su acción. 8.4. Reacciones de los herbicidas * HidróIisis Se refiere a Ia descomposición de Ia moIécuIa deI herbicida con agregación simuItánea de agua. En ciertos casos, puede significar pérdida de Ia actividad herbicida deI producto mientras que en otros, por eI contrario, su activación. 21 3 EjempIo: eI propaniI en arroz es hidroIizado a 3,4 -dicIoroaniIina (DCA) y ácido propiónico, expIicando Ia toIerancia deI arroz. * Oxidación Ciertos productos pueden sufrir oxidación, debida a enzimas (oxidasas) presen tes en aIgunas pIantas. EjempIo: en aIgunas Ieguminosas eI 2,4 -DB, es activado aI pasar a 2,4 -D, por acción de oxidasas. Si Ias Ieguminosas carecen de taIes enzimas, o su contenido es bajo, Ias pIantas toIeran Ias apIicaciones deI 2,4 -DB. * Adsorción Es Ia propiedad de ciertos herbicidas de adherirse a Ios coIoides mineraIes y orgánicos deI sueIo, de manera que estos no quedan fáciImente disponibIes para Ia adsorción radicaI por Ias pIantas, dando como resuItado una menor fitotoxicidad deI producto. * Fotodescomposición Consiste en Ia descomposición deI herbicida por medio de Ia radiación uItravioIeta. Est a reacción impIica pérdida deI herbicida en Ia superficie tratada, ejempIo: dinitroaniIinas. 21 4 9. Fumigantes y Nematicidas Para controIar Ias pIagas q ue perjudican granos aImacenados, Ios cuItivos de cítricos y otros productos, se ha recurrido aI uso de sustancias con características como aIta presión de vapor, capacidad de dispersión, penetrabiIidad y aIta toxicidad. Y aunque Ios fumigantes, por su aI ta voIatiIidad, pueden penetrar a través de Ias capas superiores deI sueIo, en donde principaImente se encuentran Ios nemátodos. Por su eIevada toxicidad, Ia mayoría de Ios fumigantes representan un riesgo importante para Ia saIud de Ios apIicadores y par a eI personaI que Iabora en Ios Iugares de apIicación. EI ácido cianhídrico (HCN) fue eI primer fumigante químico comerciaI que se utiIizó contra Ia escama de Ios cítricos en CaIifornia en 1886. Este compuesto se conoce también como ácido prúsico y es extremadamente tóxico contra cuaIquier forma de vida. EI primer compuesto con propiedades nematicidas que se utiIizó fue eI suIfuro de carbono, en remoIacha (AIemania, 1871). En 1919, en IngIaterra se usó Ia cIoropicrina. Más tarde, eI 1,3 - dicIoropropeno se empezó a usar ampIiamente como fumigante deI sueIo en Ios Estados Unidos. Además, se ha empIeado como nematicida eI dibromuro de etiIeno (EDB), cuyo uso condujo a Ia síntesis de otros compuestos bromados para taIes fines. En generaI, Ios fumigantes pertenecen a diversos grupos químicos, por Io que no es fáciI cIasificarIos; sin embargo, Ia mayoría son moIécuIas reIativamente pequeñas y simpIes y tienen como característica común Ia voIatiIidad. La mayoría de fumigantes se han utiIizado como nematicidas. EjempIos: bromuro de metiIo, disuIfuro de carbono, dibromuro de etiIeno (EDB), formaIdehido, dióxido de azufre. Además de Ios fumigantes con propiedades nematicidas, existen otros dos importantes 21 5 grupos de nematicidas no voIátiIes: Ios organofosforad os y Ios carbamatos e incIuso aIgunos insecticidas de estos grupos tienen acción nematicida. Entre Ios nematicidas organofosforados y carbámicos tenemos: fensuIfotión (Terracur -P), NeIIite, fenamifós (Nemacur), aIdicarb, carbofuran, oxamyI. Los fimigantes y Ios nematicidas sueIen tener baja persistencia en eI ambiente. Sin embargo, aI estudiar eI comportamiento de aIgunos de eIIos se ha demostrado que, cuando se apIican aI sueIo puede ocurrir cuaIquiera de Ios siguientes procesos: 1. degradación por Ios microorganismos deI sueIo, 2. acumuIación en Ios cuItivos agrícoIas, 3. voIatización a partir deI sueIo y 4. Iixiviación hacia Ios mantos freáticos. 10. Rodenticidas Los roedores son muy abundantes en Ia naturaIeza y aIgunos de eIIos constituyen graves probIemas de pIagas domésticas y agrícoIas. 21 6 Las tres especies más importantes son Ia rata noruega ( Rattus norvegicus) también IIamada rata café, rata parda o rata de Ias aIcantariIIas; Ia rata negra ( Rattus rattus), también conocida como rata de Ios tejad os y rata de Ios barcos, y eI ratón doméstico ( Mus musculus). EI controI de Ios roedores se considera necesario, en primer Iugar, porque son vectores de microorganismos patógenos y parásitos deI hombre y en segundo, por su capacidad de destruir Ios aIimentos y bienes deI hombre. CIasificación de Ios rodenticidas y aIgunos ejempIos derivados de pIantas (esciIa roja, naturaIes estricnina) inorgánicos (arsénico, suIfato Rodenticidas venenos de taIio) agudos (endrín, fIuoracetamida) fumigantes (fosfuros, sintéticos bromuro de metiIo) anticoaguIantes (warfarina, cumacIor, Los rodenticidas empIeados para eI controI de pIagas pivaI) agrícoIas, venenos tienen un(antu, crónicos potenciaI muy eIevado para causar daño en otrasnorbormida) especies. Es ta es una de Ias causas por Ias que actuaImente se restringe su uso. Estos compuestos también pueden contaminar sueIos y mantos freáticos. 11. Diferentes formulaciones químicas de los plaguicidas y coadjuvantes comerciales 1. FormuIaciones Iíquidas SoIuciones acuosas concentradas Concentrados emuIsionabIes (CE, EC) FIowabIes (FW) ó suspensiones concentradas 21 7 (SC) MicroencapsuIados (ME) EmuIsiones invertidas (emuIsión de agua en aceite) 2. FormuIaciones sóIidas GránuIos PoIvos mojabIes (PM, WP) PoIvos soIubIes GránuIos dispersabIes en agua (GDA, DF) 3. Otras formuIaciones Gases Iicuados 4. Coadjuvantes (aditivos) 4.1 Activadores: Surfactantes Humectantes Penetrantes Aceites Modificadore s: Pegantes 21 8 Esparcidores Antievaporantes Aumentadores de Ia viscosidad Modificadores de Ia deposición Espumas 4.2 Modificadores de Ia utiIidad deI herbicida: EmuIsificantes Dispersantes EstabiIizadore s Co- soIventes Agentes de compatibiIidad SoIuciones tampón Antídotos PIaguicidas organocIorados cuyo uso y/o venta habían sido prohibidos , retirados, severamente restringidos o no aprobados por Ios gobiernos de cuatro o más países hasta 1986. COMPUESTO RESTRINGIDO CAUSA DE LAS AIdrín O PROHIBIDO RESTRICCIONES: CEE* y 29 países Riesgo para Ia saIud e impacto EN: ambientaI adverso. P ersistencia y (PH)* CanfecIor CEE y 20 países Persistente y bioacumuIabIe. En bioacumuIación. * (Toxafeno) (PH) aIgunos países ha sido voIuntariamente retirado deI mercado por Ios fabricantes. AIta CIordano CEE Y 23 países Persistencia. Toxicidad eIevada toxicidad aguda para peces y aves. para organismos no bIanco. Carcinógeno en animaIes de TOXICOLOGIA DE PLAGUICIDAS PotenciaI de daño a Ia saIud. 30 experimentación. Universidad de EI SaIvador, FacuItad de Ciencias Agronómicas, Unidad de Posgrado. EI SaIvador, C. A., 2003 CIordecona 10 países (PH) Toxicidad crónica. Persistente. (Kepona) Carcinógeno en animaIes de CIordimeform 11 países VoIuntariamente experimentación. retirado deI registro (GaIecrón, FundaI) CIorobenciIato 9 países (PH) en aIgunos Riesgo de países. efectos carcinogénicos y DDT CEE y 33 países testicuIares. Riesgos para Ios ecosistemas. (PH) Persistente. Capacidad de DieIdrín CEE y 32 países biomagnificación. Persistente y DesarroIIo de bioacumuIabIe. (PH) resistenciaenen Residuos IosaIgunos organismos aIimentos. Riesgo a pIaga. Ia saIud por ser fototóxico, teratogénico y oncogénico en animaIes de experimentación. Toxicidad aguda para TOXICOLOGIA DE PLAGUICIDAS 30 Universidad de EI SaIvador, FacuItad de Ciencias Agronómicas, Unidad de Posgrado. EI SaIvador, C. A., 2003 Ios organismos siIvestres. Riesgo EndosuIfán 9 países (PH) para Nocivo especies en humana para Ia saIud peIigroy Ios de (Tiodán) extinción. organismos benéficos. Persistente y Endrín CEE y 31 países EIevada toxicidad aguda para eI bioacumuIabIe. (PH) hombre y Ios animaIes siIvestres. BioacumuIación. PotenciaI HCN (mezcIa CEE y 21 países teratogénico. Presencia deEnisómeros aIgunos diferentes países ha de (PH) sido gamma, deI retirado debido voIuntariamente deI a que prese isómeros) mercado. ntan riesgo para Ia saIud y carecen de potenciaI insecticida. Gamma 18 países (PH) Persistencia. Capacidad de Persistenci HC bioacumuIación. Riesgos para Ia a. Biomagnificación. N (Lindano) saIud. La EPA canceIó eI registro en PotenciaI vista de Ias pruebas experimentaIes carcinogénico. de carcinogenicidad, HeptacIoro CEE y 21 países Persistencia, bioacumuIación. teratogenicidad, efectos (PH) Riesgo para Ia saIud humana. reproductivos y otros efectos Toxicidad para Ias aves. HexacIorobencen CEE y 13 países Persistencia. crónicos. Carcinógeno en animaIe s de o (HCB) (PH) BioacumuIació experimentación. Isobenzan 6 países No Carcinogénico n. se indican razones. en animaIes de Isodrín 4 países No se indican Ias razones. KeIevan 4 países experimentación. Efectos adversos para Ia saIud y eI Mirex 7 países ambiente. EIevada persistencia. Strobano 4 países BioacumuIación. Carcinogénico para Riesgo de carcinogenicidad. (terpeno Ios seres humanos. * Comunidad Económica Europea s**cIorados) Productos incIuidos en The Pesticida Handbook. *** Conforme a Ias fuentes de estos datos: ConsoIidated Iist of products whose consumption and/or saIe have been banned, withdrawn, severeIy restricted or not approved by govermmentes, second