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Sustancias tóxicas que afectan las células germinales masculinas

Por: Rafael H. Pagán Santini

2012-11-29 04:00:00

Células germinales en laboratorio

La muerte celular programada es un mecanismo de adaptación evolutiva que permite al organismo reproducirse, desarrollarse y sobrevivir. La disfunción de este proceso podría tener como consecuencia la deformación embriológica de estructuras anatómicas específicas, el desarrollo de enfermedades o la propia muerte del organismo. La muerte celular programada ocurre en la mayoría, si no que en todas las formas de vida, es una característica prominente en los organismos multicelulares. El organismo utiliza la muerte celular programada para esculpir los tejidos durante la embriogénesis, para remover células dañadas, para protegerse de infecciones patógenas y para regular el número de células y la homeostasis tisular. Cuando el daño celular es irreversible, producto de la agresión interna o externa, ocurren los diferentes mecanismos de muerte celular programado como proceso fisiológico de eliminación de componentes y residuos tóxicos.

Cuando pensamos en el desarrollo embrionario de un organismo, en algunas ocasiones se tiene la idea de un programa infalible y esquemático. Sin embargo, la embriología o la ciencia del desarrollo nos ha estado demostrando que este proceso se parece más al de un escultor que al de una maquina en producción en serie. Uno de los mecanismos que el cuerpo utiliza para remodelar el organismo que está desarrollando es lo que los científicos llaman la apoptosis. La apoptosis es la muerte celular programada o suicida, donde aquellas células que se han producido de más o se han formado incorrectamente están programadas para suicidarse. Además, se puede observar cuando las células son sometidas a agresiones por radiación ionizante, por compuestos químicos mutagénicos o por sustancias tóxicas (insecticidas), entre otros.

Existe una gran variedad de tóxicos que inducen la muerte celular programada en células germinales masculinas. El nitrobenceno (NB), es un componente del caucho, de los pesticidas y de algunas sustancias farmacéuticas. Es producido a gran escala como un precursor de la anilina. Aunque es ocasionalmente utilizado como un saborizante o aditivo de perfumes, el nitrobenceno es altamente tóxico en grandes cantidades. En el trabajo de laboratorio, ocasionalmente se usa como disolvente, especialmente para reactivos electrofílicos. Los ratones adultos, tratados con NB, desarrollan la enfermedad linfoproliferativa generalizada (gld).

El lindano, con el nombre químico: 1,2,3,4,5,6–hexaclorociclohexano, es un plaguicida. Es muy común, ya que es uno de los compuestos activos del yacutin, insecticida cutáneo contra la escabiosis o sarna. El lindano se encuentra entre los insecticidas organoclorado y al igual que otros de su grupo no se disuelve rápidamente en el medio ambiente. En el tratamiento contra los piojos fue uno de los de primera elección. Entre otros del grupo de químicos orgánicos que producen muerte celular en las células germinales masculinas se encuentra: el 2,5 Hexanedione (2,5HD), el 2Bromopropane (2BP) y el 4–Tertoctylphenol (4–OP), este último es un disruptor endocrino.

Los plaguicidas, organoclorado, conocidos como COPs, son compuestos químicos muy tóxicos, que no se degradan fácilmente porque su estructura química es muy estable, lo que los hace perdurables y persistentes a través del tiempo. Pueden pasar décadas e incluso volverse obsoletos y aún mantener su toxicidad. Contienen el elemento carbono en su estructura molecular, por eso son considerados orgánicos. Son producidos por el hombre y no se encuentran en forma natural. Estos químicos son liposolubles, lo que implica que se disuelve en un medio grasoso, no son solubles en el agua. Por eso se acumulan en los tejidos grasos de los organismos, y no se eliminan por los sistemas excretores que utilizan el agua como vehículo. Esta característica los hace bioacumulables y se biomagnifican a través de la cadena alimenticia. Viajan grandes distancias a través del agua, el aire y a través de los animales migratorios, contaminando todo a su paso”1.

Los disruptores endocrinos o estrógenos ambientales son sustancias con estructura química diferente a los estrógenos pero que comparten su capacidad para afectar al sistema endocrino y mimificar total o parcialmente la acción fisiológica de estos2. Son muchos los alimentos o las aguas que están contaminados con compuestos residuales de estrógenos ambientales, tales como los pesticidas organoclorado, bifenilos policlorados (PCBs), y los bifenilos polibromados (PBBs). Los PCBs se han relacionado con el cáncer de hígado y de pulmón, así como con alteraciones de la función reproductiva (p.e.: impotencia). La presencia de niveles altos de PBB en sangre es un fuerte indicador de posible cáncer de mamas, de linfoma no–Hopkins o de cáncer del sistema gastrointestinal. Al igual que los pesticidas organoclorado y los PCB, los PBB sufren procesos de bioamplificación y bio–magnificación a través de las cadenas tróficas (alimenticia).

La producción de espermatozoides descansa tanto en las condiciones fisiológicas como en las ambientales, las cuales pueden atenuar o totalmente suprimir las funciones testiculares. Desde los organismos multicelulares más primitivos hasta los vertebrados, los eventos de muerte celular bien orquestados han jugado un papel crítico en la remoción de células superfluas como parte vital de la escultura tisular durante el desarrollo. La muerte fisiológica permite eliminar las células extras que nos se desean a fin de mantener la homeostasia en el desarrollo del adulto, así como eliminar las células perjudiciales o las células con serios daños celulares o genéticos3. Sin embargo, cuando este mecanismo es estimulado artificialmente por las agresiones ambientales las consecuencias pueden ser funestas.    

En las células germinales debe entenderse este proceso dentro de la función del testículo, a saber, la producir de un organismo masculino capaz de sobrevivir, de reproducirse, de desarrollarse. Las células que por cualquier motivo, fisiológico o patológico, no pueda cumplir con el programa genético del organismo es potencialmente un agente  nocivo o no es parte del programa. Las células germinales, a diferencia de las cancerígenas, eternizan el programa genético evolutivamente heredado. Para que un organismo de reproducción sexual pueda garantizar la fertilidad y la diferenciación, la funcionalidad del espermatozoide es un requisito sine qua non.

1Proyecto Internacional de Eliminación de los COP.

2Arnold, S.F.; Klotz, D.M.; Collins, B.M,; Vonier, P.M.; Guillette Jr., L.J. and McLachlan, J.A. (1996): Synergistic activation of estrogen receptor with combinations of environmental chemicals. Science 272: 1489–1492.

3Kua CY, Kuida K. (2003), Cell death in mammalian development. In: Yin XM, Dong Z, Eds. Essential of Apoptosis: A guide for basic and Clinical Research. Totowa: Humana Press.

 

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