CONCEPTOS BÁSICOS DE LA TOXICOLOGÍA Y EL CONTROL DE PLAGAS

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1 CONCEPTOS BÁSICOS DE LA TOXICOLOGÍA Y EL CONTROL DE PLAGAS Prof. Dr. Raúl A. Alzogaray 1 Centro de Investigaciones de Plagas e Insecticidas (CIPEIN-CITEDEF/CONICET) Universidad Nacional de San Martín ralzogaray@citefa.gov.ar Sumario CONCEPTOS BÁSICOS DE LA TOXICOLOGÍA Y EL CONTROL DE PLAGAS El concepto de toxicidad es relativo Las sustancias de origen natural no siempre son más saludables o inofensivas que las sustancias sintéticas La naturaleza ha servido de inspiración para fabricar sustancias útiles para los seres humanos, incluso plaguicidas Peligro no es sinónimo de riesgo Plaga Plaguicidas Mezclas de plaguicidas Insectos resistentes a los insecticidas Qué hacer y qué no hacer para minimizar el problema de la resistencia a los insecticidas? Qué hacer para minimizar los efectos indeseables de los plaguicidas? Epílogo El concepto de toxicidad es relativo Hace ya varios siglos, el médico suizo Paracelso señaló que cualquier sustancia puede ser un veneno. La dosis determina que una sustancia sea o no un veneno, escribió Paracelso. Esta afirmación vale para cualquier sustancia. Los médicos recomiendan tomar un vaso de vino por día, porque esa cantidad tiene un efecto benéfico sobre el organismo; sin embargo, el efecto de tomar cuatro litros diarios de vino será perjudicial para la salud. En dosis bajas, la vitamina A mejora la vista y la piel, pero si se consume en dosis altas puede causar efectos tóxicos como náuseas, problemas en el hígado y decoloración de la piel. Hasta el agua, tomada en cantidades excesivas, puede producir la muerte de una persona. 1 Raúl Adolfo Alzogaray, Doctor de la UBA (orientación Ciencias Biológicas), Profesor Asociado Universidad Nacional de San Martín, Investigador Adjunto del CONICET. Lugar de trabajo: Centro de Investigaciones de Plagas e Insecticidas (CITEDEF/CONICET). Área de trabajo: Biología y Toxicología de insectos de importancia sanitaria Becado por la Organización Mundial de la Salud y el CONICET, trabajó durante un año en el United States Department of Agriculture (Gainsville, Florida). Dirigió Tesis de Doctorado (UBA y UNS), de Maestría (UNSAM) y de Licenciatura (UBA y UNLPam). Dirigió, organizó y dictó cursos de posgrado en Argentina y Brasil. Fue docente invitado en materias de grado y posgrado de la UBA, la UNL y la UNLPam. Es coautor de más de 70 trabajos presentados en reuniones científicas y más de 30 artículos publicados en revistas científicas con arbitraje. Publicó cinco libros de divulgación científica y es colaborador habitual de Futuro, el suplemento de Ciencias de Página/12. Página 1

2 La dosis no es lo único que determina la toxicidad de una sustancia. Una misma dosis puede no producir efectos en un adulto saludable, pero sí en un niño o en una persona enferma. La toxicidad depende de la edad, el peso corporal, el sexo, la salud y el estado nutricional de las personas. También depende de las condiciones ambientales (por ejemplo, la temperatura); del tipo de exposición (única o repetida, corta o larga) y de la vía de ingreso al organismo (oral, respiratoria, a través de la piel). En el caso de los plaguicidas, siempre se deben respetar las recomendaciones de uso establecidas por el fabricante. Nunca hay que aumentar la dosis o la frecuencia de aplicación, ni siquiera cuando el plaguicida falla. Si se aplica más insecticida que lo recomendado, aumenta el riesgo para las personas y los organismos que no son plagas, se incrementa la contaminación ambiental y se agrava el problema de la resistencia de los insectos a los plaguicidas 2. Las sustancias de origen natural no siempre son más saludables o inofensivas que las sustancias sintéticas Hay anuncios que destacan el origen natural de los productos que publicitan, y afirman, en forma directa o indirecta, que por ser naturales son más seguros o saludables que los productos sintéticos. La verdad es que las propiedades de las sustancias no dependen de su origen, sino de su estructura química. El efecto que producen en los seres vivos tampoco depende de su origen, sino de factores como la edad, el estado de salud y la dosis recibida. Muchas sustancias de origen natural son mucho más tóxicas que cualquiera de los plaguicidas en uso. Por ejemplo, la nicotina que contienen los cigarrillos, o el arsénico presente en el agua que beben millones de personas en todo el mundo (incluidos muchos argentinos). Los insecticidas de origen natural deben ser usados con las mismas precauciones que los de origen sintético. 3. La naturaleza ha servido de inspiración para fabricar sustancias útiles para los seres humanos, incluso plaguicidas Buena parte de los plaguicidas que se usan en todo el mundo son derivados sintéticos de sustancias de origen natural. En estos casos, la estructura química de la sustancia natural sirvió como punto de partida para fabricar nuevos productos. El objetivo general ha sido obtener sustancias que sean muy tóxicas para los insectos, pero poco tóxicas para los seres humanos y otros organismos. En la siguiente tabla se muestran algunos ejemplos. Sustancia Natural Origen Derivados sintéticos que se usan como plaguicidas Fisostigmina Una planta de porotos Los insecticidas carbamatos Piretro Un crisantemo tropical Los insecticidas piretroides Nicotina La planta de tabaco Los insecticidas neonicotinoides Avermectina Un microbio del suelo El antiparasitario ivermectina Página 2