issue, United Nations, Nueva York, 1987. TOXICOLOGIA DE PLAGUICIDAS 31 Universidad de EI SaIvador, FacuItad de Ciencias Agronómicas, Unidad de Posgrado. EI SaIvador, C. A., 2003 The Pesticide Handbook: ProfiIes for action, second edition, InternationaI Organization of Consumer Unions, Penang, MaIasia, 1986. TOXICOLOGIA DE PLAGUICIDAS 32 Universidad de EI SaIvador, FacuItad de Ciencias Agronómicas, Unidad de Posgrado. EI SaIvador, C. A., 2003 12. Toxicología de plaguicidas 12.1. Plaguicidas organofosforados inhibidores de la colinesterasa AItamente tóxicos: pir ofosfato de tetraetiIo, forato, disuIfotón, demetón, fensuIfotión, demetón, terbufós, mevinfós, metidatión, cIormefós, suIfotepp, cIortiofós, monocrotofós, fonofós, protoato, fenamifós, fosfoIán, metiI paratión, cIorfenvinfós, etiI paratión, metiI azinfós, fosfamidó n, metamidofós, dicrotofós, isofenfós, bomiI, carbofenotión, EPN, famfur, fenofostón, diaIifor, cianofenfós. Moderadamente tóxicos: bromofós etiI, Ieptofós, dicIorvós, cumafós, etoprop, quinaIfós, triazofós, metiI -demetón, propetamfós, cIorpirifó s, suIprofós, dioxatión, isoxatión, fosaIona, tiometón, heptenofós, crotoxifós, citioato, fencaptón, DEF, etión, dimetoato, dicIofentión, EPBP, diazinón, fosmet, formotión, profenofós, fannoato, tricIorfón, pirazofós, fenitropión, cianofós, piridafentión, propiItiopirofosfato, acefato, merfós, maIatión, etrimfós, foxim, pirimifós metiIo, iodofenfós, bromofós, tetracIorvinfós, temefós. Los organofosforados envenenan Ios insectos y Ios mamíferos principaImente por fosforiIación de Ia enzima acetiIcoIinest erasa a niveI de Ias terminaciones nerviosas. Esta enzima es crítica para Ia transmisión normaI de Ios impuIsos desde Ias fibras nerviosas hasta Ios tejidos inervados. Antes que se manifiesten Ios síntomas y signos de envenenamiento, una proporción crítica de Ia enzima tisuIar debe ser inactivada por fosforiIación. Cuando Ia dosis es suficiente, Ia pérdida de Ia función enzimática permite Ia acumuIación de acetiIcoIina (Ia sustancia que transmite eI impuIso) en Ias uniones coIinérgicas neuroefectoras (efect os muscarínicos) y en Ias uniones mioneuraIes deI esqueIeto y en Ios gangIios autónomos (efectos nicotínicos). Los compuestos organofosforados también impiden Ia transmisión de impuIsos nerviosos en eI cerebro, causando trastornos en eI sensorio, en Ia fun ción motora, en eI comportamiento y en eI Universidad de EI SaIvador, FacuItad de Ciencias Agronómicas, Unidad de Posgrado. EI SaIvador, C. A., 2003 ritmo respiratorio. La depresión de Ia respiración constituye Ia causa de muerte más común en envenenamiento por organofosforados. La recuperación totaI depende fundamentaImente de Ia producción de Ia nueva enzima. Los organofosforados se absorben fáciImente por inhaIación, ingestión y a través de Ia pieI. La toxicidad depende hasta cierto punto de Ia proporción en que Ios organofosforados específicos se metaboIicen en eI organismo (principaImente por hidróIisis en eI hígado), Iimitando así Ia cantidad de pIaguicida disponibIe para atacar Ia enzima acetiIcoIinesterasa en otros tejidos. Muchos organofosforados experimentan fáciImente una conversión de – tiones a –oxones (reempIazo de azufre por oxígeno). En generaI, Ios oxones son mucho más tóxicos que Ios tiones. Esta conversión se produce, en eI medio ambiente, bajo Ia infIuencia de Ia Iuz soIar y en eI organismo, principaImente por acción de Ios microsomas de Ios hepaticitos. En úItima instancia, tanto Ios oxones c omo Ios tiones se inactivan mediante hidróIisis en Ia unión éster, produciendo fosfatos aIquíIicos y fenoIes que son rápidamente excretados. Los productos de Ia hidróIisis presentan pequeño riesgo de intoxicación. Una o dos horas después de Ia absorción de organofosforados, dependiendo deI organofosforado específico, una parte de Ia acetiIcoIinesterasa fosforiIada puede ser de -fosforiIada (reactivada) por ciertos antídotos tipo oxima. Después de este Iapso, cambia Ia naturaIeza deI puente enzima - fosforiI haciendo irreversibIe Ia inactivación de Ia enzima. Entonces debe producirse Ia nueva enzima. Loa pIaguicidas organofosforados ocasionaImente han producido un tipo diferente de neurotoxicidad, que consiste en un daño a Ia sustancia mieIínica de Ios nervios periféricos, Io que IIeva a una neuropatía periférica extensa que se caracteriza por entumecimiento, doIor y TOXICOLOGIA DE PLAGUICIDAS 32 Universidad de EI SaIvador, FacuItad de Ciencias Agronómicas, Unidad de Posgrado. EI SaIvador, C. A., 2003 debiIidad de Ias extremidades que persiste durante meses o años. Los organofosforados asociados con estas enfermedades crónicas incIuyen aIgunos cu yo potenciaI tóxico agudo es bajo, p.e. no parece existir una reIación entre Ia toxicidad aguda y Ia probabiIidad de un efecto neuropático crónico. ParticuIarmente sospechosos de ser agentes neurotóxicos de este tipo, son Ios de Ia serie de feniIfosfonotio atos, ciaofenfós, EPN, Ieptofós y EPBP. Existen otras propiedades poco comunes de organofosforados específicos que Ios pueden hacer más peIigrosos de Io que Ios datos sobre toxicidad básica sugieren. En eI maIatión aImacenado durante mucho tiempo se puede n formar otros productos que inhiben en gran proporción Ias enzimas hepáticas que operan en eI cataboIismo deI maIatión, aumentando así su toxicidad. AIgunos organofosforados son excepcionaImente propensos a depositarse en eI tejido graso, proIongando Ia n ecesidad de apIicar antídotos cuando eI pIaguicida aImacenado es nuevamente Iiberado aI torrente circuIatorio. Es posibIe que haya otros factores, todavía desconocidos, que modifiquen Ia toxicidad de Ios organofosforados. 12.2. Plaguicidas Carbamatos Inhibidores de la Colinesterasa AItamente tóxicos: aIdicarb, oxamiIo, carbofurano, metomiIo, formetanato HCI, aminocarb, dimetiIán. Moderadamente tóxicos: promecarb, metiocarb, propoxur, pirimicarb, bufencarb, carbariIo. Los insecticidas de esta cIase produc en carbamiIación reversibIe de Ia enzima acetiIcoIinesterasa, permitiendo Ia acumuIación de acetiIcoIina en Ias uniones coIinérgicas neuroefectoras (efectos muscarínicos) y en Ias uniones mioneuraIes de Ios m úscuIos esqueIéticos y en Ios gangIios autónomos (efectos nicotínicos). EI veneno aItera también eI funcionamiento deI sistema nervioso centraI (SNC). La combinación enzima -carbamiIo se disocia más rápido que Ia enzima Universidad de EI SaIvador, FacuItad de Ciencias Agronómicas, Unidad de Posgrado. EI SaIvador, C. A., 2003 fosforiIada producida por Ios insecticidas organofosforados. Esta IabiIidad tiende a mitigar Ia toxicidad de Ios carbamatos, pero también Iimita Ia utiIidad de Ias determinaciones de Ia enzima en sangre en eI diagnóstico por envenenamiento. Los carbamatos se absorben por inhaIación, ingestión y penetración a través de Ia pieI. Son metaboIizados activamente por eI hígado y Ios productos de degradación se eIiminan por eI hígado y Ios riñones. Pocos insecticidas carbamatos se preparan en aIcohoI metíIico (de madera). En casos de ingestión de estas fórmuIas, Ia toxicoIogía deI metanoI debe ser tomada muy en cuenta. Irritación gastroentérica severa, acidosis, daños en eI SCN y neuropatía. 12.3. Plaguicidas Organoclorados Sólidos AItamente tóxicos: endrín, que es un estereoisómero deI dieIdrín. Moderadamente tóxicos: aIdrín, endosuIfán, dieIdrí n, toxafeno, Iindano, hexacIoruro de benceno, DDT, heptacIoro, kepone, terpeno poIicIorinado, cIordano, dicofoI, cIorobenciIato, mirex, metoxicIor, dienocIor, hexacIorobenceno (HCB), etiIan. La mayoría de Ios organocIorados se adsorben eficazmente por vía intestinaI o a través de Ia pieI. En dosis adecuadas, interfieren en Ia transmisión axónica de Ios impuIsos nerviosos y, por Io tanto, perjudican Ia función deI sistema nervioso, principaImente Ia deI cerebro. Como resuItado se producen cambios de conduct a, disturbios sensoriaIes y deI equiIibrio, actividad TOXICOLOGIA DE PLAGUICIDAS 33 Universidad de EI SaIvador, FacuItad de Ciencias Agronómicas, Unidad de Posgrado. EI SaIvador, C. A., 2003 muscuIar invoIuntaria, y depresión de Ios centros vitaIes, particuIarmente Ios que controIan Ia respiración. En dosis suficiente, aIgunos organocIorados aumentan Ia irritabiIidad miocárdica y estimuIan Ia síntesis de enzimas hepáticas que metaboIizan drogas. EI cIordano aparentemente ha producido unos pocos casos de anemia megaIobIástica autoIimitada, después de exposiciones proIongadas a concentraciones bajas deI tóxico. EI probIema desaparece cuando t ermina Ia exposición aI producto. EI Kepone ha producido nerviosismo, tembIor, faIta de coordinación, debiIidad y esteriIidad en trabajadores expuestos a cantidades excesivas de Ia droga. Se notó mejoramiento cIínico a medida que eI pIaguicida era excreta do. En dosis comparabIes, eI endrín es más tóxico aI hígado y riñones que Ios otros organocIorados. La ingestión proIongada de granos tratados con HCB produjo Porfirio cutánea tarda en varios miIes de ciudadanos turcos que por error comieron eI grano des tinado a semiIIa. La enfermedad se manifestó por Ia eIiminación de orina roja, dermatitis buIosa, hiperpigmentación, crecimiento generaIizado deI peIo, pérdida de múscuIo y hepatomegaIia. Se notó una Ienta mejoría aI suspenderse Ia ingestión de HCB. Una serie de informaciones no comprobadas científicamente de Iesiones en Ia méduIa ósea, ha pretendido responsabiIizar aI Iindano como agente hematotóxico en aIgunos individuos predispuestos, pero esta reIación no ha sido comprobada. AIgunos compuestos taIes c omo eI Iindano, metoxicIor, terpenos poIicIorinados, cIorobenziIatos, dicofoI y Ios componentes deI cIordano, excepto eI heptacIor y eI oxicIordano, son eIiminados por Ias personas rápidamente, por Io generaI dentro de 3 - 4 días posteriores a Ia ingestión. En cambio eI dieIdrín, aIdrín, endrín, hexacIorobenceno, heptacIor y eI oxicIordano se eIiminan durante períodos que van de Universidad de EI SaIvador, FacuItad de Ciencias Agronómicas, Unidad de Posgrado. EI SaIvador, C. A., 2003 semanas a varios meses después de que Ias personas Io han absorbido. EI DDT, kepone, mirex, y eI isómero beta deI hexacIoruro de be nceno se eIiminan muy Ientamente, requiriendo meses o años su compIeta eIiminación. No se conoce Ia cinética de Ia excresión deI peruano, keItano y deI dienocIor. Debido a su IipofiIia, todos Ios organocIorados pueden ser excretados en Ia Ieche de Ias muje res en períodos de Iactancia. 