Nuestras ranas criollas muestran que uno de los herbicidas más usados en el país produce efectos tóxicos y aberraciones genéticas

A finales de los 80 comenzamos a darnos cuenta de que un crimen masivo se cometía ante nuestros ojos. Las poblaciones de anfibios del planeta estaban sufriendo una reducción drástica, una tendencia tan clara y veloz que llamó la atención de los científicos incluso dentro de un panorama general sombrío para la conservación.

Como en las buenas novelas de detectives, el desafío para resolver este caso fue —y aún es— la presencia de muchísimos sospechosos. Algunos de ellos dejaban la evidencia de los cuerpos de sus víctimas. Otros los hacían desaparecer misteriosamente. Así ha ocurrido en más de una ocasión con uno de los principales “villanos” a los que se han enfrentado los herpetólogos: el infeccioso hongo quitridio, que se alimenta de la queratina de la piel de los anfibios, les impide absorber sales como el sodio y el potasio y puede terminar ocasionándoles la muerte.

Sin dudas, el quitridio ha cumplido un rol central en el declive de anfibios en algunas zonas, como ocurrió con la desaparición del sapo dorado en Costa Rica, pero desviar nuestra atención hacia un solo sospechoso para que olvidemos la acción de los demás es justamente el truco clásico de las novelas detectivescas. Que más del 40% de los anfibios del planeta estén actualmente bajo amenaza, como afirma el artículo “Disminuciones actuales de los anfibios del mundo ante las amenazas emergentes” publicado en la revista Nature por Jennifer Luedtke y colegas en octubre de 2023, no es responsabilidad única de este hongo tenaz y a menudo mortífero.

El cambio climático, la pérdida o modificación del hábitat, la sobreexplotación, la introducción de especies invasoras y la contaminación han resultado un combo letal para este grupo de animales. Lo es para casi todos, pero los anfibios tienen particularidades que los dejan aún más expuestos. Son especialmente vulnerables a la contaminación acuática, ya que es este medio el lugar donde se produce la oviposición, donde transcurren las primeras y críticas etapas de su vida y al que están ligados durante toda su existencia. Además, tienen una piel fina y permeable que permite el ingreso de contaminantes al organismo y presentan una tasa alta de bioacumulación (la acumulación gradual de químicos y otras sustancias persistentes).

Según un estudio global publicado también en Nature en 2022, la amenaza más común para las especies de anfibios que están bajo riesgo (77% de ellas) es la agricultura. Los fertilizantes, insecticidas, fungicidas, herbicidas y otros agroquímicos que usamos para maximizar la producción agrícola y también forestal terminan escurriéndose y llegando a los cursos de agua, donde perjudican a los anfibios. No sólo a ellos, evidentemente. Basta sumar dos más dos para intuir que generan problemas también para otros animales, incluidos los humanos. Ya hay pruebas claras al respecto.

En Uruguay la evidencia no es tan abundante como debería, considerando que el nuestro es un país agrícola y en fuerte expansión forestal, pero conocemos ya el efecto perjudicial del glifosato en las arañas, el de los pesticidas en abejorros y recientemente descubrimos con preocupación que un área protegida como el Parque Nacional Esteros de Farrapos, rodeada de cultivos, se convirtió en un “punto caliente” de anormalidades de anfibios.

Para ayudarnos a completar más piezas de este puzle detectivesco en el que no sólo se juega la salud de los anfibios, llega un trabajo que sigue los pasos de otro sospechoso con presencia extendida en el país: el herbicida S-metolacloro.

Si no sana hoy...

Como vimos, los investigadores dedicados a los anfibios tienen muchas puntas abiertas para estudiar. Una de las que preocupan más al Laboratorio de Sistemática e Historia Natural de Vertebrados-Herpetología, de la Facultad de Ciencias, es el avance de la frontera de los ecosistemas agrosilvopastoriles sobre el campo natural.

“Dentro de todas esas puntas, queríamos empezar a profundizar un poquito en los efectos de la forestación, para tratar de entender los mecanismos subyacentes a esos patrones de pérdida de diversidad que venimos observando en esos sistemas”, dice el herpetólogo Raúl Maneyro, docente responsable del laboratorio. La punta de lanza fue el trabajo de la bióloga Gisela Pereira, cuya tesis de doctorado abarca varios estudios relacionados con los efectos de la forestación. Entre ellos, la persistencia de los agroquímicos en los sedimentos de los charcos que están inmersos en este sistema y sus efectos en las larvas de los anfibios.

Parte de su investigación se centró en el herbicida S-metolacloro (SM), principio activo de la formulación comercial Dual Gold ampliamente usada en el país, no sólo para forestación, sino también en cultivos de soja, maíz, sorgo y maní. Y cada vez más. La cantidad que se importa pasó de 222.336 kg en 2014 a 538.369 kg en 2020.

A pesar de la importancia de la actividad agrícola en el bioma pampeano, no existen estudios que evalúen los efectos de los productos comerciales basados en este herbicida en los anfibios de la región. Ese bache es el que vino a llenar la reciente publicación de un artículo firmado por Gisela, Raúl y Mariabelén Riero, del mencionado Laboratorio de Herpetología, más Rafael Lajmanovich, de la Universidad Nacional del Litoral de Santa Fe (Argentina).

