Introducción
La
creciente adopción de cultivos genéticamente
modificados que experimentó la agricultura mundial, y
en particular nuestro país, durante los últimos años
no es compatible con los niveles de aceptación de sus
productos por parte de los consumidores de ciertos
países. En el año 2004, un 63,95 %, 13,29 %, 26,18 %
y 19,6 % de la superficie de soja, maíz, algodón y
colza cultivados en el mundo, respectivamente, fueron
cubiertos con materiales transgénicos. El maíz Bt fue
sembrado en 11,2 millones de Ha, representando el 13,8
% de las 81 millones de Has sembradas con cultivos
genéticamente modificados (James, 2004). Un diálogo
incipiente entre la comunidad científica y el público
está contribuyendo a establecer canales de
comunicación tendientes a evitar temores y mitos (Hails
and Kinderlerer, 2003).
Uno
los aspectos sobresalientes del debate de liberación y
cultivo de los OVGMs es su utilización para la
alimentación humana y animal y el impacto o incidencia
que podrían tener sobre la salud. La seguridad de los
distintos alimentos está basada en la experiencia y el
normal uso de las materias primas por décadas, aún
cuando éstas pudieran contener factores
antinutricionales ó tóxicos (Kuiper et al, 2001).
Así, para los alimentos derivados de cultivos obtenidos
a partir de técnicas de cruzamiento o de técnicas de
cultivo de tejido conjuntamente con tratamientos
químicos o por radiación, los procesos de control a los
que son sometidos son relativamente poco estrictos. Por
otra parte, los productos obtenidos a partir de OVGMs
deben atravesar procesos de control que incluyen
múltiples instancias antes de llegar a mercado. Una de
las instancias más importantes es la evaluación de lo
que se denomina "equivalencia sustancial", según la cual
se busca comparar el OVGM con su par no transgénico en
busca de similitudes ó diferencias en cuanto a distintas
características (contenidos de aceite, proteína,
factores nutricionales entre otros) (OECD, 1993). Además
de estos datos, distintas cuestiones referidas al
carácter introducido (gen/es) son evaluadas de manera de
completar el estudio tendiente a la aprobación del
evento transgénico, dentro de ellas, la posibilidad de
la transferencia de las nuevas secuencias de ADN
insertadas hacia células del organismo consumidor ó
bacterias de su tracto gastrointestinal, la posible
toxicidad de los productos proteicos producidos ó la
posible alergenicidad de las proteínas producidas entre
otras (ILSI, 2004). Es por esto que los países que
cultivan ó que son consumidores de OVGMs han
desarrollado marcos regulatorios tendientes a evaluar la
seguridad de los alimentos derivados de ellos (Kuiper
et al, 2001).De los componentes presentes en los
alimentos derivados de maíz transgénico (Bt), el ADN
introducido y las proteínas producidas a partir de él
recibieron la mayor atención al estudiarse los posibles
efectos que podrían tener sobre la salud. La presencia
de distintos genes introducidos en las plantas
transgénicas, como el bla de resistencia al antibiótico
ampicilina en el Evento 176 de maíz transgénico, plantea
posibles riesgos de diseminación de los mismos hacia
células animales ó de bacterias presentes en los tractos
digestivos de los seres que consumen estos materiales (Shelton
et al, 2002). La producción de nuevas proteínas
en la planta, representa un punto central en los
estudios de seguridad debido a la potencial toxicidad y
alergenicidad que podrían llegar a presentar al ser
ingeridas (Shelton et al, 2002).
De los estudios realizados en
estos aspectos surge una valoración de la seguridad de
los alimentos derivados de ellos.
Marco regulatorio internacional y nacional.
La adopción de políticas regulatorias de
evaluación de riesgos alimentarios en distintos países
como los integrantes de la Comunidad Europea, Estados
Unidos, Canadá, Japón, Nueva Zelandia, Australia y
nuestro país, entre otros, tiene lineamientos generales
básicos muy similares.Las diferencias se basan en
pequeños cambios puntuales; así, la consideración de la
equivalencia sustancial es un punto de partida para la
mayoría de ellos en tanto que la definición de qué es un
nuevo alimento puede ser ligeramente distinta
dependiendo de qué país se trate (Kuiper et al,
2001). Seguidamente a ello, se incluyen distintas etapas
donde se destacan las consideraciones sobre el riesgo
del ADN introducido, además de la posible toxicidad y
alergenicidad de las proteínas producidas, entre otros
puntos. Al respecto, vale la pena destacar que
nuevamente pueden existir diferencias de acuerdo a cada
legislación en particular.
