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La Atrazina induce a la feminización completa y la castración química en animales


La atrazina, uno de los plaguicidas más usados en el mundo, induce a la feminización completa y la castración química en las ranas, causando estragos en la vida sexual de las ranas macho adultas, emascula a tres cuartas partes de ellas y convierte a una de cada 10 en hembras, según un estudio científico de los biólogos de la Universidad de California en Berkeley.

El 75 por ciento que están castrados químicamente, están "muertos" debido a su incapacidad para reproducirse en la naturaleza, informó el biólogo Tyrone Hayes de la universidad de Berkeley en California.

"Estas ranas macho carecen de testosterona y de todos los mecanismos que controlan la testosterona, incluidos los espermatozoides. Entonces, su fertilidad es tan baja como un 10 por ciento en algunos casos, y eso es solo si aislamos esos animales y los juntamos con hembras. En un entorno donde compiten con animales que no han sido expuestos a la atrazina, tienen cero posibilidades de reproducirse".

El 10 por ciento, o más, de estos animales que pasan de machos a hembras, algo que no se sabe que pueda ocurrir en condiciones naturales en los anfibios, pueden aparearse con éxito con las ranas macho, pero debido a que estas hembras son genéticamente machos, todos sus descendientes son machos.

"Cuando criamos estos animales, dependiendo de la familia, llegaremos a un 10 o 50 por ciento de hembras", dijo Hayes. "En una población, las hembras genéticamente machos pueden disminuir o aniquilar a una población entera".

Aunque los experimentos se realizaron con ranas de laboratorio, la rana africana con garras (Xenopus laevis), los estudios científicos indican que la atrazina, un potente disruptor endocrino, afecta de manera similar a las ranas en la naturaleza y posiblemente sea una de las causas de la disminución de anfibios en todo el globo terrestre, dijo Hayes.

Hayes y sus colegas de la Universidad de Berkeley informan sobre sus resultados en la primera edición de la revista Proceedings of the National Academy of Sciences (Procedimientos de la Academia Nacional de Ciencias). En una de las ediciones del Journal of Experimental Biology, Hayes y sus colegas publicaron una revisión de las posibles causas de una disminución mundial de las poblaciones de anfibios, concluyendo que la atrazina y otros contaminantes que alteran las hormonas son un posible contribuyente porque afecta la reproducción y hace que los anfibios sean más susceptibles a las enfermedades.

Este tipo de problemas, como los animales que invierten su sexo, macho y hembra natural, son mucho más peligrosos que cualquier químico que mataría a una población entera. En poblaciones expuestas a la atrazina, parece que hay ranas que se reproducen pero la población se está degradando muy lentamente con la introducción de estos animales alterados a nivel químico.

Unos 80 millones de libras del herbicida atrazina se aplican anualmente en Estados Unidos en el maíz para controlar la maleza y aumentar el rendimiento de los cultivos, pero ese uso generalizado también hace que la atrazina sea el plaguicida contaminante más común de las aguas subterráneas y superficiales, según varios estudios científicos.

Cada vez más, investigaciones demuestran que la atrazina interfiere con las hormonas endocrinas, como el estrógeno y la testosterona, en peces, anfibios, aves, reptiles, roedores y en líneas celulares humanas. Estudios recientes también encontraron una posible relación entre los defectos congénitos humanos, el bajo peso de recién nacidos y la exposición a la atrazina en el útero.

Los estudios de Hayes a principios de la década del 2000 fueron los primeros en demostrar que los efectos hormonales de la atrazina alteran el desarrollo sexual en anfibios. Experimentando con anfibios, Hayes y sus colegas demostraron en 2002 que los renacuajos criados en agua contaminada con atrazina se convierten en hermafroditas, desarrollan tanto órganos femeninos (ovarios) como masculinos (testículos). Esto ocurrió a niveles de atrazina tan bajos como 0.1 partes por mil millones (ppb), 30 veces más bajos que los niveles permitidos en el agua potable que toman los humanos, que es de 3 ppb.

