B i o m o n i t o rización de trab a j a d o re s con ...€¦ · B i o m o n i t o rización de trab a j a d o re s con exposición crónica a p l a g u i c i d a s .I m p o rtancia

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Riesgos e implicacionesde carácter tóxico

a) Factores de exposicióny toxicidad

Andalucía ocupa la primera posición enEspaña en cuanto a consumo de plagui-

cidas con una gran variedad de formas de cul-tivo y amplias zonas en donde se utilizan,sobre todo la costa oriental que en las últimasdécadas ha experimentado un import a n t eaumento de la “agricultura intensiva” enforma de invernaderos bajo plástico. Este tipode agricultura se caracteriza por una fuerteexplotación de la tierra y un incremento nota-ble en la utilización de plaguicidas. El litoraldel Poniente Almeriense es la zona de mayor

densidad de cultivos bajo plástico del mundo,con una superficie de cultivo de unas 25.000Ha. Esta modalidad se ha extendido tambiénpor el litoral granadino, cuyos tradicionalescultivos subtropicales están siendo desplaza-dos y sustituidos por cultivos intensivos bajoplástico. Este espectacular desarrollo ha idoacompañado de una gran inversión económi-ca. Sin embargo, las especiales característicasde los invernaderos (recinto cerrado, elevadatemperatura y alta humedad relativa) favore-ce la aparición de numerosas plagas que pue-den poner en riesgo las cosechas. Para prote-ger los productos hortofrutícolas se empleauna gran cantidad de plaguicidas, en muchoscasos excesiva por la errónea percepción deque a mayor dosis mayor eficacia del trata-miento. Las condiciones ambientales en que

B i o m o n i t o rización de trab a j a d o re scon exposición crónica ap l a g u i c i d a s . I m p o rtancia de lase s t e rasas sanguíneas

Antonio F. Hernández, Olga López,Fernando Gil, Lourdes Rodrigo y Antonio Pla

* Las notas que aparecen a lo largo de este artículo hacen referencia a la bibliografía citada al final del mismo.

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se realizan esas actividades agrícolas dificul-tan la adopción de medidas de protecciónadecuadas, lo que inexorablemente lleva apa-rejado un mayor riesgo de exposición y, portanto, una mayor incidencia de intoxicacionesagudas por plaguicidas. A ello se une el altoporcentaje de población laboral inmigranteextranjera que se emplea en estas tareas, loque complica aún más la puesta en prácticade las recomendaciones de salud e higienelaboral a este sector de trabajadores.El uso incorrecto de plaguicidas puede plan-tear problemas graves para la salud a medio ylargo plazo, entre ellos neurotoxicidad, carci-nogénesis, teratogénesis, hepatotoxicidad,alteraciones hormonales y del sistema inmu-nológico1. La principal vía de absorción de losplaguicidas en el medio laboral es a través dela piel, en la que influye la superficie cutáneaexpuesta al plaguicida, la cantidad total delproducto que alcanza la piel, el tiempo queestá en contacto con la misma, la toxicidadcutánea del plaguicida y la velocidad deabsorción a través de la piel. En líneas gene-rales se absorbe un promedio del 10% delproducto que entra en contacto con ella. Porvía respiratoria se pueden absorber plaguici-das en forma de gas, vapor o aerosoles sólidoso líquidos; la mayor o menor absorc i ó ndepende de las características físicas delingrediente activo, su formulación y la técni-ca de aplicación. Por esta vía sólo se absorbenlos plaguicidas gaseosos o volátiles, así comoaquellos otros que forman aerosoles de tama-ño inferior a 1 (m. En general, la absorciónrespiratoria neta es inferior al 1% de lo que seabsorbe a través de la piel, debido a que pocosi n g redientes activos son suficientementevolátiles y la mayoría de las técnicas de apli-cación generan tamaños de gota superiores a50 µm de diámetro aerodinámico, que no soninhalables. Los plaguicidas también se pue-den absorber por vía digestiva como resulta-

do de manipulación negligente de los mis-mos, de intentos de autolisis o tras la inges-tión accidental de alimentos contaminados. La población potencialmente expuesta no sonsólo los trabajadores que manejan plaguicidassino también, aunque en menor medida, lapoblación general, ya que el uso incorrecto deestos agentes produce contaminación medio-ambiental y sus residuos pueden alcanzar final-mente al resto de la población, bien por víarespiratoria (al sobrepasarse los niveles máxi-mos permitidos en el aire), o por vía digestiva,al consumir alimentos con niveles máximos deresiduos superiores a los admitidos.En definitiva, los agricultores, debido a laspropiedades de los diferentes productos quemanejan (que a su vez están en función de loscultivos y trabajos que realizan), presentan unpatrón de exposición muy heterogéneo, loque hace muy difícil su cuantificación y, portanto, la evaluación de riesgos. Los fumigado-res o aplicadores regulares de plaguicidas sonlos que presentan mayor riesgo, ya que mane-jan fórmulas concentradas a partir de las cua-les preparan las soluciones diluidas que pos-teriormente aplican a los cultivos. De hecho,en un estudio preliminar hemos observadoque la no utilización de guantes durante ladilución y mezcla del plaguicida concentradoconlleva 8 veces más probabilidad de que lacolinesterasa sérica se inhiba más de un 25%,punto de corte establecido en el protocolo devigilancia de la salud de trabajadores expues-tos a plaguicidas.

b) Plaguicidas más ampliamente utilizados

El número medio de plaguicidas utilizadospor campaña en el Poniente Almeriense, amitad de la década de los noventa, era deveinte. Por otra parte, el número medio deaplicaciones por campaña ha aumentado,