Para
nuestro país, la normativa aprobada por SENASA (2002),
incluye una serie de requisitos a cumplimentar para
poder aprobar a un OVGM para el consumo humano y animal
de alimentos derivados a partir de ellos. La normativa
está formada por tres partes donde la primera incluye
los requerimientos y criterios para la evaluación de los
alimentos derivados a partir de organismos genéticamente
modificados, entre ellos la evaluación inicial de la
equivalencia sustancial, el estudio de posibles riesgos
a partir de datos bibliográficos, el estudio de riesgos
alimentarios vinculados con la acumulación de compuestos
tóxicos ó de factores antinutricionales, la posible
alergenicidad en algunos casos, estudios toxicológicos
con sistemas animales modelo, la vigilancia sanitaria a
posteriori de la comercialización de los productos, La
segunda parte incluye una serie de requisitos y normas
de procedimiento para la presentación a evaluación del
OVGM, en tanto que la tercer parte tiene que ver con la
presentación de información completa sobre el OVGM a
evaluar.
Presencia de ADN en alimentos.
La presencia de ADN en los alimentos se ve
afectada en gran medida por los procesamientos a los que
son sometidas las materias primas, pudiendo llevar ésto
a una total ó parcial degradación del mismo. Parámetros
físicos y químicos, como presión, calor ó distintos
valores de pH, pueden causar rupturas ó la pérdida de
bases del ADN por los tratamientos a los que la molécula
es sometida (Beever y Kemp, 2000; Ahmed, 2002). Forbes
et al (1998) observaron que la molienda de
distintos granos no afecta la integridad del ADN y que
el tratamiento de las harinas con temperaturas mayores a
95°C en las cocciones produce fragmentación del mismo,
en tanto que la extracción mecánica ó química de aceites
a partir de granos causa una fragmentación importante
del ADN presente en los granos. En el caso de los
aceites, Pauli et al (1998; 2000) no lograron
recuperar ADN pudiendo deberse a que el procesamiento
para la extracción del mismo mediante el uso de
solventes causa la ruptura y pérdida del ADN presente.
Además, Pauli et al (2000) mostraron que el
almidón extraído de maíz tampoco presenta ADN
detectable. De ésta manera el ADN proveniente de los
OVGM (los cuales contienen secuencias adicionales que le
fueron introducidas en el proceso de transformación)
presente en los alimentos derivados de ellos sufrirá los
mismos procesos de degradación a los que está sometida
la totalidad del ADN del alimento al procesarlo.
Consumo de ADN dietario.
Los mamíferos han consumido desde siempre ADN de
diversas fuentes (virales, bacterianas, vegetales y
animales) sin haberse registrado efectos negativos.
Dentro de todos los componentes de los alimentos, un
0,02-0,06 % en peso seco es ADN, siendo el resto una
compleja mezcla de proteínas, lípidos, carbohidratos,
minerales y vitaminas (Beever y Kemp, 2000). Se ha
calculado que el consumo diario de ácidos nucleicos (ADN
y ARN) de una persona es de aproximadamente 0,1-1,0
gramos (Jonas et al, 2001), pudiendo estar estos
valores sujetos a modificaciones de acuerdo a la dieta
de cada individuo.