Estudios posteriores demostraron que las ranas leopardo nativas (Rana pipiens) recolectadas en arroyos contaminados con atrazina en el medio oeste estadounidense, incluso en áreas con distancia de hasta 1,000 millas desde donde se aplicó la atrazina, a menudo tenían huevos femeninos en sus testículos. Y muchos machos tenían niveles de testosterona muy más bajos, incluso más bajos que las hembras naturales y presentaban niveles de voz más pequeños de lo normal, lo que probablemente limita su capacidad de llamar a sus posibles parejas.

La investigación de Hayes también estableció que muchas ranas en las corrientes del medio oeste estadounidense, contaminadas con atrazina y otros plaguicidas, tenían el sistema inmunitario extremadamente debilitado, lo que conduce a una mayor mortalidad por enfermedades bacterianas.

Esos primeros estudios se vieron obstaculizados por la incapacidad de distinguir fácilmente las ranas genéticamente masculinas de las ranas genéticamente femeninas. Las ranas macho tienen dos cromosomas sexuales idénticos (ZZ), mientras que las hembras tienen una Z y una W, lo opuesto a la doble XX de una mujer humano y la XY de un hombre humano. Pero debido a que todos los cromosomas de la rana se ven iguales bajo un microscopio óptico, no es fácil distinguir una rana macho de una rana hembra.

Para superar estas dificultades, el colega de Hayes, Roger Liu, desarrolló una línea de ranas exclusivamente masculinas para que la genética fuera inequívoca.

"Antes, sabíamos que teníamos menos machos de los que deberíamos tener. Ahora, hemos demostrado claramente que muchos de estos animales son machos con inversión sexual", dijo Hayes. "Tenemos animales que son hembras, en el sentido de que se comportan como hembras: tienen estrógenos, ponen huevos y muy importante; se aparean con otros machos. La atrazina ha causado un desequilibrio hormonal que los ha convertido en el sexo opuesto, en términos de su constitución genética y comportamiento".

Casualmente, otro laboratorio en 2008 descubrió un marcador genético ligado al sexo en Xenopus, un género de ranas carnívoras de la familia Pipidae naturales del África subsahariana, lo que le permitió a Hayes confirmar el sexo genético de sus ranas.

En el estudio de Hayes, donde 40 ranas vivieron durante aproximadamente tres años, después de la eclosión en agua con un nivel de 2.5 ppb de atrazina, aproximadamente el 10 por ciento de las ranas parecían ser resistentes a los efectos del pesticida. En estudios posteriores, Hayes investigó si esta aparente resistencia es hereditaria, así como también entender si los machos con inversión sexual tienen descendencia más susceptible a la reversión sexual.

Syngenta, que fabrica atrazina, cuestiona muchos de estos estudios, incluido el de Hayes. Pero Hayes dijo que "cuando tienes estudios en todo el mundo que muestran problemas con la atrazina en cada vertebrado que se ha examinado -peces, ranas, reptiles, aves, mamíferos-, ninguno de los estudios científicos puede estar equivocado".

"Lo que las personas tienen que darse cuenta es que, al igual que cuando toman productos farmacéuticos, tienen que decidir si los beneficios superan los letales efectos negativos. No todas las ranas o humanos se verán afectados por la atrazina, pero; ¿quieres arriesgarte, aun con todo lo que sabemos sobre los efectos químicos de la atrazina, no solo en humanos, sino también en roedores, ranas y peces?"

El estudio fue financiado la Fundación Mitch Kapor, Park Water Co., Mitch Kapor, Freada Klein, la Fundación David, la Fundación Cornell-Douglas, la Fundación Wallace, la Clase '43 de UC Berkeley y Howard Hughes Programa de Biología de becarios.

Fuente:
Materiales proporcionados por la Universidad de Berkeley. Nota: el contenido puede editarse por estilo, lenguaje, dialecto y duración.

Autores:
Tyrone B. Hayes, Vicky Khoury, Anne Narayan, Mariam Nazir, Andrew Park, Travis Brown, Lillian Adame, Elton Chan, Daniel Buchholz, Theresa Stueve y Sherrie Gallipeau.

Referencia del documento científico:
Tyrone B. Hayes et al. La atrazina induce a la feminización completa y la castración química en las ranas con garras africanas macho (Xenopus laevis) PNAS, 9 de marzo de 2010, 107 (10) 4612-4617; doi: 10.1073/pnas.0909519107

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