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pasando de 9 en 1986 a 24 a mitad de ladécada de los noventa2, aunque varía según elcultivo, empleándose para cada uno de ellosun tiempo por persona que oscila entre 24 y95 horas durante todo el ciclo de cultivo3.Desde hace más de 30 años, los insecticidaso rganofosforados han ido sustituyendo pro-g resivamente a los organoclorados pues sutoxicidad crónica era menor debido a su rápi-da hidrólisis y a un desfavorable coeficiente dep a rtición en el tejido graso. La mayor pro d u c-ción y uso de los organofosforados llevó apare-jado un incremento en el número de personasexpuestas y en la incidencia de intoxicacionesagudas. Sin embargo, el mayor conocimientode la toxicidad crónica de los org a n o f o s f o r a d o sy sus efectos ecotóxicos derivados de su altautilización y baja selectividad biológica had e t e rminado que, en los últimos años, esténsiendo a su vez desplazados por otros insecti-cidas menos tóxicos y de similar efectividad,como los neonicotinoides, abamectina, fenilu-reas (insecticidas re g u l a d o res del cre c i m i e n-to), carbamatos y pire t roides. Igual-mente, haaumentado el uso de fungicidas (oxadixil, oxi-tioquinox, cimoxanilo, ditiocarbamatos) ydiversas mezclas de productos, algunas deellas preparadas comercialmente, aunqueotras las elaboran los propios agricultores ap a rtir de los productos comerciales. Según Cabello3 los dos grupos de plaguicidasmás empleados en invern a d e ros en la décadade los noventa eran: i n s e c t i c i d a s / a c a r i c i d a s(destacando endosulfán, metomilo, abamec-tina, metiocarb, cipermetrina, Bacillus thu-ringiensis, imidacloprid y ciromazina) y f u n-g u i c i d a s (destacando azufre, zineb, cobre ,maneb, mancozeb, cimoxanilo y pro c i m i d o-na). Con respecto a la frecuencia de utiliza-ción, los fungicidas re p resentan un 51% deltotal de los tratamientos fitosanitarios,seguidos por los insecticidas/acaricidas, quere p re s e n t a ron un 40%.

c) Incidencia de intoxicacionesagudas y plaguicidas responsables de las mismas

En la década de los ochenta se produjo uni n c remento continuo en el número de into-xicaciones registradas en los servicios deu rgencias no hospitalarios de la zona de ElEjido (Poniente Almeriense), pasando de 42intoxicaciones agudas en 1981 a 177 en1990, lo cual indica la importancia de estep roblema y la necesidad de realizar estudiosde seguimiento2. Pero es necesario difere n-ciar los intoxicados que fueron atendidos enlos Servicios de urgencias de la zona y queno pre c i s a ron ingreso hospitalario (intoxica-ciones leves), de aquellos otros que tuviero nque ser derivados e ingresados finalmente enel Hospital de Referencia por ser intoxica-ciones graves. Se estimó que uno de cadac u a t ro casos atendidos en los Servicios deu rgencias extrahospitalarios era enviado alHospital de Refere n c i a4. Según el “Programa de Vigilancia Epide-miológica de los efectos agudos en la saludoriginados por el uso de Plaguicidas”(implantado por la Consejería de Salud de laJunta de Andalucía en el año 2000) el núme-ro de intoxicaciones declaradas en Almeríafue de 129 en el año 2000 y 157 en el 20011,lo que representa más del 90%, en ambosaños, del total de casos detectados por elPrograma en toda Andalucía. Los principalescompuestos implicados fueron: carbamatos(48% del total de intoxicaciones), organofos-forados (13%), endosulfán (un insecticidaorganoclorado, 8%), piretroides (8%), insec-ticidas neonicotinoides (imidacloprid y ace-tamiprid, 6,4%), insecticidas inhibidores dela síntesis de quitina (fenilbenzoilure a s ,5,6%), piridaben (4,5%), abamectina (3,8%),paraquat (3,8%), piriproxifén (3,8%),Bacillus thuringiensis (3,0%), fungicidas

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ditiocarbamatos (3,0%), derivados de la for-mamidina (1,9%), y tebufenozida (1,5%). La mayoría de las intoxicaciones se presentanen personas que realizan trabajos relacionadoscon la agricultura intensiva bajo plástico, portanto se trata de exposiciones de carácter pro-fesional. Efectivamente, el 78% y 84% de loscasos declarados en los años 2000 y 2001, res-pectivamente, fueron de origen ocupacional.Al relacionar el total de casos producidos conla población empadronada en Almería en esosmismos años se obtiene una “tasa de inciden-cia” de 25 intoxicaciones agudas por 100.000habitantes en el año 2000 y de 29 por100.000 en el 20015. El “perfil del intoxica-do” en los casos declarados en el año 2002 erael siguiente: varón (86% de los casos), autó-nomo (52%), trabajador del Poniente alme-riense (88%), se intoxicó mientras trabajabaen el invernadero (80%), al realizar trabajosde fumigación (76%), en cultivos de pimien-tos/tomates (49%), estaba trabajando sinmedidas de protección individual (52%), laintoxicación fue por vía cutánea y respiratoria(37%), presentó síntomas neurológicos ydigestivos (70%), fue atendido en Serviciosde Urgencias (57%) y no necesitó hospitali-zación (91%).