Desde la ingestión del alimento, el ADN se ve sometido a
distintos procesos que lo llevarán a su degradación
final. El ADN es degradado en la boca y en el tracto
gastrointestinal mediante los procesos mecánicos de
masticación, digestión enzimática (nucleasas,
peroxidasas, nucleotidasas, transferasas, fosfatasas
alcalinas y otras) y química (hidrólisis a pH ácidos) (Beever
y Kemp, 2000). Una parte de sus componentes (de un 2 a
5% de los nucleótidos) son absorbidos en los intestinos
para su reutilización (como los nucleósidos ó los
azúcares-fosfato derivados de la degradación del ADN) y
otros son eliminados (como la mayoría de las bases
purínicas luego de convertirlas en ácido úrico), razón
por la cual la gran mayoría del ADN es eliminado del
intestino (observándose valores de eliminación del 95%
del ADN inicial) antes de llegar al colon (Jonas et
al, 2001). Sin embargo, a pesar de la extensiva
degradación del ADN observada en el tracto digestivo, se
han observado secuencias de ADN correspondientes a ADN
cloroplástico de unos pocos pares de bases (200 pb) en
distintos tejidos animales luego de consumirse un
alimento que las contuviera (Klotz y Einspanier, 1998;
Einspanier et al, 2001). La presencia de ADN
cloroplástico se podría deber a la abundancia del mismo
respecto del ADN nuclear para una dada célula vegetal
teniendo el cuenta el número de copias (Nemeth et al,
2004).
Seguridad del ADN consumido.
La transferencia de genes, a partir de OVGM usados en la
elaboración de alimentos, a células del individuo, como
así también a bacterias del tracto digestivo, se
presenta como un riesgo potencial al evaluar la
seguridad del alimento (Jonas et al, 2001), a
pesar de ser un suceso muy poco probable. Esta baja
probabilidad se deduce de considerar que el ADN
primeramente debe sobrevivir al efecto de toda una serie
de tratamientos químicos y enzimáticos, que una vez
internalizado dentro de las células sea expuesto a otras
enzimas de modificación del ADN y que deberá integrarse
dentro del ADN de la propia célula. Asimismo, este ADN
deberá contener secuencias funcionales para que pueda
expresarse en las células y, teniendo en cuenta la
extensiva fragmentación del mismo, la estructura
original de los genes se habrá perdido al momento de
incorporarse. No obstante haber demostrado la
transferencia génica desde bacterias a células de
mamíferos en condiciones de cultivo utilizando
construcciones génicas optimizadas para la recombinación
(Grillot-Courvalin et al, 1998), no se ha
detectado la transferencia de genes de plantas hacia
células de mamíferos a pesar del continuo consumo de ADN
vegetal en la dieta (Beever y Kemp, 2000; Jonas et al,
2001). Einspanier et al (2001) alimentaron ganado
y aves con maíz transgénico (Bt) y no transgénico, para
luego analizar la posible presencia de ADN derivado de
cloroplastos ó del gen introducido. Luego de analizar
distintos tejidos, no pudieron observar la presencia de
genes Bt en ninguna de las muestras, en tanto que
detectaron ADN derivado de cloroplastos presentes como
secuencias menores a 200 pares de bases en distintos
tejidos de aves, incluyendo músculos, hígado, bazo y
riñón, como así también en linfocitos del ganado.
Resultados similares encontraron Nemeth et al
(2004) después de analizar leche y muestras de tejidos
muscular de pollos, cerdos y novillos alimentados con
granos de maíz del evento Mon810.
En
estudios realizados para determinar la transferencia de
genes de resistencia a bacterias, se calculó que el
consumo del tomate Flavr SavrTM, el cual contiene además
un gen de resistencia al antibiótico kanamicina,
llevaría a un incremento máximo de la frecuencia de
bacterias resistentes a kanamicina en el tracto
digestivo del 2,6.10-13 % (Redenbaugh et al,
1994), razón por la cual parece muy poco probable que
esta transferencia incida en la resistencia a
antibióticos teniendo en cuenta la existencia de estos
genes en la naturaleza y su diseminación en el ambiente
Considerando que el contenido aproximado de ADN
recombinante en los OVGMs es del orden de
0,00015-0,00065% respecto del ADN total del vegetal (Beever
y Kemp, 2000), y que el consumo aproximado de ácidos
nucleicos/persona/día es de 0,1-1 gramos, el consumo de
ADN recombinante sería de 49 ng., razón por la cual la
incidencia del mismo en la posible introducción dentro
de las células sería muy baja. Así, el ADN recombinante
sería equivalente al ADN consumido en la dieta normal y
cualquier riesgo a partir del consumo del ADN
recombinante es equivalente al riesgo de consumir ADN
debido a que será tratado de la misma forma en el tracto
gastrointestinal (Jonas et al, 2001).