3 Hormona juvenil Hormona de los insectos Los insecticidas juvenoides 4. Peligro no es sinónimo de riesgo La peligrosidad de una sustancia es uno de los factores que se deben tener en cuenta para estimar el riesgo toxicológico que implica el uso de una sustancia. Riesgo toxicológico = peligrosidad x exposición La peligrosidad es el conjunto de propiedades de una sustancia que, en determinadas circunstancias, la hacen capaz de causar efectos nocivos en los seres vivos. La exposición es la situación en la cual una sustancia puede ingresar a un ser vivo. El cianuro se usa como plaguicida en situaciones muy restringidas, por ejemplo para tratar depósitos o las bodegas de los barcos. Es uno de los venenos más poderosos que se conocen, es decir su peligrosidad es muy alta. Pero si se toman las medidas de seguridad adecuadas (los aplicadores usan el equipo de protección apropiado y se desaloja el lugar a tratar), la posibilidad de exposición es muy baja y entonces es también muy bajo el riesgo de que alguien se intoxique. Hasta el más peligroso de los plaguicidas puede constituir un riesgo muy bajo para las personas y otros organismos si es usado con precaución y respetando las medidas de seguridad recomendadas. 5. Plaga Una plaga es un conjunto de organismos que reducen la disponibilidad, calidad o valor de un recurso humano. Son recursos humanos: - la salud y el bienestar de las personas - los bienes muebles e inmuebles - las plantas cultivadas y los animales criados como alimento - las plantas cultivadas y los animales criados por placer El concepto de plaga está definido desde el punto de vista de los seres humanos y depende de diversos factores. Los insectos que se alimentan de las plantas de algodón salvaje que crecen en algunas regiones del continente americano no son una plaga, pero los que se alimentan del algodón cultivado con fines económicos sí lo son. La densidad de una población de insectos determina si se trata o no de una plaga. Un puñado de langostas en un gran campo de algodón no es una plaga, pero un millón de langostas sí lo son. Para determinar si se debe aplicar o no una medida de control, se ha definido el umbral de daño económico. Cuando el tamaño de la población de insectos está por encima del umbral de daño económico, se recomienda aplicar una medida de control, porque el daño que produce esa Página 3