Marcadores bioquímicos de utilidad en la vigilanciade la salud de trabajadoresexpuestos a plaguicidas

a) Necesidad de monitorización biológica

La utilización de plaguicidas conlleva inevi-tablemente la absorción de pequeñas cantida-des de los mismos que pueden oscilar desdeniveles indetectables hasta otros fácilmentemedibles utilizando técnicas analíticas lo

suficientemente sensibles. La re p e rc u s i ó nsobre la salud depende de la duración de laexposición, de la dosis y de la reactividad bio-lógica, es decir, de la sensibilidad de las dife-rentes dianas biológicas celulares o molecula-res a la dosis interna de plaguicidas6. Paraevaluar la exposición a estos agentes y prede-cir los riesgos para la salud de los trabajado-res expuestos a los mismos es necesario des-arrollar técnicas de monitorización biológica.La exposición potencial a través del airepuede estimarse por medio de la monitoriza-ción ambiental, mientras que la exposiciónindividual requiere la monitorización bioló-gica de fluidos y, en menor medida, de tejidoscorporales obtenidos durante intervencionesquirúrgicas (p.ej., grasa subcutánea). Así, ladeterminación de plaguicidas y sus metaboli-tos en muestras de suero, grasa, orina, sangreo leche materna constituye un ejemplo debiomarcadores de exposición. La evaluación de riesgos tóxicos de trabajado-res con exposición ocupacional a plaguicidasse realiza por medio de marcadores bioquími-cos que constituyen una señal de alarma pre-via a la aparición de manifestaciones clínicas.En la evaluación de la exposición se puedenutilizar dos tipos de determinaciones: nivelesde plaguicidas y/o sus metabolitos en fluidosbiológicos y actividades enzimáticas en san-gre. Existen procedimientos analíticos para ladeterminación de alquilfosfatos, carbamatos,piretroides, organoclorados y algunos herbi-cidas y fungicidas en muestras de sangre yorina. Sin embargo, las relaciones dosis-res-puesta o dosis-efecto no son en absoluto sig-nificativas, por lo que este tipo de determina-ciones sólo son útiles como indicadores bioló-gicos de exposición; es decir, para confirmarla exposición o estimar la dosis interna. Encualquier caso, para evaluar el grado de expo-sición y absorción es necesario disponer devalores de referencia en la población general

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no expuesta o de valores previos a la exposi-ción en el caso de trabajadores7. Un ejemplode estos marcadores bioquímicos, sin duda elmás utilizado, es la inhibición de la colines-terasa sérica, que refleja exposición a insecti-cidas organofosforados y/o carbamatos.Según los protocolos de la OMS, la monitori-zación biológica de trabajadores expuestos aorganofosforados debe basarse al menos endos tipos de determinaciones: la actividadcolinesterasa (plasmática –PChE– y eritroci-taria –AChE–) y la determinación de alquil-fosfatos en orina. Una evaluación comple-mentaria consistiría en determinar, además,paraoxonasa sérica (PON1), esterasa neurotó-xica (NTE) en linfocitos o plaquetas y las oxi-dasas de función mixta8. Debido a la ampliavariabilidad interindividual de alguna deestas actividades enzimáticas en la poblaciónno expuesta, es necesario realizar estudiospoblacionales para detectar aquellos indivi-duos más susceptibles a los efectos tóxicos delos compuestos organofosforados.Frente a los indicadores biológicos de exposi-ción, los biomarcadores de efecto tienen laventaja adicional de que reflejan la reactivi-dad biológica de los plaguicidas mucho antesde que produzcan efectos adversos sobre lasalud. Por tanto, esta respuesta bioquímicaproporciona una medida del efecto tóxico delcompuesto en cuestión. Un ejemplo de ellosería la determinación del daño al materialgenético (p.ej., determinación de aductos deADN) que permite evaluar los riesgos muta-génicos de los plaguicidas y otros contami-nantes ambientales. Los estudios acerca de losefectos citogenéticos de los plaguicidas entrabajadores son contradictorios, pues mien-tras que algunos han observado una mayorfrecuencia de aberraciones cromosómicas enla población expuesta, incluso asociadas conalteraciones de la actividad AChE9, otros encambio no han encontrado resultados rele-

vantes, como por ejemplo los efectuados en lacosta del Poniente Almeriense10.

b) Resultados de algunosestudios que han analizadobiomarcadores de efecto

Diversos estudios han abordado la influenciade la exposición a plaguicidas sobre el perf i lhematológico y bioquímico de los individuosexpuestos. Con respecto a este último, se hanestudiado especialmente las pruebas de fun-ción hepática (tanto las transaminasas AST yA LT como las enzimas de colestasis GGT yfosfatasa alcalina) y los niveles de lípidos.P a rrón, Hernández, Pla y Vi l l a n u e v a1 1, trasestudiar una muestra de 105 fumigadore s ,o b s e rv a ron cifras de triglicéridos por encimadel límite superior de normalidad en el 17%de los trabajadores, de la GGT en el 8% y delf ó s f o ro inorgánico en el 7%. Estas alteracionesse re l a c i o n a ron con posibles implicaciones dela dieta, disfunción hepática y un mayor apor-te exógeno de fósforo, respectivamente. Elaumento de fósforo inorgánico podría pro c e-der de los compuestos organofosforados mane-jados. Un estudio posterior1 2 ha confirmado laelevación de los niveles séricos de fósforo enlos individuos expuestos y, además, ha encon-trado una asociación entre la exposición a pla-guicidas y alteraciones de enzimas de citolisis,c o n c retamente cifras más altas de AST y másbajas de LDH y amino oxidasa plasmática( PAO). Estos resultados apuntan a una muyligera disfunción hepática.Ruiz13, estudiando también agricultores dellitoral SE andaluz expuestos a diversos tiposde plaguicidas, encontró una elevación de lastransaminasas hepáticas, fosfatasa alcalina,colesterol y glucemia basal en trabajadores deinvernadero que manejaban plaguicidas deforma regular. Otros estudios han observadouna correlación positiva entre la exposición