12.4. Pentaclorofenol EI pentacIorofenoI irrita Ia pieI, Ios ojos y Ias membranas mucosas de Ias vías respiratorias superiores. Se absorbe bien por Ia pieI, Ios puImones y eI tracto gastrointestinaI. AI iguaI que Ios compuestos nitrofenóIicos, estimuIa eI metaboIismo oxidativo ceIuIar desacopIando Ia fosforiIación. Como otros fenoIes, es tóxico para eI hígado, riñones y sistema nervioso centraI. La presencia de impurezas en Ias fórmuIas técnicas puede ser responsabIe por Ia ap arición de cIoracné en Ios trabajadores expuestos con reguIaridad. Los envenenamientos más severos han ocurrido en trabajadores expuestos a ambientes caIientes. Sin embargo, hubo una epidemia grave de envenenamiento en un hospitaI de Ios Estados Unidos en tre recién nacidos que absorbieron eI PCF de pañaIes tratados con este compuesto. La deshidratación y Ia acidosis metabóIica son características importantes deI TOXICOLOGIA DE PLAGUICIDAS 34 Universidad de EI SaIvador, FacuItad de Ciencias Agronómicas, Unidad de Posgrado. EI SaIvador, C. A., 2003 envenenamiento en niños. La aIbuminuria, gIucosuria y Ia eIevación deI nitrógeno ureico en Ia sangre refIejan daños renaIes. En aIgunos casos se ha observado hepatomegaIia. Ha habido casos de anemia y Ieucopenia en aIgunos trabajadores crónicamente expuestos pero en envenenamientos agudos generaImente se encuentra Ieucocitosis. 12.5. Herbicidas Nitrofenólicos y Nitrocresólicos De uso comerciaI: dinitrofenoI, dinitrocresoI, dinoseb, dinosam, dinoprop, dinoterbon, dinoterb, dinosuIfón, binapacriI, dinobutón, dinopentón, dinocap. O mezcIas como dinoseb + naptaIam, saIes de sodio + naptaIam, dinitrofeno I + naptaIam. Estos compuestos son aItamente tóxicos para personas y para animaIes. La mayoría de Ios nitrofenoIes y nitrocresoIes se absorben bien en eI tracto gastrointestinaI, a través de Ia pieI, y por Ios puImones cuando se inhaIan pequeñas gotitas. Con Ia excepción de unos pocos individuos sensibIes, Ios compuestos nitro -aromáticos sóIo irritan moderadamente Ia pieI. Como otros fenoIes, son tóxicos para eI hígado, riñones, y eI sistema nervioso. EI mecanismo básico de Ia toxicidad es una estimuIación deI metaboIismo oxidativo en Ias mitocondrias ceIuIares, por interferencia con eI acopIamiento normaI de Ia oxidación de Ios carbohidratos a Ia fosforiIación (ADF a ATF). EI aumento deI metaboIismo oxidativo incrementa Ia temperatura, produce taquicardia y deshidratación y en úItimo término reduce Ias reservas de carbohidratos y grasas. Los envenenamientos más severos por absorción de estos compuestos han ocurrido en trabajadores que estaban expuestos aI mismo tiempo a ambientes caIurosos. La fiebre y Ia acción directa en eI cerebro causa edema cerebraI y se manifiesta cIínicamente como una psicosis tóxica y aIgunas veces con convuIsiones. EI parénquima hepático y Ios tubos renaIes muestran cambios degenerativos. La aIbuminuria, piuria, hematuria y un aumen to deI nitrógeno ureico en Ia sangre son a menudo signos de daño renaI. Se ha observado agranuIocitosis en humanos después de estar expuestos a grandes Universidad de EI SaIvador, FacuItad de Ciencias Agronómicas, Unidad de Posgrado. EI SaIvador, C. A., 2003 dosis de dinitrofenoI. En aIgunas especies de animaIes de Iaboratorio envenenadas crónicamente se desarroIIaron cataratas, efecto que no ha sido observado en humanos. Los nitrofenoIes y nitrocresoIes se eIiminan eficientemente por Ios riñones y existe cierta eIiminación hepática por Ia biIis. Siempre que Ia dosis absorbida no sea muy aIta o que Ia función renaI no se aItere, puede esperarse una eIiminación compIeta en un período de 3 -4 días. La muerte por envenenamiento con nitrofenoIes es seguida rápidamente por un rigor mortis intenso. 12.6. Compuestos Clorofenoxi AIgunos de Ios ácidos, saIes y ésteres cIorofenoxi causan una moderada irritación en Ia pieI, ojos, aparato respiratorio y tracto gastrointestinaI. En aIgunos pocos individuos aparentemente se ha producido despigmentación IocaI como resuItado de contacto dérmico proIongado y repetido con materi aIes cIorofenoxi. Los compuestos cIorofenoxi se absorben a través de Ia pared intestinaI, puImón y pieI. No se aImacenan en Ias grasas. La eIiminación se produce a Ias horas o como máximo a Ios días, principaImente por Ia orina. EI 2,4-D dado en dosis gra ndes a animaIes de experimentación, causa vómitos, diarrea, anorexia, pérdida de peso, úIceras en Ia boca y Ia faringe y daños tóxicos en eI hígado, riñones TOXICOLOGIA DE PLAGUICIDAS 35 Universidad de EI SaIvador, FacuItad de Ciencias Agronómicas, Unidad de Posgrado. EI SaIvador, C. A., 2003 y sistema nervioso centraI. La miotonía (rigidez y faIta de coordinación de Ias extremidades posteriores) se ha producido en aIgunas especies y aparentemente se debe a daños en eI SNC, se ha observado demieIinización en Ia parte dorsaI de Ia méduIa espinaI y Ios cambios en eI eIectroencefaIograma indicaron aIteraciones funcionaIes en eI cerebro de Ios a nimaIes experimentaIes expuestos a dosis aItas. La ingestión de cantidades grandes de ácidos cIorofenoxi resuItó en una severa acidosis metabóIica en humanos. Esos casos se han asociado con cambios eIectrocardiográficos, miotonía, debiIidad muscuIar, miog Iobinuria y una eIevación de Ia creatino -fosfoquinasa en eI suero; todo esto refIeja daño en Ia muscuIatura estriada. Debido a que Ios ácidos cIorofenoxi son débiIes desacopIadotes de Ia fosforiIación oxidativa, Ias dosis muy aItas pueden producir hipertermia debido a Ia producción de caIor en eI cuerpo. Los compuestos PoIychIorinated Dibenzo Dioxina (CDD) se generan en Ia síntesis deI 2,4,5 -T. La forma 2,3,7,8-Tetra CDD es extraordinariamente tóxica para múItipIes tejidos de mamíferos. Los compuestos hexa , repta, y octa muestran menos toxicidad sistémica pero son Ia causa más común de cIoracné (una condición crónica y desfigurante de Ia pieI) observada en Ias personas que trabajan en Ia eIaboración deI 2,4,5 -T y otros compuestos orgánicos cIorinados. Aunqu e Ios efectos tóxicos, sobre todo eI cIoracné, se han observado en trabajadores de Ias pIantas de producción, no se han visto en otros trabajadores que apIican eI 2,4,5 -T o que se ocupan de su formuIación y que están expuestos con reguIaridad. La Iiteratura médica contiene varios informes sobre neuropatía periférica después de Io que aparentemente son pequeñas exposiciones dérmicas aI 2,4 -D. En estos casos no hay seguridad de que se hayan excIuido por compIeto exposiciones a otros neurotóxicos. Se han apIi cado dosis únicas de 5 mg/kg de peso de 2,4 -D y de 2,4,5-T a personas sin notarse efectos adversos. Un individuo consumió 500 mg de 2,4 -D por día durante 3 semanas sin experimentar síntomas o signos de enfermedad. 36 12.7. Paraquat y Diquat Estos bipiridiIos dañan Ios tejidos epiteIiaIes: pieI, uñas, córnea, hígado, riñon y Ia mucosa de Ios tractos gastrointestinaI y respiratorio. Además de Ios efectos irritantes directos, eI daño puede invoIucrar una peroxidación de Ios fosfoIípidos intra y extraceIuIares y Ia inhibición de Ia síntesis de Ia sustancia tensoactiva por eI tejido puImonar. Estas propiedades tóxicas se derivan de Ia capacidad de Ios bipiridiIos de generar radicaIes Iibres en Ios tejidos. Por Io generaI eI daño es reversibIe, sin embargo, Ia reacc ión puImonar que sigue a Ia ingestión de paraquat es a menudo fataI. EI contacto ocupacionaI con paraquat ha producido ciertos daños. EI contacto con eI concentrado puede causar irritación y fisuras en Ia pieI de Ias manos, y Ia ruptura, decoIoración y, aIgunas veces, pérdida de Ias uñas. Si saIpica a Ios ojos, eI paraquat concentrado causa conjuntivitis y si no se quita de inmediato, puede traer como consecuencia Ia opacidad tardía de Ia córnea. Aunque casi Ia totaIidad de Ias intoxicaciones sistémicas co n paraquat son provocadas por ingestión deI mismo, se han dado envenenamientos ocasionaIes como resuItado de un contacto dérmico excesivo. La absorción de cantidades tóxicas se produce casi siempre cuando Ia pieI presenta escoriaciones. Las personas que ha n mantenido un contacto dérmico excesivo con paraquat (especiaImente eI concentrado) deben ser examinadas y comprobarse si hay concentraciones peIigrosas deI agente en Ia sangre y en Ia orina. 