Proyecto de Investigación: Determinación de la Exposición a Glifosato y otros Plaguicidas

Evaluación del Daño en el ADN en Trabajadores que Laboran en Cultivos de Caña de Azúcar en el Valle del Cauca

Marcela Varona Uribe1, Helena Groot de Restrepo2, Carlos H. Torres Rey3, Rosa Isabel Patiño

1. Descripción del proyecto

1.1. Planteamiento del problema

Entre los agentes ambientales nocivos para la salud, los químicos ocupan un lugar cada vez más importante dentro de los problemas en salud pública de los países en desarrollo, debido al manejo inadecuado durante la producción, aplicación y disposición final de los residuos1.

En Colombia, la agricultura constituye uno de los principales rubros de ingreso, ocupando aproximadamente el 40% de la fuerza laboral y representando el 50% de las divisas del país. El modelo de desarrollo agrícola se sustenta, principalmente en el uso de agroquímicos, los cuales en la mayoría de las ocasiones, son utilizados sin el respectivo concepto técnico1. La caña de azúcar es un cultivo de amplia distribución en zonas tropicales y subtropicales de nuestro país, se siembra para la obtención de azúcar o para la elaboración de panela.

El área azucarera se concentra, aproximadamente en 185,000 ha localizadas, casi en su totalidad en el valle geográfico del río Cauca. La producción y el manejo del cultivo se caracterizan en esta región por el empleo de grandes extensiones de tierra y el uso de tecnologías desarrolladas. Esta condición ha favorecido la obtención de altos tonelajes de caña a través del año y por tanto, la presencia de plantaciones en todos los estados de desarrollo, en contraste con lo que ocurre en la mayoría de los países productores de caña, donde hay meses definidos para la siembra y para la cosecha2,3.

Lo anterior confiere a este cultivo el carácter de permanente en Colombia, con la presencia en forma continua de ciclos superpuestos de las diferentes plagas y a su vez, de los enemigos naturales de éstas, lo cual ha determinado el uso de plaguicidas a lo largo del ciclo productivo2,3.

Los herbicidas constituyen un grupo muy importante de plaguicidas de uso agrícola que año tras año han aumentado su volumen de uso y a la vez han sustituido el laboreo mecánico y manual en el campo. Si bien estas sustancias químicas sintéticas son muy variadas y algunas de ellas con toxicidad muy elevada, en su gran mayoría son menos tóxicas que los insecticidas en general4.

El glifosato es uno de los plaguicidas más ampliamente utilizados en todo el mundo. Su uso incluye manejo agrícola, industrial, de jardinería ornamental y de manejo de malezas en las residencias. La formulación se encuentra registrada en más de cien países y es usado en aproximadamente 60 cultivos agrícolas.

En Colombia es empleado como madurante de caña de azúcar en el Valle del Cauca hace más de 30 años y como herbicida en cultivos como café, banano, arroz, cacao, palma africana y cítricos. Igualmente es el herbicida empleado en el programa de erradicación de cultivos ilícitos4 sin embargo, el uso de glifosato en el programa de aspersión de coca y amapola representa una fracción relativamente pequeña del total de su uso en Colombia5 .

Respecto a los plaguicidas organofosforados (OF), son ampliamente utilizados como insumos agrícolas, plaguicidas domésticos y para el control de vectores de enfermedades epidémicas. Son ésteres del ácido fosfórico y de sus derivados y comparten como característica farmacológica común la acción de inhibir enzimas con actividad esterásica, más específicamente la inhibición de la acetilcolinesterasa. Son fácilmente hidrolizados y tienen escaso poder de permanencia en el medio ambiente6. Aunque el uso de plaguicidas organofosforados y carbamatos es cada vez menor en cultivos de caña de azúcar, continúan siendo un problema de salud pública del país, dado que son los plaguicidas que causan mayor morbi mortalidad a nivel nacional1.

Los organoclorados constituyen un numeroso grupo de compuestos de síntesis cuyo auge en el uso como insecticidas comenzó en el año 1.940. Son hidrocarburos cíclicos que en su molécula contienen gran cantidad de cloro. Han sido ampliamente utilizados en la lucha contra la malaria y otras enfermedades en donde los vectores son insectos. Si bien fueron prohibidos en el año 1993 por el Ministerio de Salud (Resolución 10255/93), hay moléculas que aunque no se catalogan como organoclorados tienen átomos de cloro y carbono por lo que ameritan ser estudiados dado su alta persistencia, estabilidad y los efectos bioacumulativos y de biomagnificación7,8. El interés central de éste proyecto de investigación es responder a la pregunta ¿Cuál es la exposición a glifosato, organoclorados, organofosforados y carbamatos y el daño en el ADN en trabajadores que laboran en cultivos de caña de azúcar en el Valle del Cauca?

Solucionar estos interrogantes es de gran importancia ya que ayudará a evaluar el potencial genotóxico de estos agentes químicos y desarrollar programas de vigilancia epidemiológica aplicables al grupo poblacional evaluado.