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laboral a plaguicidas y un aumento del perfillipídico (p.ej., incrementos reversibles decolesterol), sobre todo tras la exposición adeterminados organofosforados14. También seha encontrado una relación directa entre ladosis interna de DDT y los niveles de trigli-céridos, colesterol y GGT15. Otros estudioshan descrito un aumento de GGT con inde-pendencia de la edad, sexo y consumo dealcohol en personas expuestas a insecticidasorganoclorados15,16 así como una elevación dela fosfatasa alcalina sérica asociada a la inhibi-ción de la PChE17.Respecto a las alteraciones del hemograma, seha descrito un descenso de la concentracióncorpuscular media de hemoglobina en el38% de los trabajadores estudiados, sin quese constatara franca anemia11. Desde el puntode vista clínico, este mismo estudio observóque el 37% de los fumigadores presentabaalgún tipo de síntoma o signo de toxicidad,como por ejemplo abortos espontáneos,depresión, cefalea, temblor o parestesias.También se han estudiado esterasas séricasdistintas de la PChE, entre ellas la ß-glucu-ronidasa y fosfatasa ácida, que mostraron uncomportamiento opuesto al de la PChE, puessus niveles eran más altos en aplicadores dep l a g u i c i d a s1 8 , 1 9. Estos mismos individuospresentaban niveles significativamente másbajos de PChE y paraoxonasa con respecto aotros trabajadores agrícolas no aplicadorespero indirectamente expuestos a plaguicidas.Teniendo en cuenta que los plaguicidas y susmetabolitos se eliminan por vía renal, es posi-ble evaluar el efecto de estos compuestos sobreel funcionalismo renal de los trabajadore smediante la determinación de marc a d o res uri-narios. En un estudio efectuado sobre trabaja-d o res de una industria de producción de insec-ticidas organofosforados, especialmente clor-fenvinfos, Kossmann et al2 0 o b s e rv a ron uni n c remento significativo de fosfatasa alcalina,

N-acetilglucosaminidasa, LDH, ALT, AST ya rginasa en orina de los individuos expuestoscon respecto a los controles. También se hano b s e rvado niveles altos de urea y/o cre a t i n i n aen trabajadores expuestos a plaguicidas2 1,indicativo de nefrotoxicidad subclínica. Por elcontrario, existen resultados contradictoriospues otros estudios han encontrado una dis-minución de urea y de la actividad colineste-rasa en trabajadores expuestos a org a n o f o s f o r a-d o s2 2. El descenso de urea fue observado tam-bién por Hernández et al1 2, quienes encontra-ron una asociación inversa con el tiempo totalde exposición a plaguicidas a lo largo de suvida laboral. A los marc a d o res bioquímicos anteriorm e n t ecitados habría que añadir los marc a d o res deestrés oxidativo. Un considerable número deestudios indican que el estrés oxidativo juegaun papel destacado en la toxicidad de diversoscompuestos químicos, entre ellos los plaguici-das, lo que puede contribuir a las manifesta-ciones tóxicas de estos compuestos. Hay pru e-bas de que el daño tisular producido por losradicales libres contribuye, desde el punto devista fisiopatológico, a la aparición de nume-rosas enfermedades crónicas y de carácterdegenerativo (cáncer, enfermedades neuro d e-generativas, etc.). Esto plantea la cuestión delestado antioxidante de cada individuo y supapel en la protección frente al desarrollo dedichos procesos patológicos, lo que puede jus-tificar la variabilidad de la respuesta clínica enla población laboral con el mismo perfil deexposición a plaguicidas. Así, estudios epide-miológicos han observado una asociacióne n t re la exposición a estos agentes y el descen-so de las actividades superóxido dismutasa yglutation reductasa en eritro c i t o s2 3 , 2 4, lo quedaría lugar a la acumulación de especies re a c-tivas de oxígeno que al no ser neutralizadaspodrían interaccionar con macromoléculas y/op roducir peroxidación lipídica. También se ha

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c o m p robado experimentalmente en animalesque algunos plaguicidas inducen estrés oxida-tivo en el hígado mediante acumulación deradicales libres. Todo esto indica que los dife-rentes plaguicidas empleados en agriculturaf a v o recen la acumulación de radicales libre spor inhibición de los enzimas encargados desu depuración.

c) Colinesterasas sanguíneasy exposición a plaguicidas

La confirmación analítica de la intoxicaciónaguda por organofosforados o carbamatos serealiza determinando las actividades colines-terasa sérica y eritrocitaria (PChE y AChE,respectivamente). Los síntomas clínicos apa-recen cuando se inhiben más de un 50%25.En las intoxicaciones moderadas la actividadbaja hasta un 10-20% de los valores basales,mientras que en las intoxicaciones graves laactividad siempre es inferior al 10% de losmismos. El descenso de la PChE tras la expo-sición a organofosforados persiste de 1 a 3semanas, mientras que el de la AChE puededurar hasta 12 semanas. El momento en elque el individuo puede regresar a su trabajoes cuando se alcanza una meseta en la recupe-ración de la actividad enzimática26.La PChE y AChE están controladas por dife-rentes mecanismos fisiológicos. Por tanto, undescenso de ambas constituye un buen indica-dor de exposición a organofosforados, muchomás plausible que cualquier otra causa, inclui-da la variación fisiológica. En una intoxica-ción aguda por estos compuestos, la secuenciacaracterística sería primero un descenso de laPChE, después un descenso de PChE y deAChE y, finalmente, una PChE normal yAChE aún descendida2 7. Ello encuentra sujustificación en base a su diferente sensibili-dad a los organofosforados así como en su dife-rente velocidad de re g e n e r a c i ó n .