Su objetivo específico fue evaluar la letalidad y los efectos genotóxicos (el daño genético) del herbicida Dual Gold en las larvas de una rana común en el país pero bastante carismática: la rana criolla (Leptodactylus luctator).

De Hulk y ranas mutantes

La rana criolla es el Hulk Hogan de los anfibios, si uno toma al pie de la letra las observaciones que hizo el británico William Hudson cuando la describió por primera vez en 1892. “Una vez encontré una rana que no se parecía a ninguna rana, porque poseía un instinto y armas de defensa que me sorprendieron enormemente”, escribió en referencia a la fuerza con la que apretó sus dedos (y que le valió el epíteto luctator, que significa luchador). Tan épico es el relato de Hudson sobre esta rana forzuda “de atrevida y formidable apariencia” que cuenta con asombro que su ejemplar escapó un día al empujar la tapa de vidrio de la caja en la que lo guardó.

Tal cual confirman Raúl y Gisela en una pequeña sala del Laboratorio de Herpetología, la rana criolla desarrolla durante la época reproductiva una suerte de callos en las extremidades que pueden provocar dolor cuando abraza con fuerza, aunque no es esa su única particularidad. Tras el amplexo reproductivo, machos y hembras fabrican un nido de espuma en el que la hembra cuida de la puesta con la abnegación de una gallina que protege sus huevos, toda una rareza en anfibios pero necesaria en vistas de que no sólo están potencialmente expuestos a depredadores, sino que algunos machos tienen costumbres caníbales y rondan cada tanto los cardúmenes de larvas. Otra característica inusual para este grupo es que los machos son más grandes que las hembras.

Más interesante para esta investigación es el dato de que viven en una gran amplitud de hábitats, desde pastizales a cultivos y ambientes forestales, “lo que las vuelve buenos modelos para estudios ecotoxicológicos en la región”, aclara Gisela. Para este trabajo, sin embargo, Gisela y Raúl no debieron luchar a brazo partido con ranas Hulk escapistas, ya que usaron larvas de la especie, de manejo mucho más sencillo y más útiles para su investigación.

El objetivo del trabajo fue exponer a las larvas a distintas concentraciones del herbicida para descubrir tanto los efectos letales como los subletales. Es decir, no sólo aquellas dosis que matan a los individuos, sino las que les provocan cambios que afectan su desarrollo y ponen en jaque su supervivencia.

Para esto último, se propusieron estudiar la presencia de micronúcleos y aberraciones nucleares de los eritrocitos, que son alteraciones en la morfología de las células sanguíneas que se usan como indicadores de daño genético. Pueden parecer modificaciones insignificantes, pero ficción y realidad nos han enseñado extensamente desde el siglo XX que meterse con el ADN es asunto grave. Y no porque las pueda transformar en versiones de Sapo, el supervillano mutante de los cómics de Marvel.

“Pueden provocar tumores y otras malformaciones en los individuos o una disminución en la aptitud de la especie, como problemas en el éxito reproductivo o la condición corporal. Son señales de alerta temprana porque aparecen en las primeras etapas de exposición”, explica Gisela. En este caso las larvas de rana criolla demostraron que, contrariamente al aforismo de Nietszche, lo que no te mata no te hace más fuerte. Y eso si tenés la suerte de que no te mate.

...¿sanará mañana?

Hablemos primero de mortalidad. En sus pruebas, los investigadores descubrieron que la concentración letal media de este herbicida —la cantidad necesaria para matar a la mitad de los sujetos estudiados, un estándar en este tipo de estudios— fue de 7 miligramos de S-metolacloro por litro de agua. Aplicando esa dosis, en 24 horas la mitad de las larvas moría. Con la concentración máxima, que fue de 12,2 miligramos por litro, morían todas. La concentración con efecto observado más baja fue de 6,2 miligramos, mientras que con 5 miligramos no hubo efectos en la mortalidad de las larvas. Vale aclarar que en ninguno de los grupos de larvas con control negativo —las que no fueron expuestas al herbicida— se registraron fallecimientos.

Esta primera parte del trabajo fue valiosa en sí misma porque corroboró que se trata de un herbicida con efectos letales en las larvas de rana criolla, algo previsible pero no analizado hasta ahora. Alguien que cumpliera el papel de abogado del diablo —o de la empresa que fabrica el herbicida— podría argumentar que en el ambiente difícilmente haya concentraciones a ese nivel y, por lo tanto, el producto no provoca estos efectos letales. Aunque quisiéramos darle la razón, ignorando que los accidentes en el transporte de sustancias ocurren, nos quedaría aún el ensayo sobre efectos genotóxicos.

Para este segundo caso probaron aplicar una dosis sensiblemente más baja de 1 miligramo por litro y otra de 5 miligramos por litro en períodos de 48 y 96 horas. La primera es especialmente relevante porque es la que está más cerca de las dosis reportadas en entornos agrícolas en la región. En estas pruebas no registraron mortalidad en ninguno de los grupos, algo esperable, pero sí encontraron las evidencias de daño de material genético y de anormalidades nucleares que buscaban.