4 cantidad de insectos es mayor que el costo de la medida de control. El objetivo de la medida de control es reducir el tamaño de la población por debajo del umbral de daño económico. Cuando eso ocurre, el daño que producen los insectos es menor que el costo de la medida de control y por lo tanto no se justifica aplicarla. Controlar a una plaga significa reducir el tamaño de su población por debajo del umbral de daño económico. 6. Plaguicidas Los plaguicidas son sustancias o mezclas de sustancias usadas para prevenir, destruir, repeler o mitigar a las plagas. El sufijo -cida proviene del latín y significa que mata. Así surgieron palabras como insecticida, herbicida, alguicida, pediculicida, fungicida, molusquicida, y otras, cuya primera parte indica la plaga en cuestión. Otras palabras como larvicida, ovicida y adulticida, se refieren a distintos momentos del ciclo de vida de las plagas. Los insecticidas más usados pertenecen a tres grupos: fosforados, carbamatos y piretroides. Son todos sintéticos y actúan sobre el sistema nervioso de los animales. Otros insecticidas forman parte del grupo de los reguladores del crecimiento de los insectos. Son sustancias que impiden que los insectos crezcan normalmente. Los principales herbicidas afectan la fotosíntesis, la respiración de las células y la síntesis de aminoácidos (las unidades que constituyen las proteínas). Los plaguicidas son sustancias tóxicas, cuyo uso está autorizado en determinadas circunstancias. Si no se cumplen las recomendaciones de uso, aumenta el riesgo para las personas y los organismos que no son plaga, y se incrementa la contaminación ambiental. 7. Mezclas de plaguicidas Es incorrecto aplicar mezclas no recomendadas de plaguicidas, porque en la gran mayoría de los casos se desconoce cuál será el resultado que, por otra parte, es muy difícil de predecir. Esto se debe a que los componentes de una mezcla pueden interactuar de distintas maneras: aditividad: la toxicidad de la mezcla es igual a la suma de las toxicidades de sus componentes individuales antagonismo: la toxicidad de la mezcla es menor que la suma de las toxicidades de sus componentes individuales potenciación: la toxicidad de la mezcla es mayor que la suma de las toxicidades de sus componentes individuales sinergismo: es un caso especial de potenciación, en el que uno de los componentes no presenta acción insecticida en la dosis empleada, pero su presencia aumenta la toxicidad del otro componente. Página 4

5 Si se aplica una mezcla y se produce un antagonismo entre sus componentes, la medida de control puede fallar, ya que la toxicidad de la mezcla será menor que la toxicidad de sus componentes por separado. Si, en cambio, se produce una potenciación, quizás la medida de control tenga un buen resultado, pero como la toxicidad de la mezcla es mayor que las toxicidades de sus componentes por separado, aumenta el riesgo para las personas y los organismos que no son plagas. El butóxido de piperonilo es un sinergista que se aplica junto con los piretroides para aumentar el efecto de estos insecticidas. No se deben aplicar mezclas no recomendadas de plaguicidas, porque sus componentes pueden interactuar en forma impredecible, en algunos casos aumentando el riesgo para las personas y los organismos que no son plagas. 8. Insectos resistentes a los insecticidas Una población de insectos es resistente a un insecticida cuando es capaz de tolerar dosis de esa sustancia que matarían a otros insectos de la misma especie. La resistencia a los insecticidas tiene un origen genético. Los insectos resistentes aparecen en forma espontánea en las poblaciones. Cuando se aplica un insecticida, sobreviven los individuos que son resistentes y muere una buena parte de los que no lo son. Si se sigue usando el mismo insecticida, la población tendrá cada vez más individuos resistentes y llegará un momento en que se producirá una falla de control. La selección de individuos resistentes es inevitable, pero se puede manejar, y la mejor manera de hacerlo es a través del Manejo Integrado de Plagas. Se trata de una manera de controlar a las plagas desde una perspectiva ecológica. Utiliza distintas formas de control, incluyendo los plaguicidas y, si es necesario, la inacción (es decir, no aplicar medidas de control cuando no hace falta). La aparición de insectos resistentes a los insecticidas es inevitable, pero existen formas de manejarlas. 9. Qué hacer y qué no hacer para minimizar el problema de la resistencia a los insecticidas? Incorrecto Aplicar medidas de control en la época en que aparece la plaga ( aplicación por calendario ) Aplicar siempre el mismo plaguicida Correcto Antes de aplicar una medida de control, verificar si está la plaga y si su población supera el umbral de daño económico Alternar distintos productos plaguicidas, según las recomendaciones, y alternar la aplicación de plaguicidas con otras medidas de control Si falla la aplicación, aumentar la dosis, o NUNCA aumentar la dosis ni la frecuencia. Página 5

6 la frecuencia, o ambas cosas Creer que existen plaguicidas que no seleccionan individuos resistentes Aplicar SIEMPRE la dosis recomendada en la frecuencia recomendada Cualquier aplicación de un plaguicida selecciona a los individuos resistentes que existen en la población 10. Qué hacer para minimizar los efectos indeseables de los plaguicidas? Reducir el uso (empleando estrategias racionales o alternativas) Legislar, vigilar y proteger (a las personas y a los ecosistemas) Aprender, informar (a la población) y educar (a los aplicadores, los médicos, los fabricantes y comerciantes, así como a quienes toman decisiones) 11. Epílogo La mayoría de los problemas sanitarios y ecológicos causados por los plaguicidas se han debido a la ignorancia o la irresponsabilidad. Hay que controlar las plagas, pero no todo lo que se mueve. No hay sustancias inofensivas, pero hay formas inofensivas de usarlas. Página 6