La situación es completamente distinta en elcaso de la exposición crónica, en el que lainterpretación de los resultados no es nadafácil. Una PChE normal no excluye la intoxi-cación por organofosforados o carbamatos,pues existe una gran variabilidad individual.Las personas no expuestas a inhibidores de lacolinesterasa presentan normalmente varia-ciones individuales de la actividad colineste-rasa, debido a factores genéticos, ambientalesy fisiopatológicos. Esta fluctuación es delorden del 15%, aunque algunos autores laestiman más alta y diferente para la PChE yAChE. Igualmente existen import a n t e svariaciones de la actividad enzimática en dis-tintas personas de una misma comunidad, esdecir, variaciones interindividuales28.La colinesterasa de elección es la AChE ya querefleja mejor el estado de las sinapsis colinérg i-cas (es decir, es más específica), aunque técni-camente es algo más complicado de hacerdebido a la dificultad para su automatiza-c i ó n2 8. Un aspecto clave y al que no se le suelep restar la suficiente atención es establecer losv a l o res basales de ambas colinesterasas en tra-b a j a d o res con exposición ocupacional a plagui-cidas anticolinesterásicos. En caso de no dispo-ner del valor basal, y ante una interpre t a c i ó ndudosa del resultado de colinesterasas en untrabajador expuesto, es necesario realizar análi-sis seriados de las mismas postexposición. Si enellos se aprecia un incremento pro g resivo de laactividad enzimática se seguirán haciendo aná-lisis hasta la normalización; es decir, hasta queno se observe más recuperación de la misma.En este momento se calculará el porcentaje derecuperación de la actividad con respecto alprimer análisis y que reflejará el porcentaje dedisminución de la colinesterasa sufrido por elt r a b a j a d o r. La frecuencia de estos análisis seria-dos debe ser semanal o incluso cada 3-4 días,pues la velocidad de recuperación de la PChEes muy rápida al principio.

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En la exposición crónica casi tan importantecomo el grado de inhibición de la colinestera-sa es la rapidez a la que ocurre. Así, pequeñasexposiciones pero continuas pueden dismi-nuir gradualmente las actividades colineste-rasa hasta niveles muy bajos y con escasa sin-tomatología. Por el contrario, también se hanobservado signos clínicos de toxicidad enindividuos expuestos a plaguicidas anticoli-nesterásicos con niveles “no adversos” deAChE29,30 o de PChE31. Por tanto, la activi-dad colinesterasa no se correlaciona del todobien con las manifestaciones clínicas por loque en cada caso hay que valorar la historia dela exposición y los síntomas y signos clínicosde toxicidad independientemente del valorde la actividad colinesterasa28.Tras la exposición a organofosforados, laPChE se inhibe más rápidamente que laAChE32 y se recupera antes, lo que indica ladiferente sensibilidad de ambas33. Eso signi-fica que la AChE es mejor indicador que laPChE en el caso de exposiciones crónicas aorganofosforados25, pues la exposición conti-nuada a estos compuestos originaría una acu-mulación de la inhibición de la AChE, dadoel carácter irreversible de la misma. Parrón et al11 observaron una serie de descen-sos y recuperaciones de las actividades PChEy AChE tras año y medio de seguimiento ana-lítico a trabajadores de invernadero, aunqueen ningún momento el valor medio de lasmismas se situó por debajo del límite inferiorde normalidad. El descenso de la PChE coin-cidió con los periodos de mayor exposición aplaguicidas (septiembre/octubre) y, además,se observó un desfase de unos 45-60 díasentre el descenso de PChE y el de AChE, locual se atribuyó a la diferente sensibilidad deambas enzimas a los plaguicidas anticolines-terásicos, así como a su diferente velocidad deregeneración. Por su parte, Gómez Vidal18

confirmó la utilidad de ambas colinesterasas

como marcadores de exposición. Aunque susvalores medios se encontraban dentro delrango de la normalidad, el análisis multiva-riante mostró que los trabajadores expuestosa plaguicidas presentaban niveles significati-vamente más bajos que los controles.Sin embargo, los diferentes modelos agrícolasy, por tanto, de exposición pueden conducir aresultados dispares. Así, un estudio realizadosobre 36 trabajadores de invernadero del PaísVasco34 encontró un pequeño descenso nosignificativo en los valores medios de AChE yPChE en el periodo postexposición con res-pecto al periodo basal (2,3% y 1,9%, respec-tivamente). No obstante, ningún individuoen concreto presentó un descenso superior al25% en alguna de las dos colinesterasas.En el caso de la exposición a carbamatos tam-bién se ha observado un descenso significati-vo de la PChE después de aplicar metomilocon respecto a los niveles basales previos a laexposición, aunque la AChE no mostró dife-rencias significativas35. Otro estudio, realiza-do en trabajadores dedicados al cultivo dealgodón expuestos a carbamatos y que no uti-lizaban equipos de protección individual,mostró un ligero descenso de la PChE duran-te el periodo de exposición36. Estos estudiosponen de manifiesto la utilidad de la PChEincluso en caso de exposición a carbamatos,compuestos que producen una inhibiciónreversible de la misma. Ello contrasta con laidea de que, en ausencia de intoxicacionesagudas, la inhibición de la colinesterasa des-aparece en cuestión de pocas horas, por ejem-plo mientras la muestra se guarda en frigorí-fico o se transporta al laboratorio, por lo quesu determinación carecería de valor.Según Gomes et al37, la exposición continua-da a plaguicidas, aunque origine niveles sig-nificativamente más bajos de AChE en traba-jadores expuestos con respecto a los controles,pocas veces se acompaña de signos o síntomas