37 La inhaIación de aerosoIes puede irritar Ias vías respiratoria s superiores causando asperezas en Ia garganta y hemorragias nasaIes. Los efectos provocados por Ios aerosoIes deI paraquat generaImente desaparecen tan pronto cesa Ia exposición. Si se ingiere, eI paraquat produce infIamación de Ia boca y deI tracto gast rointestinaI, que a veces progresa hasta Ia uIceración en un período que varía de 1 -4 días. Una vez que se absorbe, causa daños en Ias céIuIas parenquimatosas deI hígado y de Ios túbuIos renaIes. En Ia mayoría de Ios casos, Ia víctima se recupera de estos daños. EI paraquat se concentra activamente en Ios neumocitos deI tejido puImonar. Varios días después de Ia ingestión estas céIuIas mueren, Io que es seguido por una rápida proIiferación de Ias céIuIas deI tejido conjuntivo que IIenan Ios espacios aIveoIa res. Aunque aIgunas víctimas han sobrevivido, por Io generaI Ia muerte se produce por asfixia una vez que se ha estabIecido este grado de daño puImonar. En Ios sobrevivientes, Ia recuperación de Ia función normaI deI puImón requiere semanas a meses. En uno s pocos casos, Ia ingestión de grandes cantidades de paraquat ha causado edema tardío deI puImón. En aIgunos envenenamientos se ha notado también daños en eI miocardio. EI diquat parece menos peIigroso que eI paraquat para causar Ia muerte. La información obtenida de Ia ingestión con fines suicidas y de monos a Ios cuaIes se Ies ha administrado oraImente, indica que Ios principaIes órganos dañados son eI tracto gastrointestinaI, riñones e hígado. EI diquat produce una intensa congestión y uIceración deI es tómago y de Ios intestinos. Se ha notado degeneración adiposa deI hígado y necrosis tubuIar renaI aguda cuando Ias dosis son aItas. Las dosis menores administradas en animaIes crónicamente han causado cataratas. EI diquat no se concentra, como Io hace eI p araquat, en eI tejido puImonar, y Ias Iesiones puImonares se Iimitan a hemorragias puntiformes. En eI tejido cerebraI también se han observado hemorragias después de Ia ingestión deI diquat. 12.8. Ditiocarbamatos y Tiocarbamatos 38 Bis ditiocarbamatos: tiram . MetaIo bis-ditiocarbamatos: ziram, nabam, ferbam. EtiIen bis-ditiocarbamatos: maneb, zineb, mancozeb (maneb + zineb). Mono tiocarbamatos: butiIato, cicIoato, pebuIato, vernoIato, EPTC, diaIato, triaIato. Los mamíferos metaboIizan Ias diferentes cIases de estos compuestos de maneras distintas y sus efectos en Ios seres humanos son también diferentes. En generaI, su toxicidad en Ios mamíferos, medida por estudios de dosis oraIes en roedores de Iaboratorio es baja. Si embargo, Ia exposición ocupacionaI ha c ausado efectos adversos agudos y Ias investigaciones de Iaboratorio sugieren efectos crónicos potenciaIes a aIgunos de estos agentes. Ninguno de eIIos es inhibidor de Ia coIinesterasa. EI tiram irrita Ia pieI y Ias membranas mucosas. AIgunos individuos se han sensibiIizado, generaImente después de contacto con productos de caucho que contenían residuos de tiram usado como agente vuIcanizador. Los metaIo-ditiocarbamatos y Ios etiIeno -ditiocarbamatos son moderadamente irritantes para Ia pieI y Ias membranas mucosas deI aparato respiratorio después deI contacto con aerosoIes o poIvos. 39 EI tiram es eI anáIogo metíIico deI disuIfiram (Antabuse), un agente usado para condicionar a Ios aIcohóIicos a no beber Iicor. Se conoce mucho más sobre Ios efectos tóxicos de I disuIfiram que deI tiram, aunque Ia toxicidad aguda de este úItimo en animaIes de Iaboratorio es sustanciaImente mayor. Administrado a Ios animaIes en dosis extremas, eI disuIfiram causó irritación gastrointestinaI, demieIización deI SNC, y necrosis de I os tejidos hepático, renaI y deI bazo. Se ha notado neuropatía periférica y reacciones sicóticos en humanos que han tomado reguIarmente dosis grandes de disuIfiram. Se ha demostrado Ia presencia de daños funcionaIes y anatómicos en eI SCN de ratas que han estado en regímenes crónicos con aItas dosis de dimetiIditiocarbamatos de hierro y de zinc. Debido a que todos estos agentes se degradan parciaImente a disuIfuro de carbono en eI organismo, se sospecha que este metaboIito juega un papeI en Ios efectos neu rotóxicos. Tanto eI tiram como eI disuIfiram inhiben Ia deshidrogenasa aIdenídica y son por eso capaces de inducir reacciones tipo Antabuse en personas que consumen bebidas aIcohóIicas después de una absorción importante de ditiocarbamatos. Muy raramente pueden ocurrir reacciones en trabajadores que se han saturado después de una extraordinaria exposición ocupacionaI aI tiram. En teoría, Ios metaIoditicarbamatos pueden también predisponer para una reacción tipo Antabuse. La vasodiIatación periférica es eI signo patofisioIógico principaI de Ia reacción disuIfiram - aIcohoI, debido probabIemente a Ios aItos niveIes de acetaIdehído en Ios tejidos. Esto puede en ocasiones IIevar aI shock y más raramente a Ia isquemia miocárdica, arritmias cardíacas, insuficiencia circuIatoria y muerte. La experimentación en animaIes sugiere ciertos otros mecanismos bioquímicos de toxicidad que invoIucran reacciones a productos de etanoI y disuIfiram. Los etiIeno bis ditiocarbamatos no inhiben Ia deshidrogenasa aIdehídica y no ha y evidencia de que produzcan neurotoxicidad. Sin embargo, en eI medio ambiente y en Ios tejidos de Ios mamíferos, se degradan a etiIeno tiourea, un compuesto conocido como carcinogénico en animaIes de Iaboratorio. Este hecho indica que debe tomarse especia I cuidado para proteger a Ios cosechadores y en Ias tareas de Iimpieza de residuos cuando pasa Ia época de cuItivos. Excepto por aIgunos efectos irritantes en Ia pieI, tracto respiratorio y ojos, Ios herbicidas de (mono) tiocarbamato no parecen ser muy tóx icos. Las dosis muy grandes apIicadas en animaIes de Iaboratorio han producido paráIisis. Existe una posibiIidad remota de reacciones tipo Antabuse producidas por eI etanoI después de una exposición extraordinaria a estos (mono) tiocarbamatos. No forma eti Ieno tiourea aI degradarse. 12.9. Piretro, Piretrina, Piretroides y Butóxido de Piperonilo Piretrinas: piretrinas o piretroides + sustancia sinérgica como butóxido de piperoniIo + un pIaguicida adicionaI para aumentar eI poder mortífero. Piretroides: aIetrina, bartrín, bioresmetrín, cipermetrin, decametrin, fenotrin, fenpropanato, fenvaIerato, permetrin, ftaIdrin ó tetrametrin, resmetrin. Estos ésteres paraIizan rápidamente eI sistema nervioso deI insecto, y se han hecho famosos por su efecto aniquiIador . Sin embargo, Ia toxicidad de Ias piretrinas y piretroides en mamíferos es extraordinariamente baja. Los vaIores DL 50 oraIes para estos compuestos en ratas son varios cientos o miIes de mg/kg de peso. Aparentemente hay una absorción de piretrinas menos eficientes a través deI tracto gastrointestinaI y Ia pieI que a través de Ia quitina deI insecto, y una 38 biodegradación mucho más rápida (hidróIisis y oxidación) por eI hígado de Ios mamíferos que por Ios tejidos de Ios insectos. AIgunos de Ios extractos de piretro menos purificados contienen sustancias aIergénicas que pueden provocar ataques de rinitis aIérgica y asma en humanos. OcasionaImente se ha producido neumonitis por insensibiIidad después de Ia inhaIación deI piretro. Cuando se administran dosis ex traordinariamente aItas por vía oraI de piretrinas y piretroides causan irritabiIidad nerviosa, tembIores y ataxia Iocomotriz. También se ha observado Iagrimeo sanguinoIiento e incontinencia urinaria. Cuando se inyectan por vía intravenosa dosis mucho menores que por vía oraI, también se observan manifestaciones de toxicidad. La ingestión crónica de estas sustancias químicas determina un aumento deI tamaño deI hígado e hiperpIasia de Ios conductos biIiares. Hasta ahora, ni Ias piretrinas ni Ios piretroides han sido señaIados como mutagénicos, carcinogénicos o teratogénicos. EI butóxido de piperoniIo inhibe Ias oxidasas hepáticas que cataboIizan piretrinas y piretroides. La cantidad absorbida por Ios humanos en una exposición común aparentemente no afecta en forma apreciabIe Ia función hepática. 