Estabilidad de las proteínas en alimentos y seguridad
de las proteínas consumidas.
Las moliendas y los tratamientos térmicos y
químicos afectan la estabilidad de las proteínas que
integran las materias primas utilizadas en la
elaboración de los alimentos (Lüthy, 1999), conduciendo
a una desnaturalización y degradación de las mismas, con
la consiguiente pérdida de la actividad biológica (Chassy,
2002). Adicionalmente, el consumo y la consecuente
exposición a las proteasas y condiciones ácidas del
tracto gastrointestinal de los mamíferos, lleva a una
extensiva degradación de las proteínas dietarias. De los
miles de proteínas consumidas diariamente con la dieta,
la mayoría sufre una extensiva degradación en el tracto
gastrointestinal que facilita su absorción al
convertirlas en aminoácidos ó en pequeños péptidos (Fuchs
et al, 1993). Existe un grupo de proteínas
presentes en algunos alimentos, como la soja, el maní,
granos de mostaza ó leche que poseen la capacidad de ser
resistentes a las condiciones presentes en los tractos
gastrointestinales (Astwood et al, 1996) y por lo
tanto de llegar a la mucosa intestinal donde pueden ser
absorbidas y generar una serie de respuestas
inmunológicas mediada por IgE (Fuchs et al,
1993). La presencia de estas proteínas en algunos
alimentos puede llegar a despertar una respuesta
alérgica en algunos individuos, constituyendo un riesgo
para la salud de los individuos sensibles a ellas (Astwood
et al, 1996).
La
seguridad de los cultivos Bt, tanto para el consumo
humano como animal, se ha estudiado extensivamente (Betz
et al, 2000). A pesar de la utilización de
productos derivados de B. thuringiensis desde hace casi
40 años y de numerosos estudios realizados sobre los
mismos, no se han observado riesgos para la salud humana
(McClintock et al, 1995). Distintos aspectos
fueron observados al momento de evaluar la potencialidad
de las toxinas de presentar riesgos para la salud de los
consumidores: Uno de los aspectos observados fue que las
proteínas Cry1Ab expresadas en los eventos
transgénicos de maíz se diferenciaban muy poco entre
ellas y con la porción tóxica de las toxinas producidas
en B. thuringiensis, manteniendo una alta homología de
aminoácidos. Esto sugería que el comportamiento para los
estudios de las toxinas expresadas en las plantas sería
similar al observado para la proteína purificada de B.
thuringiensis ó de células de Escherichia coli
transformadas para su expresión. Al estudiar la
estabilidad de las toxinas en el sistema digestivo por
procesos de digestión simulada in vitro, se observó que
las mismas eran rápidamente degradadas a péptidos de
unos pocos aminoácidos en menos de 30 segundos. Teniendo
en cuenta que el funcionamiento de este sistema in vitro
es menos robusto que el sistema gastrointestinal de
humanos y animales, se considera que la degradación de
la proteína Cry1Ab sería rápida y completa en
esas condiciones (Betz et al, 2000).
En
estudios de toxicidad oral aguda, se alimentaron ratones
y conejos con toxinas purificadas de B. thuringiensis en
cantidades tales que representaban millones de veces lo
que podría consumir un humano sin observarse efectos
tóxicos de la misma sobre los ratones. También en
ratones se realizaron estudios de toxicidad oral
subcrónica y crónica para estas proteínas sin observarse
efectos sobre los mismos (McClintock, 1995). En
concordancia con los estudios anteriormente realizados,
tampoco se registraron efectos al estudiarse la
toxicidad oral aguda con animales alimentados con
materiales derivados de plantas transgénicas que
expresaran el gen cry1Ab (Betz et al,
2000).