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clínicamente significativos. No obstante, unbuen criterio para identificar a los agriculto-res con mayor riesgo sería la utilización depatrones de morbilidad que incluyan tantosíntomas clínicos como parámetros objetivosdel tipo de las colinesterasas38.Especialmente interesantes son los estudiosque correlacionan las colinesterasas de lostrabajadores con el grado de utilización deequipos de protección individual (EPIs). Esprevisible que los agricultores que utilizanEPIs no presenten alteraciones de la PChE, adiferencia de los que no hacen uso de los mis-mos, que sí experimentarían un descenso sig-nificativo de la actividad enzimática, tal ycomo observaron Hruska y Corriols39 en agri-cultores nicaragüenses. Por su parte, Landeret al40 observaron un descenso estacional de laPChE en trabajadores dedicados al cultivointensivo de flores (y que utilizaban guantes)con respecto a controles no expuestos. Estoindica que los productos anticolinesterásicospueden absorberse de forma crónica por víacutánea, incluso aunque se utilicen guantes.Los factores laborales que influyen significa-tivamente sobre los niveles de PChE son lafrecuencia con que se realizan las aplicacionesy, en segundo lugar, la utilización de ropaprotectora, sobre todo trajes impermeablesmás que máscara o guantes41.Soares et al42 estudiaron mediante regresiónlogística los factores de riesgo asociados a laintoxicación por plaguicidas en agricultores,resultando ser estadísticamente significativosla no utilización de EPIs por los aplicadoresde plaguicidas, la utilización de carbamatos yorganofosforados, haber contactado con pla-guicidas en las dos semanas previas a laextracción de la muestra de sangre y haberrecibido instrucciones del vendedor de estoscompuestos. También se ha observado unacorrelación inversa entre la inhibición de laAChE con el uso de guantes, monos o masca-

rillas y con la mejora de las condiciones higié-nicas en el trabajo. Como era previsible, lainhibición de AChE se asoció de forma direc-ta con la frecuencia de fumigación43.La falta de utilización de EPIs es muy signifi-cativa en países del Te rcer Mundo. Así, unestudio realizado en Ghana mostró que losa g r i c u l t o res tenían una mayor prevalencia desíntomas clínicos y niveles de AChE más bajosque los contro l e s4 4. Como prácticas de riesgoo b s e rv a ron una frecuente manipulación de pla-guicidas, almacenamiento de los mismos ensus propias casas y no respetar el plazo de segu-ridad. Asimismo, utilizaban muy pocos EPIspor falta de recursos económicos.Por último, resulta ilustrativo el caso de unaintoxicación aguda de carácter leve por orga-nofosforados en un trabajador de una indus-tria de reciclado de envases de plaguicidasque utilizó unos zapatos con las suelas rotasdurante varios días de intensa lluvia quearrastró restos de plaguicidas al suelo. Ellopone de manifiesto tanto la absorción cutáneade plaguicidas como la importancia de la uti-lización de botas a modo de EPIs45.

Biomarcadores de susceptibilidad

La exposición humana a mezclas de plaguici-das puede originar desiguales efectos biológi-cos y patológicos, lo cual se ha atribuido enparte al polimorfismo de las enzimas implica-das en el metabolismo de tales agentes46.Entre dichas enzimas destacan esterasas séri-cas, tales como colinesterasas, y paraoxonasa.La ausencia de carboxilesterasas en suerohumano47 determina que seamos más procli-ves a sufrir los efectos adversos tanto de lospiretroides, plaguicidas que se metabolizanpor medio de estas estereasas, como de losorganofosforados, ya que las carboxilesteras-

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sas se unen con una alta afinidad a los mis-mos, impidiendo así que alcancen otras dia-nas titulares más relevantes.

a) Implicaciones tóxicas del fenotipado sérico de colinesterasa

El descubrimiento por Karlow de la varianteatípica (A) de la PChE proporcionó unaexplicación bioquímica a la apnea prolongadacon que reaccionaban determinados pacientesa la succinilcolina, un relajante muscular deacción corta48. Este hallazgo propició la bús-queda de otras variantes genéticas, encon-trando finalmente la enzima resistente alfluoruro (F) y varios alelos cuantitativamentedeficientes: silente (S), Karlow (K) y James(J). En la actualidad se han descrito al menos39 variantes genéticas en la región codifican-te del gen de la PChE, la mayoría de las cua-les se agrupan en 4 categorías (silente, varian-te K, atípica y fluoruro), cuya actividad enzi-mática es nula o inferior al 10% de la activi-dad normal49. Sus correspondientes fenotiposse han identificado claramente por medio dep ruebas bioquímicas estándar, utilizandodiversos inhibidores, entre ellos dibucaína yfluoruro sódico.Como la AChE tanto de eritrocitos como deltejido nervioso tiene un control genético dis-tinto del de la PChE, el déficit congénito dePChE no constituye un riesgo específico fre n-te a la toxicidad de los organofosforados o car-bamatos, que tiene lugar a nivel de los neuro-rre c e p t o res. Sin embargo, estos individuospodrían tener un riesgo algo más elevadodebido a un desfavorable potencial estequio-métrico ya que la PChE serviría, al igual quelas carboxilesterasas, como escudo enzimáticopara atrapar moléculas de org a n o f o s f o r a d o sque, de otra forma, alcanzarían el sistema ner-vioso donde producirían sus efectos tóxicos.