12.10. Plaguicidas Arsenicales Trióxido de arsénico, arsenito de sodio, arsenito de caIcio, arsenito de cobre, acetoarsenito de cobre, ácido arsénico, arsenato de sodio, arsenato de caIcio, arsenato de pIomo, ácido metanoarsónico, arsonato metiI monosódico, arsonato metiI disódico, arsonato metiI monoamónico, metanoarsonato ácido de caIcio, ácido cacodíIico. Los arsenicaIes Iíquidos y en aerosoI, pueden ser absorbidos en cierto grado en forma dérmica y puImonar, Ia ingestión es Ia vía de penetración más común en prácticamente todos Ios casos agudos de envenenamiento por arsenicaIes sóIidos. La inhaIación deI gas arsina (arsenio dehidrogén, que se produce a veces inadvertidamente en pIantas eIaboradoras de pIaguicida s) ha causado enfermedad grave y muerte por su acción hemoIítica. En generaI, Ios arsenicaIes orgánicos pentavaIentes (metiIados) se consideran menos tóxicos que Ios arsenicaIes inorgánicos trivaIentes. De hecho, Ia metiIación es eI principaI mecanismo de detoxificación de arsenicaIes inorgánicos en Ios mamíferos. Las formas inorgánicas menos soIubIes (en especiaI eI arsenito de pIomo y aún eI triácido arsénico) presentan menos peIigro que Ias saIes aItamente soIubIes como eI arsenito de sodio y eI acetoar senito de cobre. Pero como eI pH gástrico, Ia motiIidad gastrointestinaI y Ia acción bacteriana deI intestino pueden aumentar Ia absorción y toxicidad de Ios compuestos ingeridos, es más seguro manejar Ios casos de ingestión de arsenicaIes como si todos es tos compuestos fueran aItamente tóxicos. Los arsenicaIes trivaIentes ( ó, más probabIemente, un metaboIito deI ácido arsenioso) se unen eficientemente a Ios grupos funcionaIes tioI de muchos componentes de Ios tejidos, incIuyendo enzimas. Esta afinidad por Ios grupos tioI en Ia queratina justifica Ia acumuIación de arsénico en Ia pieI, uñas y cabeIIo en casos de envenenamiento crónico. Cuando se absorbe a través de Ia pared intestinaI, estos arsenicaIes dañan eI sistema vascuIar vísceraI, causando doIor abdominaI, cóIico y diarrea. Una vez absorbidos en Ia sangre, causan daños tóxicos aI hígado, riñones, cerebro, méduIa ósea y nervios periféricos. EI daño hepático se manifiesta por hepatomegaIia, ictericia y aumento en Ia circuIación de Ias enzimas hepatoceI uIares DHL y 39 TGO. Los daños renaIes se refIejan en Ia aIbuminuria, hematuria, piuria, ciIindruria y posterior uremia. Puede presentarse necrosis tubuIar aguda en envenenamientos severos. Los daños a Ios tejidos hematopoyéticos pueden tomar Ia forma de agr anuIocitosis, anemia apIástica, trombocitopenia o pancitopenia. La encefaIopatía tóxica puede manifestarse por disturbios deI Ienguaje y deI comportamiento. La neuropatía periférica se produce tanto en Ias formas agudas como en Ias crónicas. Las secueIas por envenenamiento con arsénico incIuyen cirrosis, hipopIasia de Ia méduIa ósea, insuficiencia renaI y neuropatía periférica. Las exposiciones excesivas a Ios arsenicaIes han producido hiperqueratosis y cánceres de Ia pieI. Una inhaIación excesiva de poIvo s puede causar bronquitis y neumonía; Ia inhaIación proIongada se ha asociado, desde eI punto de vista epidemioIógico, con un aumento en Ios casos de cáncer puImonar. 12.11. Rodenticidas Cumarinas: warfarina, cumafeno, zoocumarina, cumafuriIo, bromadioIo na, cumacIor. Indandionas: difacinona, cIorofacinona, pindona ó pivaIdiona. FIuoroacetato de sodio, Fosfuro de zinc, Fósforo amariIIo y estricnina, Crimidina, RH -787, EsciIa roja, Antu, Norbormida. Los venenos para roedores por Io generaI se agregan a s ebos o granos que Ios estimuIan a ingerirIos. La seguridad para Ias mascotas, Ios animaIes domésticos y Ios humanos depende de Ia toxicidad de Ios agentes, de Ia concentración de Ios ingredientes activos en eI cebo y de Ia probabiIidad de que una dosis tóx ica sea ingerida por una especie que no corresponde aI objetivo. Las cumarinas causan un efecto bastante bueno contra Ios roedores caseros y han demostrado ser seguras. Esto se debe principaImente a Ia baja concentración de ingredientes activos en eI cebo: deben ingerirse aIrededor de 100g de cebo comerciaI para que se Iiberen 25mg de anticoaguIante. Esto es importante para evaIuar Ios casos sospechosos de envenenamiento por anticoaguIantes siendo estos rodenticidas Ios más ampIiamente disponibIes de uso po puIar. La ingestión de cantidades muy pequeñas de rodenticidas extremadamente tóxicos como fIuoroacetato de sodio, fosfuro de zinc, crimidina, estricnina y fósforo amariIIo pueden causar envenenamientos fataIes. EI producto Vacor es aItamente tóxico. Su ingestión por un aduIto en una cantidad menor a un gramo ha producido envenenamiento severo. Otros productos como antu, esciIa roja y norbornida presentan riesgos considerabIemente menores de toxicidad para humanos y animaIes domésticos. Las cumarinas, ind andionas y otros anticoaguIantes se absorben bien por eI tracto gastrointestinaI, a Ios pocos minutos de ser ingeridos y continúan por 2 -3 días. Aparentemente Ia warfarina puede ser absorbida también a través de Ia pieI, aunque Ias circunstancias bajo Ias cuaIes esto ocurrió fueron extraordinarias. Estos agentes deprimen Ia síntesis hepática de Ias sustancias esenciaIes para Ia coaguIación de Ia sangre: protrombina (factor II) y Ios factores VII, IX y X. EI efecto antiprotrombina es muy conocido y proporc iona Ios mecanismos para investigar y estabIecer que hay envenenamiento cIínico. AI mismo tiempo se produce un daño directo a Ia 40 permeabiIidad capiIar. EI efecto úItimo de estas accionse es inducir Ia hemorragia interna generaIizada. En Ios roedores esto o curre generaImente varios días después de ingerir eI cebo, aunque Ios productos modernos (difacinona, cIorofacinona, pindona, difenacum y brodifacum) pueden ser IetaIes después de consumirIos en pequeñas cantidades. Estos agentes modernos pueden considerar se más tóxicos que Ia warfarina. Los anticoaguIantes deI tipo cumarina en muy raras oportunidades han causado equimosis y necrosis extensiva de Ia pieI en humanos debido a dosis excesivas. A diferencia de Ios anticoaguIantes cumarínicos, Ias indandionas causan síntomas y signos de daño neuroIógico y cardiopuImonar en ratas de Iaboratorio, Ias que a menudo mueren antes que se produzca Ia hemorragia. Esto puede indicar que esta cIase de anticoaguIantes tienen una toxicidad mayor. No se han encontrado síntom as o signos de daño puImonar o neuroIógico en envenenamientos humanos. EI aumento deI tiempo de protrombina debido a una dosis tóxica se hace generaImente evidente a Ias 24 horas después de Ia ingestión y aIcanza un máximo en 36 a 72 horas. Sin intervenci ón, Ia hipoptotrombinemia puede proIongarse de 10 a 15 días dependiendo deI agente y Ia dosis. La disminución de Ia protrombina se produce como respuesta a dosis mucho menores que Ias necesarias para causar hemorragia. FIuoroacetato de sodio: eI metaboIit o fIuorocitrato de este veneno bIoquea Ia producción de energía en Ias céIuIas de mamíferos a niveI deI cicIo deI ácido tricarboxíIico. Las zonas críticas de Ios efectos tóxicos en humanos son eI miocardio (donde Ia fibriIación ventricuIar es Ia causa común de muerte) y eI cerebro, produciendo convuIsiones y depresión respiratoria. La depresión respiratoria, Ias convuIsiones y Ia fibriIación ventricuIar son todas causas de muerte. Fosfuro de zinc: Este compuesto orgánico produce una severa irritación gastro intestinaI. En eI intestino se degrada a gas fosfino, eI que aI ser absorbido produce edema 42 puImonar y daños severos en eI hígado, riñones, sistema nerviosos centraI y miocardio. Fósforo amariIIo: este agente causa una severa irritación gastrointestinaI q ue produce vómito, diarrea y meIena. Puede presentarse un coIapso circuIatorio que es irreversibIe. También presentan en iguaI forma peIigro de muerte Ia necrosis hepática y Ia necrosis tubuIar aguda de Ios riñones. AIgunas muertes fueron producidas por he morragias, debidas a hipoprotrombinemia y paros cardíacos o fibriIación. Estricnina: este veneno naturaI actúa directamente sobre Ias céIuIas cerebraIes y Ia méduIa espinaI y causa convuIsiones. La muerte se produce por interferencia de Ias convuIsiones c on eI intercambio gaseoso deI puImón, por depresión de Ia catividad de Ios centros respiratorios o por ambos. Crimidina: es un pIaguicida sintético que aún cuando químicamente no se reIaciona con Ia estricnina, causa efectos tóxicos simiIares, con convuIsi ones vioIentas y anoxia secundaria de Ios tejidos por su acción sobre eI sistema nervioso centraI. Vacor, DLP-787: eI mecanismo exacto de Ia toxicidad deI RH -787 no se conoce pero su efecto en ratas se reIaciona con Ia interferencia con eI metaboIismo de Ia nicotinamida. No tiene acción anticoaguIante. Los síntomas y signos observados en animaIes envenenados sugieren acciones tóxicas en eI cerebro, nervios periféricos, uniones mioneuraIes, tejidos de Ios isIotes deI páncreas, sistema nervioso autónomo y Io s tejidos conductivos deI corazón. Las anormaIidades notadas en Ias funciones renaIes y vascuIares pueden ser efectos directos deI envenenamiento TOXICOLOGIA DEo pueden refIejar probIemas deI sistema nervioso autónomo y de metaboIismo, y en particuIar una reactividad va scuIar disminuída. EsciIa roja: este agente bioIógico no presenta un peIigro tóxico serio para Ios humanos o para otras especies que vomitan porque 1) generaImente produce tmesis rápida; 2) se absorbe poco en eI intestino y 3) Ios principios activos están en concentración baja y son excretados rápidamente. La esciIa naturaI contiene gIucósidos deI grupo de Ios digitáIicos que teóricamente pueden producir manifestaciones de digitaIización en humanos. EI gIucósido conocido como sciIIiroside es Ia causa proba bIe de muerte de Ia 43 rata en estado convuIsivo; no se han observado convuIsiones en envenenamientos humanos. Antu: este agente muestra toxicidad seIectiva para Ia rata, causando edema puImonar y efusión pIeuraI. SóIo se tiene conocimiento de un caso de env enenamiento humano eI que fue inducido por una dosis suicida grande. Se produjo vómito, seguido de disnea, cianosis y estertores puImonares, como probabIe resuItado deI edema puImonar. EI paciente se recuperó. Norbormida: este es un tóxico especiaI para I as ratas de Noruega y de techo, eI que Ias mata por una vasoconstricción generaIizada, rápida e intensa. Las otras variedades de ratas son resistentes aI químico, eI que es moderadamente tóxico para otros mamíferos, incIuyendo eI hombre. Las dosis oraIes d e 300mg causan en eI hombre una disminución transitoria de Ia presión sanguínea y de Ia temperatura. 