Otro
aspecto de relevancia para determinar una potencial
toxicidad estaría vinculada con la existencia de
receptores para las toxinas en el aparato digestivo de
humanos y animales, los cuales determinarían la unión de
las proteínas Cry y la formación del poro lítico (Schnepf
et al, 1998; de Maagd et al, 2001). En
estudios mencionados en Betz et al. (2000),
distintos grupos de investigación determinaron la
inexistencia de receptores específicos para la toxinas
en tejidos gastrointestinales de ratones y ratas, al no
detectar la unión de proteínas Cry1Ab a los
mismos in vivo; tampoco se detectó por inmunocitoquímica
la unión de proteína Cry1Ab en células de
distintas secciones del tracto gastrointestinal de
ratones, ratas, monos y humanos, con lo cual se concluye
que la toxina no podría causar daño en el tracto
digestivo ya que tanto humanos como animales carecen de
receptores para las mismas, donde están involucrados
ciertos glucolípidos ausentes en vertebrados (Griffitts
et al, 2005).
La
alergenicidad que podría presentar el maíz conteniendo
los productos expresados en él constituye un riesgo a
ser evaluado. Los alergenos presentes en alimentos
generalmente persisten en el modelo de estudio
gastrointestinal, mientras que las proteínas sin
historial de alergenicidad presentes en los alimentos se
degradan rápidamente (Fuchs et al., 1993; Astwood
et al, 1996). Existe el caso para el maíz
transgénico Starlink® en el que la proteína Cry9C
expresada presentó capacidad para resistir los
tratamientos a pH ácidos y a proteasas en un sistema
gástrico simulado además de resistir altas temperaturas,
lo cual podría indicar la posible capacidad de esta
proteína de despertar una respuesta inmunológica. A
pesar de no haberse demostrado este hecho, ese maíz fue
igualmente retirado del mercado (Kuiper et al
2001). La rápida degradación observada en la proteína
Cry1Ab y las bajas cantidades expresadas en los
maíces transgénicos indicarían que el potencial de las
mismas de constituir un alergeno sería muy bajo. Debido
a que esta condición no es suficiente para la
determinación de la potencial alergenicidad, se
establecieron comparaciones de las secuencias de
aminoácidos de las toxinas expresadas en plantas con
bases de datos de alergenos conocidos no observándose
ninguna similitud con ninguno de ellos (Betz et al,
2000; AGBIOS, 2004). De esta manera y teniendo en cuenta
el uso seguro desde hace casi 40 años de las toxinas
derivadas de B. thuringiensis, no existirían riesgos
provenientes del consumo dentro de la dieta de proteínas
Cry1Ab derivadas de la expresión de los genes
correspondientes en cada uno de los tres eventos
transgénicos de maíz presentes en el mercado: 176,
Mon810 y Bt11.
Adicionalmente a los estudios realizados para la
proteína Cry1Ab, se realizaron estudios similares
para los productos generados a partir de los genes bar y
pat introducidos en los eventos transgénicos de maíz 176
y BT11 respectivamente, no observándose propiedades
tóxicas y alergénicas para éstos (Wehrmann et al,
1996; AGBIOS, 2004).
La
seguridad de los cultivos Bt, y particularmente en el
caso de los maíces autorizados para su comercialización
para el consumo tanto animal como humano, no sólo ha
sido estudiada en lo referente a las proteínas Cry1Ab,
sino que también se tuvieron en cuenta las
características de los subproductos obtenidos a partir
de los granos. No se observó ninguna diferencia
significativa en la composición de granos, aceites y de
otros subproductos al comparar los valores nutricionales
como antinutricionales de los productos derivados de
maíces transgénicos y no transgénicos (Betz et al,
2000; AGBIOS, 2004).
Efectos indirectos del consumo de alimentos derivados
a partir de maíz Bt.
Un aspecto importante a considerar en la discusión
de la seguridad de alimentos derivados a partir de
maíces Bt desconocido por los consumidores tiene que ver
con lo que se denomina "efectos indirectos". Estos
tienen en cuenta aquellos efectos positivos que tiene el
carácter introducido, en este caso la resistencia a
Lepidópteros, sobre el producto final obtenido, en este
caso el grano de maíz. Uno de esos efectos positivos se
relaciona con una disminución en el contenido de
fumonisinas, compuestos químicos altamente tóxicos
producidos por hongos del género Fusarium, los cuales
crecen en las heridas generadas en las espigas de maíz
por distintos Lepidópteros, que para el caso de los
maíces Bt son controlados efectivamente. Munkvold et
al (1997, 1999) mostraron una disminución del 70% de
ataques por Lepidópteros y del 40% de severidad de
infección por hongos del género Fusarium al comparar los
efectos sobre líneas de maíz isogénicas no trangénicas,
lo cual redundaba en una disminución en los niveles de
fumonisinas presentes en granos de maíz. Se ha observado
que las fumonisinas son capaces de generar cáncer de
esófago en algunos casos y una serie de efectos tóxicos
sobre los organismos que las ingieran (Munkvold et al
, 1997).