En Europa, la prevalencia del déficit congéni-to de PChE en la población general es deaproximadamente un 4%. En un programade salud ocupacional se observó que el 3.9%los trabajadores americanos tenía nivelesbasales por debajo del límite inferior de nor-malidad, pero ningún caso era homocigotopara la deficiencia genética sino que todoseran heterocigotos50. Por su parte, Hernándezet al51 tampoco encontraron ningún casohomocigoto para la variante atípica endonantes de sangre sanos de la provincia deGranada. Sin embargo, casi el 23% de losindividuos estudiados presentaban fenotiposinusuales de PChE (US, UA y UF), mientrasque un 1% mostraba niveles muy bajos de laactividad enzimática por lo que serían parti-cularmente sensibles a los organofosforados.Además, observaron que los individuos confenotipo sérico de muy baja actividad colines-terasa tenían niveles de paraoxonasa significa-tivamente más bajos, por lo que se puedenconsiderar especialmente sensibles a los orga-nofosforados. De ahí que el fenotipado séricode ambas actividades enzimáticas tenga inte-rés en la vigilancia de la salud de los trabaja-dores expuestos51.

b) Paraoxonasa (PON1) y susceptibilidad a organofosforados

La paraoxonasa-1 (PON1) es una enzima sin-tetizada en el hígado y posteriormente secre-tada al plasma donde se asocia a las partículasHDL. Inicialmente interesó por su capacidadde hidrolizar compuestos organofosforados;de hecho su nombre deriva de uno de los sus-tratos artificiales más utilizados, el paraoxón,metabolito activo del insecticida paratión.Posteriormente, en la década de los noventase descubrió su implicación en el metabolis-mo lipídico, pues era capaz de destruir lípi-

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dos oxidados, por lo que puede desempeñarun papel importante en las primeras fases dela patogenia de la aterosclerosis52, por lo quealcanzó un gran protagonismo como factor deriesgo/protector en la enfermedad cardiovas-cular. En los últimos años se ha observadoque algunos de sus sustratos naturales soncarbonatos cíclicos y lactonas, lo que sugiereque podría metabolizar determinados medi-camentos, entre ellos quinolonas y glucocor-ticoides, debido a su actividad lactonasa53.Los primeros estudios poblacionales revelaronuna distribución trimodal de la actividad uti-lizando paraoxón como sustrato, lo que per-mitía dividir a la población en tres fenotiposen función de la mayor o menor tasa de hidró-lisis de paraoxón: los de actividad baja, inter-media y alta54. Posteriormente se diseñaronprocedimientos bioquímicos para caracterizarmás fácilmente tales fenotipos y poder sepa-rarlos con mayor claridad; entre ellos elcociente entre la actividad paraoxonasa salina(determinada en presencia de NaCl 1M) y laarilesterasa (actividad que hidroliza fenilace-tato). La representación gráfica del correspon-diente histograma de frecuencias presentatres modos, o distribuciones de frecuencias,correspondientes a cada uno de los fenotipos(QQ, QR y RR)55.En 1993 se identificaron las bases genéticasde dicho polimorfismo, es decir, de la distri-bución polimodal de la actividad paraoxona-sa56. Consistía en la existencia de una muta-ción en la región codificante de la PON1 quedaba lugar a la sustitución del aminoácidoglutamina (Q) en posición 192 por arginina(R). Así, la tasa de hidrólisis de paraoxón eramayor en el genotipo 192 RR, intermedia enel 192 QR y menor en el 192 QQ. Además seobservaron diferentes distribuciones genotí-picas y alélicas en función de la ubicacióngeográfica de las poblaciones, con una mayorfrecuencia del alelo R en poblaciones orienta-

les57, lo que sugería diferencias en la suscep-tibilidad a organofosforados de unos indivi-duos con respecto a otros y de unas poblacio-nes a otras. A partir del año 2000 se han des-crito otros polimorfismos en la región pro-motora o reguladora del gen, algunos de loscuales modulan la cantidad de proteína pre-sente en suero, como el PON1 -108 C/T.El genotipo PON1 -192 se puede predeciraún con mayor exactitud mediante la repre-sentación gráfica de las actividades paraoxo-nasa y diazoxonasa, determinadas en presen-cia de altas concentraciones de sal (NaCl2M)58. Sin embargo, existe un 5-10% de dis-crepancia entre ambos procedimientos (feno-tipado y genotipado) que puede obedecer adiversas mutaciones genéticas59 que condu-cen a fallos en la proteína final la cual, a pesarde tener un determinado genotipo, muestradiferente actividad enzimática. La variación poblacional de la actividadparaoxonasa sérica puede llegar a ser de hasta40 veces. Los polimorfismos genéticos tantode la región codificante (Q192R) como de laregión 5’ reguladora (T-108C) son la princi-pal causa de la misma, aunque también influ-yen diversos factores ambientales60. Entreellos destacan determinadas sustancias quí-micas (metales pesados, plaguicidas, medica-mentos e inductores enzimáticos clásicos),estilos de vida (tabaco, alcohol, dieta) y facto-res fisiopatológicos (edad, embarazo, respues-ta de fase aguda y diversas enfermedadescomo diabetes, insuficiencia renal crónica,Alzheimer y hepatopatías crónicas).En cuanto a la relación de la PON1 con elmetabolismo de los organofosforados se sabeque diversos insecticidas organofosforotioatos(entre ellos paratión, clorpirifós, diazinón)siguen una vía metabólica en dos pasos, queincluyen una bioactivación del compuestooriginal por el sistema CYP450 microsomaly la posterior hidrólisis del metabolito oxige-