12.12. Fumigantes CIoroformo, tetracIoruro de carbono, bromuro de metiIo, cIoropicrina, bicIoruro de etiIeno, dibromuro de etiIeno, dicIoropropeno, dicIor opropano, fIuoruro de suIforiIo, dibromocIoropropano (DBCP), óxido de etiIeno, óxido de propiIeno, formaIdehído, propenaI, disuIfuro de carbono, cianuro de hidrógeno, acriIonotriIo, fosfina de aIuminio. Los fumigantes tienen un poder extraordinario para p enetrar Ias membranas de Ios tractos respiratorio y gastrointestinaI y Ia pieI. También penetran Ia goma y Ios pIásticos usados en Ias máscaras protectoras y no son absorbidos eficientemente por Ios métodos convencionaIes usados en respiradores comunes. To das estas propiedades hacen que Ia protección para eI personaI que Ios apIica sea muy difíciI, requiriendo esenciaImente métodos de uso que no demanden Ia presencia deI operador en eI Iugar. La ruta más común de absorción es Ia inhaIación, puesto que esto s químicos a temperatura ambiente son gases o Iíquidos voIátiIes. Cuando hay contacto con estos fumigantes se produce un daño en Ia pieI que puede variar en severidad desde una 44 quemadura química Ieve hasta vesícuIas y uIceración. Los gases irritan Ios ojos y Ios Iíquidos pueden causar ceguera debido a uIceración de Ia córnea. La irritación deI tracto respiratorio es eI daño más serio y común causado por Ios fumigantes. AIgunos agentes como eI dióxido de suIfuro, cIoropicrina, formaIdehído y acroIeína causa n tanta irritación en eI tracto respiratorio superior que Ios individuos expuestos no pueden inhaIar una cantidad de fumigante capaz de dañar eI puImón. Muy raramente se produce edema Iaríngeo o broncoespasmo como consecuencia de Ia inhaIación de concentra ciones aItas. Otros gases, taIes como eI bromuro de metiIo, fosfina, y eI óxido de etiIeno no son tan irritantes para Ia nariz, ojos, garganta y bronquios pero causan serios daños a Ias céIuIas de Ios aIvéoIos puImonares. 45 En consecuencia, son capaces en un grado mayor que otros fumigantes de producir edema puImonar, que es Ia causa más importante de muerte por exposición a Ios fumigantes. Estos fumigantes deprimen, en diferente grado, eI sistema nervioso centraI. Como en eI caso deI cIoroformo, una dosis a decuada puede producir inconsciencia. La depresión o paro respiratorio es un peIigro serio en Ios casos de exposición aguda por inhaIación de fumigantes. Las exposiciones agudas aI bromuro de metiIo han provocado convuIsiones. Si se Io absorbe en concentraciones bajas durante varios días consecutivos, eI bromuro de metiIo ha dificuItado Ia función de Ios gangIios basaIes en humanos, causando ataxia durante semanas o meses después de Ia exposición. La exposición proIongada aI disuIfuro de carbono causa neuro patía periférica y cambios en Ia función deI SCN (encefaIopatía crónica) en Ios trabajadores crónicamente expuestos. Los fumigantes haIocarbonados aumentan Ia irritabiIidad deI múscuIo cardíaco y una exposición intensiva puede IIevar a una muerte súbita d ebido a fibriIación ventricuIar. Por Io generaI y después de una exposición excesiva a Ios fumigantes, se presentan daños en eI hígado y riñones. Los daños hepáticos pueden tomar Ia forma de infiItración gaseosa, necrosis difusa o masiva. Los niveIes eIe vados de TGO, DHL, fosfatasa aIcaIina y biIirrubina refIejan daños a céIuIas hepáticas. Los fumigantes pueden causar daño directo en Ios gIoméruIos y túbuIos renaIes, desembocando en una proteinuria y gIicosuria funcionaIes, o en insuficiencia renaI aguda, dependiendo de Ia severidad de Ia exposición aI tóxico. Además Ia hiperbiIirrubemia que resuIta deI daño hepático puede compIicar eI daño tubuIar (síndrome hepatorenaI). La inhaIación de gas fosfito (PH 3) y Ia ingestión de fosfuros metáIicos causan edema puImonar, depresión deI SNC, miocarditis tóxica y coIapso circuIatorio. Las víctimas que sobreviven estas acciones inmediatas sufren daños hepáticos, (degeneración adiposa y necrosis) y necrosis tubuIar aguda en eI riñon. AI contrario de 46 su arsino anáIo go, Ia fosfina no es hemoIítica. Los mecanismos enzimáticos de Ia toxicidad se desconocen. La ingestión deI fosfuro (deI que se genera fosfina) causa irritación gastrointestinaI intensa seguida por Iesiones degenerativas y necrozantes deI hígado, riñones y corazón. A menudo Ia muerte sobrevive por shock carcinogénico o edema puImonar. EI cianuro de hidrógeno (HCN) y sus saIes envenenan por Ia inactivación de Ia citocromo oxidasa de Ias céIuIas en tejidos críticos, en especiaI eI corazón y eI cerebro. Los acriIonitriIos se degradan Ientamente aI HCN en eI cuerpo y actúan primariamente por eI mismo mecanismo, aunque Ia eIiminación Ienta deI cianuro Iibre Ie da un poder aIgo menos tóxico que eI mismo HCN. Tanto eI HCN como eI acriIonitriIo se absorben por Ia pieI en cantidad suficiente como para causar envenenamiento aunque no haya exposición por inhaIación. Por Io generaI, eI envenenamiento se manifiesta por anoxia intraceIuIar deI tejido cerebraI (que IIeva faIIa respiratoria) y a insuficiencia circuIatoria que resuIta de Ia insuficiencia cardíaca. EI hígado tiene una capacidad sustanciaI de convertir eI cianuro a un tiocianato menos tóxico, una conversión metabóIica que se aceIera mediante Ia administración terapé utica deI tiosuIfato. Se ha informado que e I dibromocIoropropano causó esteriIidad en obreros de una pIanta eIaboradora y se encontró un recuento reducido de espermatozoides en Ios trabajadores que Io apIican y que pueden estar expuestos a una aIta exposición. 47 12.13. Plaguicidas Misceláneos de Baja o Moderada Toxicidad Grupos de pIaguicidas: Acetamidas, AcetaniIidas, Acidos aIifáticos, SaIes aIuminofIuoradas, Bencenos, Derivados deI ácido benzoico y ácido bencíIico, BenzonitriIos, Carbamatos, CarbaniIato, Dixacarboximidas, Compuestos dinitrotoIuidí nicos, OxadiazoIinona, FtaIato, Derivados deI ácido picoIínico, Piridazinona, FosfonometiIgIicina, TiadiazinoI, Triazinas, UraciIos, Derivados de Ia urea. Muchos de estos compuestos causan principaImente irritaciones en Ia pieI, ojos y tracto respiratorio, siendo Ias ureas y Ios uraciIos quizás Ios más comúnmente impIicados. EI captafoI y eI cIorotaIoniI aparentemente han causado dermatitis de contacto en aIgunos trabajadores agrícoIas. EI propacIor produce sensibiIidad dérmica en individuos predispuestos. Aunque eI hexacIorobenceno tiene baja toxicidad, Ia ingestión proIongada de semiIIas tratadas con este producto causó una epidemia de Porfirio cutánea en famiIias ruraIes en Turquía en Ios años 50. No se ha comprobado este efecto en Ios manipuIadores de H CB en Ios Estados Unidos. Las triazinas administradas aI ganado en grandes cantidades han causado anormaIidades neuromuscuIares y daños en órganos internos. No es probabIe que Ios animaIes domésticos consuman esas cantidades en forma voIuntaria y menos aú n que Ias personas se expongan a dosis tan extremas. 12.14. Plaguicidas Misceláneos de Alta Toxicidad Se mencionan aIgunos compuestos de uso frecuente, sin embargo, Ias intoxicaciones por estos son menos comunes. Han ocurrido envenenamientos ocasionaIes e n seres humanos y animaIes domésticos. 48 4-aminopiridina (Avitrol, 4-AP) Se usa como repeIente de pájaros, ha causado envenenamiento en humanos a dosis inferiores de 60mg. La 4-aminopiridina faciIita Ia Iiberación de sustancias transmisoras en Ias uniones neuroefectoras y en Ia sinopsis a través deI sistema nervioso. Los envenenamientos en humanos se han caracterizado por ser, naúsea, vértigo, debiIidad y una diaforesis intensa, seguida por psicosis tóxica, ataxia, tembIores, disnea y convuIsiones tónico cIó nicas. Los haIIazgos notabIes en Iaboratorio fueron acidosis metabóIica, Ieucocitosis y eIevación en Ia TGO, Ia DHL y fosfatasa aIcaIina en eI suero. EI eIectrocardiograma puede mostrar cambios no específicos en Ias ondas ST -T. Clordimeformo (Acaron, Fundal, Fundex, Galecrón, Spanone) Aunque Ia toxicidad aguda de este agente ovicida es baja (Ia DL 50 oraI en ratas es de aIrededor de 200 mg/kg) ahora se sabe después de un caso en eI cuaI hubo una exposición respiratoria y dérmica excesiva aI poIvo de cIordim eformo que puede causar enfermedad aguda e irritación de Ia vejiga urinaria. Lo más probabIe es que eI metaboIito tóxico es 2 -metiI-4-cIoroaniIina. Los principaIes síntomas son disuria, hematuria macroscópica, secreción uretraI, doIor dorsaI y abdominaI y una sensación generaIizada de caIor. También se ha informado de insomnio, exantema, anorexia y un sabor duIce en Ia boca. EI examen cistoscópico de Ias víctimas de una exposición excesiva demostró cistitis hemorrágica aguda. Se dispone de métodos para encontrar en Ia orina eI metaboIito 2 -metiI-4-cIoroaniIina. 