A mayor concentración del herbicida, mayor fue la frecuencia de eritrocitos micronucleados en las larvas de la rana, tanto a las 48 como a las 96 horas de exposición. En el caso de la dosis más baja no hubo diferencias con el grupo de control a las 48 horas, pero sí a las 96 horas.

Además de esto, identificaron la presencia de distintas aberraciones nucleares en los eritrocitos de las larvas expuestas a las concentraciones altas de herbicida tanto a las 48 como a las 96 horas de exposición, con una frecuencia mayor en las dosis más elevadas.

Para poner en contexto estos hallazgos, hay que entender que en la naturaleza las larvas no están expuestas a este herbicida sólo durante 96 horas y luego se mudan a algún paraíso prístino. Conviven en forma crónica con él y es, por lo tanto, muy probable que con una mayor exposición temporal los efectos sean distintos o más pronunciados. De eso trata justamente la continuación del experimento que realizan Raúl, Gisela y sus colegas, un estudio crónico de 25 días de duración que permitió descubrir muchas otras cosas que serán parte de futuras publicaciones.

En resumen, esta investigación bien diseñada y llevada a cabo minuciosamente (revisar miles de eritrocitos con un microscopio debería recompensarse con días de licencia) demostró “la toxicidad aguda del herbicida Dual Gold en las larvas de L. luctator expuestas” y la inducción de la “formación de micronúcleos y de otras aberraciones nucleares en los eritrocitos de sangre periférica”. Es un trabajo pionero en la región, que sumado a otros que han investigado los efectos del mismo producto en otras partes del planeta muestran que el herbicida Dual Gold “representa un riesgo para los anfibios que habitan en agroecosistemas”.

Quien piense que esto es un problema que afecta sólo a las larvas de los anfibios debe pensar dos veces. Por algo los autores del trabajo aclaran que esta especie es un buen modelo biológico para evaluar el riesgo potencial de pesticidas.

Te aviso, te anuncio

“Lo primero interesante de este trabajo es mostrar que hay un efecto del producto en anfibios, que son vertebrados tetrápodos como nosotros y en los que operan mecanismos de regulación iguales que en los mamíferos. Eso es por lo menos una luz amarilla. Incluso si quisiéramos separar totalmente la naturaleza del humano y hacer de cuenta que no nos importa el planeta, es un indicio más del efecto nocivo de los agrotóxicos en la salud humana, ya comprobado en diferentes niveles”, dice Raúl. Para muestra, basta aclarar que el efecto genotóxico y citotóxico de herbicidas a base de S-metolacloro ya fue constatado en células del hepatoma humano (cáncer que se origina en las células del hígado).

Lo positivo es que la información que brinda este tipo de investigaciones es lo primero que necesitamos si queremos cambiar la situación. “Son cosas que sin dramatizar o sin generar alarma pública tienen que ser tomadas en cuenta. Lo importante es transferir a los decisores estos hallazgos para que sean personas que toman decisiones en base a evidencia científica. Por ejemplo, encontrar alternativas de uso para el S-metolacloro”, agrega Raúl. Lleva tiempo, naturalmente, tal cual explica Gisela, porque para llegar a conclusiones fundadas faltan más estudios de toxicidad aguda con distintos formulados comerciales y diferentes especies que cubran la variabilidad de situaciones que se dan en la vida real. También es importante indagar en la concentración de estos productos en el ambiente, algo que el equipo del laboratorio ya viene investigando.

Parte de los trabajos del doctorado de Gisela, que ya está empujando la realización de otras tesis, consiste en tomar directamente los sedimentos del campo y crear un mesocosmos —una suerte de ecosistema cerrado en miniatura— para analizar no sólo la persistencia de los agrotóxicos, sino especialmente su efecto en las larvas de anfibios. Sin querer spoilear futuras investigaciones, Gisela adelanta que encontraron efectos genotóxicos, citotóxicos (en células o tejidos) e incluso malformaciones en las larvas “con concentraciones muy pequeñas en los sedimentos, al límite de la cuantificación”.

Los renacuajos de esta rana, por forzuda que sea, difícilmente convenzan a las autoridades de invertir en investigación para aplicar productos más inocuos. Los científicos lo saben bien. “Nosotros abordamos la dimensión biológica, pero esto tiene una dimensión social, una económica y una política, que también juega. Siendo realistas, nosotros también podemos aportar ahí”, reflexiona Raúl.

Si el declive global de anfibios es una historia de detectives, en este punto se vuelve aún más claro que detrás de todos los factores sospechosos asoma directa o indirectamente la mano del ser humano. La auténtica vuelta de tuerca es que al final del cuento el victimario puede convertirse en su propia víctima.

Artículo: Acute toxicity and genotoxicity of the S-metolachlor-based herbicide Dual Gold® on Leptodactylus luctator (Hudson, 1892) tadpoles (Anura: Leptodactylidae)
Publicación: Limnetica (octubre de 2023)
Autores: Gisela Pereira, Mariabelén Riero, Rafael Lajmanovich y Raúl Maneyro.