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nado (oxón) por las paraoxonasas hepática ysérica61. Al existir un polimorfismo funcionalde esta enzima, los individuos con genotipoQQ muestran una menor tasa de hidrólisis delos oxones, por lo que en principio serían mássensibles a estos compuestos que los portado-res del genotipo RR. De esta forma, la carac-terización del genotipo o fenotipo PON1permitiría establecer a priori la mayor omenor sensibilidad de individuos expuestos aalgunos organofosforados. En otras palabras,dicho parámetro puede constituir un impor-tante biomarcador de susceptibilidad indivi-dual, con importantes aplicaciones a nivellaboral, ambiental e incluso militar. El análi-sis cinético de las dos isoformas humanas dePON1 192 ha revelado que, más que la tasade hidrólisis enzimática, va a ser la eficaciacatalítica lo que realmente determina la efi-cacia “in vivo” de la PON1 para la degrada-ción de los organofosforados. Eso significaque la PON1 juega un papel destacado en ladetoxificación del diazoxón y clorpirifós, perono del paraoxón62.Varios estudios epidemiológicos han aborda-do el papel de la PON1 en la susceptibilidada plaguicidas en diferentes escenarios: síndro-me de la Guerra del Golfo, baño de la oveja(“sheep dipping”), intoxicaciones agudas pororganofosforados y exposición crónica a pla-guicidas en agricultura. En esta revisión sólovamos a ocuparnos de este último.

c) Polimorfismo PONIy exposición crónicaa plaguicidas

Lee et al63 observaron que agricultores porta-dores del alelo Q de PON1 (genotipos QQ oQR) tenían casi 3 veces más probabilidad depresentar sintomatología relacionada con laexposición crónica a plaguicidas con respectoa los agricultores con genotipo RR. Por

tanto, el polimorfismo PON1 parece ser tam-bién un importante determinante de la sus-ceptibilidad de los agricultores a la intoxica-ción crónica por plaguicidas. B rowne et al6 4 e s t u d i a ron trabajadores conexposición subliminal a organofosforados ye n c o n t r a ron un descenso significativo de laAChE y un aumento compensatorio de laparaoxonasa como consecuencia de dicha expo-sición. Según estos autores, los niveles séricosde estas enzimas son el resultado de una com-pleja interacción entre factores genéticos(genotipos) y ambientales (exposición a agen-tes químicos) y que el locus ACHE/PON1 esd e t e rminante de la susceptibilidad innata a loso rg a n o f o s f o r a d o s .Nosotros hemos realizado diversos estudiosbioquímicos en agricultores de invernaderodel SE de España. En concreto, hemos obser-vado que la utilización de organofosforadosdetermina una menor actividad paraoxonasaen aplicadores de plaguicidas y ello indepen-dientemente de los polimorfismos genéticosde PON1 y de otros posibles factores de con-fusión65. Ello indica que la PON1 no es sóloun biomarcador de susceptibilidad a organo-fosforados sino también un biomarcador deexposición, pues los agricultores de inverna-dero que usan plaguicidas de forma regulartienen una actividad enzimática significativa-mente más baja. Además, los trabajadoresque utilizaban EPIs mientras aplicaban pla-guicidas presentaban una mayor actividadPON1. Este hallazgo es consistente con loobservado en intoxicaciones agudas por orga-nofosforados, en las que se produce un des-censo de hasta un 30% en la actividad parao-xonasa que posteriormente se recupera a lolargo de varias semanas66.Un hallazgo muy interesante es que los indi-viduos portadores del alelo PON1 192 R(metabolizadores rápidos) tienen aproxima-damente 5 veces más riesgo de inhibir la

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PChE más de un 25% con respecto a los quepresentan el genotipo QQ, lo que sugiere queel polimorfismo PON1 se asocia se asocia auna mayor susceptibilidad a plaguicidas anti-colinesterásicos19. En modelos multivarian-tes, el alelo PON1 192 R también se ha aso-ciado de forma significativa a niveles másbajos de AChE y ello independientemente devariables sociodemográficas y ocupacionales.También hemos observado que los portadoresdel alelo PON1 192 R (esto es, los genotiposRR y QR) tienen aproximadamente 4 vecesmenos riesgo de haber presentado una intoxi-cación aguda por plaguicidas. Esto concuerdacon el hecho de que la mayoría de casos deintoxicaciones agudas por organofosforadosdescritas por Sözmen et al66 se producían enindividuos con el genotipo PON1 192 QQ.Por tanto, surge la hipótesis de que la activi-dad PON1 pueda afectarse por otros gruposde plaguicidas, además de los organofosfora-dos, probablemente porque muchos de ellos(carbamatos, pire t roides y org a n o c l o r a d o s )generan estrés oxidativo que puede atacar al

grupo tiólico libre de la PON1, imprescindi-ble para su actividad catalítica67,68.Recientemente, al estudiar diferentes enzi-mas implicadas en el estrés oxidativo hemosobservado que los portadores del alelo PON1192 R mostraban niveles más bajos de gluta-tion reductasa en el periodo de mayor exposi-ción así como niveles más altos de catalasa,pero en este caso en el periodo basal o demenor exposición24.Estos resultados apoyan la utilidad de estu-diar la PON1 e inferir su genotipo funcionalen individuos con exposición ocupacional aplaguicidas. Por tanto, debería incluirse en elprotocolo de vigilancia de la salud de trabaja-dores expuestos a estos agentes. Sin embargo,son necesarios más estudios para determinarsi la PON1 puede ser también un biomarca-dor útil no solo para los trabajadores sinotambién para la población general con expo-sición basal (ambiental o a través de la dieta)a plaguicidas así como a otros agentes quími-cos, como por ejemplo metales pesados ehidrocarburos aromáticos policíclicos.

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