Un ingrediente en un herbicida común puede dañar el sistema inmunológico de los insectos.

El compuesto químico glifosato, el herbicida más utilizado en el mundo, puede debilitar el sistema inmunológico de los insectos, sugiere un estudio de investigadores de la Escuela de Salud Pública Johns Hopkins Bloomberg. 

Los investigadores investigaron los efectos del glifosato en dos insectos evolutivamente distantes, Galleria mellonella, la polilla de la cera más grande, y Anopheles gambiae, un mosquito que es un importante transmisor de la malaria para los humanos en África. Descubrieron que el glifosato inhibe la producción de melanina, que los insectos suelen utilizar como parte de sus defensas inmunitarias contra bacterias y parásitos; por lo tanto, reduce la resistencia de estas especies a la infección por patógenos comunes.

Los hallazgos se publicaron en línea el 12 de mayo en PLoS Biology .

«El hallazgo de que el glifosato parece tener un efecto adverso en los insectos al interferir con su producción de melanina sugiere el potencial de un impacto ecológico a gran escala, incluidos los impactos en la salud humana «, dice el co-primer autor del estudio, Daniel Smith, Ph.D . Candidato en el laboratorio de Arturo Casadevall MD, Ph.D., Profesor Alfred y Jill Sommer y Catedrático del Departamento de Microbiología e Inmunología Molecular de la Escuela Bloomberg.

El estudio fue una colaboración entre los laboratorios de Casadevall y Nichole Broderick, Ph.D., profesora asistente en el Departamento de Biología de la Universidad Johns Hopkins.

«Nuestros resultados muestran efectos inesperados de un herbicida ampliamente utilizado y nos alertan sobre el hecho de que la propagación de estos productos químicos en el medio ambiente puede tener consecuencias no deseadas», dice Casadevall, profesor distinguido de Bloomberg.

La idea de que los productos y actividades humanos pueden alterar inadvertidamente las poblaciones de animales circundantes mediante el uso de productos químicos domésticos o industriales comunes es ahora ampliamente aceptada. Hace unos 50 años, por ejemplo, la mayoría de los países prohibieron el pesticida común DDT debido a sus efectos nocivos sobre insectos, peces y aves. En los últimos años, la aparente disminución de algunas poblaciones de insectos ha generado preocupación entre los científicos de que otras sustancias químicas comunes, incluido el glifosato, también puedan estar causando alteraciones dañinas en los ecosistemas.

Investigaciones anteriores sugieren que el glifosato puede tener efectos adversos en las abejas y otras especies de insectos, vinculando el efecto con la oxidación o alterando las bacterias intestinales, pero los científicos no han investigado los efectos adversos adicionales que podrían ocurrir. En 2001, Casadevall y sus colegas descubrieron que el glifosato puede debilitar los hongos al inhibir su producción de melanina, un compuesto que ayuda a los hongos patógenos a resistir el sistema inmunológico de los animales que infectan.

La melanina tiene muchas otras funciones en el reino animal. Mientras que en los seres humanos es más conocido como un pigmento que absorbe la luz que protege la piel del daño de la radiación ultravioleta, la melanina juega un papel importante en la inmunidad de los insectos. Por lo tanto, en el nuevo estudio, los investigadores examinaron los efectos del glifosato sobre la producción de melanina y la inmunidad en dos especies de insectos representativas, la polilla de la cera mayor y un mosquito africano que puede transmitir la malaria.

La melanina actúa en la inmunidad contra insectos esencialmente atrapando y matando una bacteria invasora, una célula fúngica o un parásito. La producción de melanina aumenta en respuesta a la infección y, en un proceso llamado melanización, las moléculas de melanina rodean al patógeno invasor, mientras que las moléculas altamente reactivas producidas como parte del proceso de síntesis de melanina destruyen eficazmente al invasor. Smith y sus colegas encontraron que en las larvas de polillas Galleria mellonella, el glifosato inhibe el complejo conjunto de reacciones que sintetizan melanina y, por lo tanto, debilita la respuesta de melanización y acorta la supervivencia de los insectos cuando se infectan con la levadura Cryptococcus neoformans.

De manera similar, los investigadores encontraron que en los mosquitos A. gambiae, el glifosato inhibe la producción de melanina y la melanización y, por lo tanto, hace que los mosquitos sean más susceptibles a la infección por Plasmodium falciparum, la especie más peligrosa de parásito de la malaria. También encontraron que el glifosato altera la composición de la población bacteriana y fúngica en el intestino medio del mosquito, el «microbioma intestinal» que, como en los humanos, ayuda a regular la salud de los mosquitos.

En otro conjunto de experimentos, Smith y sus colegas encontraron que otros compuestos que contienen fosfato relacionados con el glifosato tienen efectos similares en la reducción de la melanización

Para los investigadores, los resultados plantean preocupaciones de que el glifosato y posiblemente otros compuestos que contienen fosfato puedan estar dañando las poblaciones de insectos. Los insectos tienen muchas funciones en el ecosistema global y, a su vez, alterar sus poblaciones podría tener importantes efectos adversos en las personas, por ejemplo en la agricultura, e incluso en el ámbito de las enfermedades infecciosas.

«Los mosquitos expuestos al glifosato fueron menos capaces de controlar las infecciones por Plasmodium que de otro modo habrían resistido, lo que sugiere que la exposición al glifosato puede convertirlos en mejores vectores de la malaria», dice Smith. «Estos resultados plantean preocupaciones sobre el uso cada vez mayor de glifosato en regiones del mundo donde la malaria es endémica».

Los investigadores ahora están estudiando los efectos multigeneracionales a largo plazo del glifosato en las poblaciones de insectos.

Fuente: Facultad de Salud Pública Bloomberg de la Universidad Johns Hopkins

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