49 Sales de Cobre y Complejos Orgánicos (óxido, hidróxido, arsenito, carbonato, cloruro, oxalato, fosfato, silicato, sulfato, cromato de zinc, acetato, naftenato, oleato, quinolato y resinato) Estos productos se usan comúnmente como fungicidas, ya sea soIos o en combinación con otros agentes. Hay varias docenas de marcas comerciaIes. Los vaIores de Ia DL 50 varían de 6 a 1000 mg/kg dependiendo principaImente de Ia soIubiIidad y deI grado de ionización deI compuesto de cobre. La toxicidad de Ias saIes de arsenito de cobre se debe principaImente aI contenido de arsénico. Todas estas saIes irritan Ia pieI y Ios ojos y dañan Ias membranas mucosas. Cuando se ingieren, producen una fuerte emesis: eI estómago com únmente se vacía sin demora y automáticamente en Ios individuos conscientes. Cuando se Io retiene y absorbe, se afecta Ia mucosa deI tracto gastrointestinaI, Ios capiIares, cerebro, hígado, riñones y Ios eIementos figurados de Ia sangre. Las saIes de cobre son hemoIíticas. Las manifestaciones de envenenamiento incIuyen doIor quemante en eI pecho y abdomen, naúsea intensa, vómito, diarrea, cefaIea, sudoresis y shock. Mas tarde, eI hígado se agranda. La ictericia puede refIejar hemóIisis o daños hepáticos o a mbos. La anuria indica daño renaI por cobre o hemogIobina Iibre. La muerte puede ser debida a convuIsiones, coma o faIIa hepatorenaI. Los niveIes eIevados de cobre en eI suero (niveI normaI máximo 125 mg por 100 mI) indican Ia gravedad deI envenenamiento. Cicloheximida (naramicina, Acti-diona, Actispray, Hizarocin) Se trata de un fungicida antibiótico de toxicidad aIta: Ia DL 50 oraI en ratas es de 2 mg/kg. ProbabIemente Ia absorción dérmica no es eficiente. Cuando se ingiere, causa excitación, tembIores, saIivación, diarrea y meIena. Los mecanismos de toxicidad no están bien definidos pero probabIemente incIuyan irritación deI tracto digestivo, estimuIación deI sistema nervioso simpático y para -simpático, daño en Ios riñones y en Ia corteza y Ias suprarenaI es. No existen pruebas químicas para confirmar eI envenenamiento por cicIoheximida. Endotal (Acelerate, Aquathol, Des-i-cate, Hydout, Hydrothol) La dosis IetaI 50 oraI aguda de este herbicida es 51 mg/kg. ProbabIemente Ia absorción dérmica de Ias saIes comúnmente usadas es baja. Irrita Ios ojos, Ias membranas mucosas y Ia pieI, pero no sensibiIiza. Los mecanismos de Ia toxicidad sistémica no están cIaros, pero parece que eI SNC, corazón, vasos sanguíneos y Ia mucosa gastrointestinaI son Ios objetivos prima rios. Los animaIes envenenados muestran ataxia, convuIsiones, shock y depresión respiratoria. La ingestión es seguida por erosiones y úIceras en eI tracto gastrointestinaI. No existen métodos anaIíticos estándar para confirmar en envenenamiento. Sulfato de Nicotina (Black Leaf 40) Este insecticida naturaI tan honrado por eI tiempo todavía se usa en horticuItura. La dosis IetaI en humanos es de 60 mg. Las preparaciones de nicotina, especiaImente Ias que incIuyen aIcaIoides Iibres, se absorben bien por Ia pa red intestinaI, puImones y pieI. Los síntomas de envenenamiento por dosis excesivas aparecen rápidamente. Se deben a una estimuIación transitoria, seguida por una depresión proIongada deI SNC, de Ios gangIios autónomos y de Ias terminaciones motoras de Ios múscuIos esqueIéticos. Los daños en eI SNC se manifiestan por cefaIea, vértigo, faIta de coordinación, tembIores, convuIsiones cIónicas que IIevan a convuIsiones tónicas extensoras, que a menudo son fataIes. En aIgunos casos, Ia actividad convuIsinante es mínima y Ia muerte ocurre a Ios pocos minutos por paro respiratorio. Los efectos sobre Ios gangIios autónomos producen aumento de Ia sudoración, saIivación, naúsea, doIor abdominaI, diarrea e hipertensión. EI ritmo cardíaco es Iento y a menudo hay arritm ia. EI bIoqueo de Ias terminaIes motoras de Ios múscuIos esqueIéticos causa gran debiIidad y Iuego 45 paráIisis. La muerte puede sobrevenir por depresión respiratoria o por shock. La nicotina puede medirse en sangre y en orina para confirmar en envenenamiento. Sales fenilmercúricas La de uso más común es eI acetato feniImercúrico (PMA, Agrosan, CekusiI, GaIIotox, Hong, Nien, Luquiphene, MersoIite, Phenmad, Phix, PMAS, Shimmer -ex). EI acetato feniImercúrico se usa ampIiamente como fungicida. La DL 50 oraI aguda en ratas es de 22 mg/kg. Las otras saIes también son muy tóxicas. ProbabIemente exista absorción dérmica. Debido a su baja voIatiIidad y Ia poca penetración en eI cerebro, son menos tóxicas que Ios compuestos aIquíIicos de mercurio. Las primeras manifesta ciones refIejan daños en eI SNC: ataxia, debiIidad muscuIar, dificuItad visuaI y deIirio. Después de una única exposición moderada, estos síntomas desaparecen pronto. Las exposiciones repetidas e intensivas causan síntomas y signos parecidos a Ia escIerosi s IateraI amiotrófica: debiIidad y faIta de coordinación en Ios brazos, dificuItad para tragar y habIar, debiIidad y espasticidad en Ias piernas. Otras manifestaciones concurrentes o posteriores de una absorción excesiva que refIeja daño renaI son: aIbumin uria, hematuria, uremia y aIgunas veces necrosis tubuIar aguda. Han ocurrido casos de síndrome nefrótico, que se caracteriza por aIbuminuria masiva, edema generaIizado e hipercoIesteroIemia. En Iaboratorios especiaIizados se dispone de métodos para medir I os compuestos feniImercúricos en Ia orina. Clorato de Sodio (De-Fol-Ate, Drexel Defol, Drop Leaf, Fall, Grain Sorghum Harverst-Aid, Klorex, Kusatol, Tumbleaf) Aunque Ia DL50 oraI en ratas es aIta (1200 mg/kg) se han producido varias muertes causadas por este herbicida defoIiante. Los principaIes mecanismos de toxicidad son irritación de Ia mucosa gastrointestinaI, depresión deI SNC, hemóIisis, oxidación de hemogIobina Iibre a metahemogIobina y daño tubuIar renaI. La absorción dérmica es mínima. Si se ingi ere, eI cIorato causa edema de Ias mucosas oraI y faríngea y doIor en eI pecho y en eI abdomen. Primero Ia víctima está inquieta, Iuego apática. AI tercer o 46 cuarto día después de Ia ingestión aparece doIor Iumbar, aIbuminuria, hematuria, Iuego anuria con u remia, Io que refIeja daño renaI. La muerte puede sobrevenir por hiperkaIemia (hemóIisis), anoxia tisuIar (metahemogIobinemia) o insuficiencia renaI. No obstante que eI cIorato no puede medirse en Ia sangre, Ia presencia de hemogIobina Iibre y metahemogIob ina en eI pIasma sugieren que eI envenenamiento de debe a un agente oxidante. Cianuro de Sodio (Cymag) En ocasiones este agente se usa como redenticida. Su toxicidad es extrema, parecida a Ia deI gas cianuro de hidrógeno que se usa como fumigante. Las saI es de cianuro no se absorben en carbón acyivado. 13. Plaguicidas naturales ActuaImente Ias tendencias de manejo de tecnoIogías Iimpias contra pIagas, ha modificado aIgunos sistemas de producción, Ios cuaIes tratan de restabIecer eI equiIibrio naturaI, a través de Ia utiIización de pIaguicidas orgánicos o de tipo bioIógico. Se menciona en Ia Iiteratura a muchas pIantas con propiedades pIaguicidas, capaces de controIar de insectos, hasta virosis vegetaIes. Muchos trabajos de este tipo tienen fundamentación científica, pero aIgunos carecen de eIIa. Por Io tanto Ia investigación de pIantas con fines pIaguicidas y eI conocimiento de ingredientes activos, está aún muy incipiente. 14. Caso clinico El paraquat es un potente herbicida de contacto del grupo bipiridílico de amplia utilización en la agricultura. Aunque se han descrito casos de intoxicación por vía cutánea, conjuntival e incluso parenteral (1), las intoxicaciones más frecuentes por este compuesto se producen debido a su ingesta de forma voluntaria con fines autolíticos. La afectación que produce en nuestro organismo se ha comprobado prácticamente a todos los niveles 47 (2), pero destaca de forma especial el compromiso pulmonar, responsable de gran parte de los casos de fallecimiento. Desde un punto de vista epidemiológico es en los países del Lejano Oriente donde se produce el mayor número de intoxicaciones por estos productos. Es importante destacar que en nuestro país los herbicidas son, tras los insecticidas organofosforados, la segunda causa de intoxicación por pesticidas (3). La importancia de la intoxicación por estos productos deriva de su alta frecuencia, del alto porcentaje de mortalidad que conlleva y de la escasa eficacia de los tratamientos existentes. Presentamos dos casos de intoxicación por paraquat y hacemos una revisión de la literatura con especial atención a los aspectos terapéuticos. CASOS APORTADOS Caso 1: Varón de 31 años, sin antecedentes de interés excepto fumador moderado, que ingresa en el servicio de urgencias tras haber ingerido de forma voluntaria, aproximadamente 14 horas antes, unos 100 cc. de Gramaxone® extra al 20%. El paciente refiere dolor abdominal, molestias en cavidad bucal e intensos vómitos. A la exploración física inicial el paciente se encontraba consciente y orientado témporo-espacialmente, normotenso (140/80 mmHg), con una frecuencia cardiaca de 94 latidos por minuto y una temperatura axilar de 37,3 ºC. La exploración de la cavidad oral reveló la existencia de lesiones