Otro
efecto positivo se relaciona con una disminución de
entre un 42% a un 84% en la aplicación de insecticidas
en híbridos Bt respecto de híbridos no transgénicos (Giannessi
et al, 2002). Esta disminución en los valores de
insecticidas aplicados incide sobre la potencial
acumulación residual de los insecticidas lo cual
representa una ventaja respecto de la seguridad
alimentaria de los granos producidos a partir de plantas
transgénicas.
Demanda de detección.
La creciente preocupación desde algunos sectores
respecto a la seguridad tanto ambiental como alimentaria
de los OVGMs, como así también respecto de las entidades
regulatorias y las campañas de grupos ambientalistas,
llevó a que algunos países, como los integrantes de la
Comunidad Europea ó Japón, requieran por medio de
legislaciones la detección y/o la identificación y
cuantificación de OVGM que podrían estar presentes en
granos y alimentos que ingresen a sus mercados (Ahmed,
2002; Ming Pan, 2002; Permingeat et al, 2002;
Germini et al, 2005). Por ejemplo, la Comunidad
Europea requiere el etiquetado de alimentos que
contengan OVGMs, aceptando la presencia de sólo el 0,9 %
de OVGM autorizados en los mismos (Regulation No.
1829/2003), en tanto que en Estados Unidos el etiquetado
es voluntario (Ahmed, 2002). En Argentina no existe
legislación respecto de la detección de OVGMs en
alimentos derivados de ellos, razón por la cual no se
requiere el etiquetado de los productos para consumo. Un
aspecto crítico respecto del etiquetado se centra en la
información que debe contener el rótulo: ¿Debe contener
el proceso desarrollado para la elaboración del alimento
y/ó las cualidades nutricionales del mismo?, ¿qué le
resulta útil al consumidor en esta instancia? Przyrembel
(2004) discute en un trabajo de revisión los sistemas
regulatorios de distintos países relacionados con el
etiquetado de alimentos, donde se resaltan como
objetivos de los mismos la información y la protección
de los consumidores.
En
un estudio recientemente realizado en nuestra área
de influencia sobre 32 alimentos disponibles en supermercados,
tanto para humanos como para animales monogástricos,
8 mostraron contener proteínas Cry1Ab, siendo
el mayor nivel detectado de 0,1 ppm por gramo de alimento,
correspondiente éste a alimentos con bajo grado de
procesamiento (polentas), en tanto que en alimentos
derivados de maíz tales como aceite, jarabe y hojuelas
no fue posible determinar la naturaleza transgénica
de la materia prima. El evento transgénico Mon810
fue el más frecuentemente encontrado en los alimentos
que contenían maíz genéticamente modificado (Margarit
et al, 2005).
Conclusiones
La evaluación del impacto
alimentario centrado en la potencial alergenicidad de
los alimentos elaborados a partir de OVGMs como materias
primas, en particular los derivados de materiales que
portan el gen cry1Ab, la generación de
resistencia a antibióticos en las bacterias del tracto
digestivo de los mamíferos consumidores y la
recombinación de los genes de resistencia en las células
de los mismos individuos, sugiere que estos alimentos no
constituyen un riesgo para la población de los consume.
Los métodos de detección (cada vez más sensibles) de
fragmentos de ADN y de proteínas en los alimentos
revelan que el procesamiento de la materia prima durante
la elaboración del alimento degrada mayoritariamente
estas moléculas a elementos más sencillos que el
organismo los utiliza para la síntesis de nuevos
compuestos. La carencia de receptores glicolipídicos
específicos en la mucosa del intestino de vertebrados
fortalece la inocuidad de la proteína Bt en estos
organismos.
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