2. Objetivos

2.2. General

Determinar la exposición a glifosato, organofosforados, carbamatos y organoclorados mediante la medición de estos plaguicidas en muestras biológicas y establecer los daños en el material genético asociado al uso y manejo de estos plaguicidas en trabajadores que laboran en cultivos de caña de azúcar en el Valle del Cauca.

2.2. Específicos

• Describir las características sociodemográficas, ocupacionales, clínicas y toxicológicas de la población estudio.

• Establecer los niveles de glifosato y su metabolito AMPA en muestras de orina de poblaciones expuestas y no expuestas a plaguicidas.

• Medir los niveles de organofosforados, carbamatos y organoclorados en muestras de sangre mediante cromatografía de gases en los trabajadores seleccionados en la muestra.

• Establecer la frecuencia de micronúcleos y el índice de división nuclear en cultivos de sangre periférica de la población expuesta y no expuesta a plaguicidas.

• Determinar las rupturas en el ADN en células sanguíneas mediante la prueba del cometa en los trabajadores seleccionados en la muestra.

3. Metodología

3.1. Tipo de estudio

Se plantea un estudio descriptivo de corte transversal, el cual establecerá el nivel de exposición al herbicida glifosato y a plaguicidas organofosforados, carbamatos y organoclorados en trabajadores que laboran en cultivos de caña de azúcar en el Valle del Cauca (expuestos) y en personas de la población general de la misma área geográfica (no expuestos).

3.2. Área de estudio

Se realizará en el departamento del Valle del Cauca.

3.3. Población Muestra

Teniendo en cuenta los datos de Asocaña los cuales reportan que este rubro de la economía genera 36.000 empleos directos, se calculó un tamaño de muestra con una prevalencia esperada del 50%, con un poder del 80%, un nivel de significancia del 95% y un 20% de pérdidas, la cual estará constituida por 232 trabajadores, de los cuales 116 se obtendrán del área agrícola de cultivos de caña de azúcar en el departamento del Valle del Cauca (expuestos) y los otros 116 (no expuestos) que corresponderán a personas de la población general de la misma área geográfica, apareados por edad y género.

La población objeto del estudio será seleccionada de los municipios de Candelaria, Bugalagrande, Palmira y Tulúa donde se encuentran gran parte de los ingenios del país. La población expuesta que formará parte de la muestra, se obtendrá de ingenios asociados a Asocaña que acepten participar en el estudio y mediante muestreo aleatorio a partir de una listado de personal vinculado a dichas empresas, se seleccionarán aleatoriamente los trabajadores. La población no expuesta será seleccionada de los mismos municipios con ayuda de la Secretaría de Salud del Valle garantizando que no se encuentren expuestos a plaguicidas.

3.4. Periodo de tiempo

Tendrá una duración de 24 meses.

3.5. Variables

3.5.1. Características del trabajador

• Sociodemográficas: edad, sexo, escolaridad, afiliación al Sistema General de Salud y Seguridad Social (SGSSS).
• Ocupacionales: tiempo de trabajo en el sector agrícola, hábitos en el trabajo tipo de oficio, tiempo de exposición en el oficio, utilización de elementos de protección personal, medidas de higiene y seguridad industrial, exposiciones extralaborales y exposición a otros tóxicos ambientales.
• Clínicas: Signos y síntomas compatibles con intoxicación con el herbicida glifosato y plaguicidas organofosforados, carbamatos y organoclorados.
• Toxicológicas: condición de fumador y consumo de alcohol.
• Patológicas: enfermedades recientes, exposición a radiaciones, tratamientos con radioterapia o quimioterapia.
• Hábitos alimenticios.

3.5.2. Medición del glifosato y su metabolito AMPA

La determinación se llevará a cabo por cromatografía líquida de alta eficiencia con detector de espectrometría de masas.

3.5.3. Niveles de organofosforados, carbamatos y organoclorados en sangre mediante cromatografía de gases

Se realizará el análisis cromatográfico en el sistema HRGC/ECD (Cromatógrafo de gases con detector de captura de electrones).

3.5.4. Estudio de las alteraciones en el material genético

Se realizarán las siguientes determinaciones:

• Ensayo del cometa: permite la evaluación de la ruptura en el ADN en células sanguíneas en individuos expuestos a agentes genotóxicos.

• Frecuencia de micronúcleos: el conteo se realizará en 2000 células binucleadas, esta prueba mide la frecuencia de fragmentos de cromosomas o cromosomas completos que no han sido incorporados en el núcleo principal durante la mitosis y que aparecen retenidos en el citoplasma de aquellas células que han experimentado una división nuclear.

• Índice de división nuclear: permite comparar el comportamiento de las células en cuanto a su división elular entre los grupos expuestos y no expuestos, identificando agentes que causen retraso en el ciclo celular.


1 Instituto Nacional de Salud.
2 Universidad de los Andes.
3 Universidad El Bosque.

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