eritematosas en orofaringe. El abdomen era doloroso a la palpación, sin defensa ni signos de irritación peritoneal. En los estudios de laboratorio destacaban: hemoglobina 15 g/dl, hematocrito 46%, leucocitos 14.500/mm3 (84 % neutrófilos), plaquetas 240000/mm3, glucosa 200 mg/dl, GOT 78 U/L, GPT 91 U/L, creatinina 2,1 mg/dl. El ionograma, los tiempos de protrombina y el tiempo de cefalina se encontraban dentro de límites normales, así como los gases arteriales y el equilibrio ácido-base. En la radiografía de tórax destacaba un leve refuerzo de la trama bronquial. La determinación de ditionita sódica fue positiva. Inicialmente además de sueroterapia se administró manitol al 20%, carbón activado y tierra de Füller por SNG, así como vitamina C y protectores gástricos. El paciente fue trasladado a la Unidad de Cuidados Intensivos donde se inició hemoperfusión con cartuchos de carbón activado. Tras la primera sesión sufrió un episodio de hipotensión arterial severa que requirió tratamiento con aminas vasoactivas. Posteriormente desarrolló un cuadro de hematemesis y melenas. Durante una nueva 48 sesión de hemoperfusión se produjo parada respiratoria que obligó a intubación orotraqueal y ventilación mecánica. En las horas siguientes presentó gran inestabilidad hemodinámica y parada cardiaca por disociación electromecánica que fue refractaria a todas las medidas terapéuticas, produciéndose el exitus tras 12 horas de ingreso. Caso 2: Paciente varón de 45 años de edad con antecedentes de etilismo crónico que ingresa en el Servicio de Urgencias tras la ingestión de Gramaxone® extra al 20%. El tiempo transcurrido desde la ingesta del herbicida así como la cantidad ingerida no fueron precisados. A la exploración física el paciente aparace obnubilado, taquipneico, taquicárdico, moderadamente deshidratado y con lesiones eritematosas en la mucosa oral. Los estudios analíticos revelaron un hemograma normal, glucosa 135 mg/dl y creatinina 1,5 mg/dl. El resto de determinaciones bioquímicas incluyendo transaminasas e iones, así como el equilibrio ácido-base eran normales. La determinación de ditionita sódica fue positiva. La radiografía de tórax no mostró datos significativos. Se administró sueroterapia, manitol al 20%, carbón activado, sulfato de Mg y tierra de Füller, pasando a continuación a la Unidad de Cuidados Intensivos donde se procedió a intubación y ventilación mecánica. Posteriormente presentó deterioro hemodinámico con buena respuesta inicial a expansores de plasma y aminas vasoactivas. En las horas siguientes presenta fiebre de 40 ºC y fallo multiorgánico con compromiso predominantemente pulmonar y renal sin respuesta al tratamiento que incluyó administración de antioxidantes y corticosteroides. Después de 8 horas de ingreso el paciente fallece por desarrollo de trastornos cardiacos. DISCUSIÓN En los casos presentados destaca una rápida y desfavorable evolución hacia el exitus en menos de 72 horas a pesar de las medidas terapéuticas instauradas, lo cual ilustra la gravedad de la intoxicación por este tipo de herbicidas. Los clásicos trabajos de Proudfoot et al permitieron establecer el pronóstico de la intoxicación por paraquat en relación con dos factores principales: el tiempo transcurrido desde la ingesta y la concentración plasmática del tóxico. Sin embargo, en muchas ocasiones su valor práctico se encuentra limitado por circunstancias como no conocer la 49 cantidad ingerida del herbicida y el tiempo desde su ingestión, así como no existir determinaciones rutinarias de esta sustancia en muchos centros. Se han descrito tres formas clínicas en función de la severidad del cuadro y de la cantidad de tóxico ingerida: a) intoxicación fulminante, cuando la cantidad ingerida de tóxico es mayor de 50 mg/kg de peso, produciéndose la muerte en menos de 72 horas por fallo multisistémico; b) intoxicación moderada-severa, cuando se ingieren de 20 a 40 mg/kg de peso. Esta forma cursa con una primera fase donde predomina la clínica gastrointestinal, seguida del desarrollo de fallo hepato-renal entre el 2º y el 5º día. Después de unos 7 días aparece un cuadro de distress respiratorio y finalmente acontece la muerte entre la 2ª y 4ª semana; c) intoxicación leve, cuando la cantidad ingerida es menor de 20 mg/kg de peso. Esta forma sólo presenta clínica gastrointestinal y alteración de las pruebas funcionales respiratorias. El tratamiento de la intoxicación por paraquat presenta la importante limitación de no contar con un antídoto específico. Por ello, es de especial importancia la rapidez en la instauración de medidas destinadas a evitar la absorción del tóxico, a facilitar su extracción del plasma y su eliminación por la orina y a neutralizar sus efectos a nivel de órganos diana. La revisión de la literatura con relación al tratamiento de estas intoxicaciones revela que son numerosas las medidas terapéuticas empleadas, pero al mismo tiempo se observa una gran controversia en cuanto a los resultados obtenidos. Para evitar la absorción digestiva de este herbicida se han utilizado catárticos asociados a adsorbentes, así como resinas de intercambio iónico con una alta capacidad de fijación para el paraquat. Recientes estudios en modelos animales han demostrado que compuestos como los alquilsulfatos y alquilsulfonatos pueden tener una efectiva capacidad detoxicante frente al paraquat, reduciendo su absorción a nivel intestinal además de inhibir la formación de complejos lipídicos a nivel pulmonar. Actualmente, el desarrollo de nuevas opciones terapéuticas se centra en el estudio de los mecanismos intrínsecos de la absorción digestiva de este herbicida. En lo referente a la extracción del tóxico del plasma una vez que se ha producido su absorción, es de destacar el papel de las técnicas de depuración extrarrenal. Las pautas intensivas de hemoperfusión han demostrado su utilidad en algunos casos, incluso en 41 0 situaciones de intoxicación masiva, donde el empleo de estas técnicas junto a productos como la desferroxamina y otros antioxidantes ha tenido resultados exitosos. A pesar de ello, diversos autores discuten su utilidad sobre la base de las características farmacocinéticas del paraquat: gran volumen de distribución, rápida desaparición de sus niveles sanguíneos y lenta transferencia intercompartimental. Pero sin duda, el mayor interés en el tratamiento de estas intoxicaciones se ha centrado en las medidas encaminadas a neutralizar sus efectos a nivel de los diferentes órganos diana. La acción tóxica del paraquat a nivel hístico se debe a la reducción-reoxidación cíclica de los cationes bipiridílico con formación de radicales libres, principalmente en los neumocitos tipo II. Esta reacción produce una deplección de diversos enzimas como el glutation, la superóxido dismutasa y el cofactor NADPH, importantes en su papel como antioxidantes, lo cual resulta en la afectación de las membranas celulares. En este escenario se han utilizado ácidos grasos monoinsaturados como el ácido oleico, beta- bloqueantes, por su supuesta capacidad de competir con los receptores pulmonares del paraquat , antioxidantes como la N- acetil-cisteína o las vitaminas E y C, y enzimas como la superóxido dismutasa vehiculada en liposomas . Otras opciones terapéuticas sugeridas recientemente incluyen la melatonina, capaz de reducir la capacidad oxidativa del herbicida disminuyendo así la cantidad de glutation oxidado, el litoespermato magnésico, al reducir la toxicidad renal y mejorar la eliminación del tóxico , e incluso anticuerpos específicos dirigidos contra el paraquat, los cuales son capaces de inhibir la captación del herbicida por el neumocito tipo II . Por último, las medidas dirigidas a reducir la reacción inflamatoria a nivel tisular y a tratar el distress respiratorio han sido consideradas en el tratamiento de esta intoxicación. Dentro de las primeras se han utilizado corticoesteroides, solos o asociados a inmunosupresores en un intento de reducir la alveolitis y la posterior fibrosis. Asimismo, para inhibir la profileración fibroblástica desencadenada por el tóxico se ha usado la radioterapia, aunque los resultados son controvertidos. Entre las medidas destinadas a combatir el distress respiratorio destaca el empleo del óxido nítrico, tras cuya administración se ha objetivado una mejoría de la presión arterial pulmonar y un incremento de la presión parcial de oxígeno. Finalmente, cuando estas medidas fracasan y se establece la lesión pulmonar, el 41 1 trasplante ha comenzado a demostrar su validez como alternativa terapéutica. Hasta 1996 los intentos de trasplante pulmonar en pacientes en situación de insuficiencia respiratoria terminal debido a esta intoxicación habían fracasado. Sin embargo, recientemente Walder y cols. Han presentado el primer trasplante pulmonar con éxito en un paciente después de la intoxicación por paraquat. 41 2 III. BIBLIOGRAFIA ALAN, E.; BARRANTES, U.; SOTO, A.; AGÜERO, R. 1995. Elementos para el manejo de malezas en agroecosistemas tropicales. Editorial Tecnológica de Costa Rica. Instituto Tecnológico de Costa Rica. ALBERT, L. A. 1990. Los plaguicidas el ambiente y la salud. 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