Introducción

Actualmente, la humanidad enfrenta varios desafíos, entre ellos la producción e inocuidad de alimentos, la cual está amenazada por sustancias que no deberían estar presentes en los alimentos, como patógenos, fármacos, metales pesados y plaguicidas. El uso inadecuado de estos últimos los ha situado como uno de los principales contaminantes de ambiente y alimentos y como una grave amenaza para la salud.¹

Diversos estudios han sugerido que la exposición a plaguicidas organofosforados altera la homeostasis de la glucosa,² el metabolismo de lípidos,³ la actividad endocrina⁴ y el equilibrio oxidante,⁵ alteraciones que pueden llevar a problemas de salud como la diabetes y la obesidad.

Se han evaluado distintos métodos para prevenir o disminuir los efectos tóxicos a la salud por plaguicidas organofosforados, como el uso de antioxidantes a base a de aloe vera,⁶ ajo,⁷ ácido ascórbico,⁸ microorganismos y sus enzimas.⁹

El consumo de microorganismos probióticos del género Lactobacillus confiere diversos beneficios para la salud. Arumugam et al.¹⁰ y Tian et al.¹¹ señalaron, respectivamente, que Lactobacillus casei y Lactobacillus plantarum tienen el potencial de reducir lesiones generadas por estrés oxidativo inducido por malatión y aumentar los niveles de acetilcolinesterasas. Por su parte, Trinder et al.¹² determinaron que Lactobacillus rhamnosus puede ser útil para reducir la absorción y toxicidad de los organofosforados.

Aunque diversos estudios han evaluado los efectos de la exposición a residuos de plaguicidas, pocos han utilizado un modelo de exposición crónica y dosis similares a las de una exposición real a través del consumo de alimentos; además, hasta el momento son limitadas las investigaciones sobre cómo mitigar los efectos por el consumo de alimentos contaminados con residuos de plaguicidas como el malatión.

Resultados

El peso de los ratones se registró cada 10 días durante 180 días y el incremento en el grupo que recibió malatión fue más notorio a partir del día 110 (Figura 1).

Figura 1 Evolución del peso promedio de los cuatro grupo de ratones durante 180 días. 

En la Figura 2 se comparan los valores promedio del peso de los ratones después de la administración de malatión, probióticos y M + P durante 180 días. Se puede observar un incremento del peso en los ratones del grupo con malatión (36.84 ± 8.2 g) con respecto al grupo con M + P (35.25 ± 6.8 g), con probióticos (34.10 ± 6.5 g) y el grupo de control (34.05 ± 6.4 g).

Figura 2 Efecto del malatión y los probióticos en el peso de ratones durante 180 días. Los datos se expresan como media ± DE (n = 5). Los valores fueron significativos con *p = 0.0387, **p = 0.0034 y ***p < 0.0001 al comparar los distintos grupos. 

La medición del nivel de glucosa reveló cambios en el grupo con malatión al compararlo con los demás grupos, manteniéndose por encima de los niveles considerados normales (70-110 mg/dL) durante la mayor parte del experimento (Figura 3).

Figura 3 Evolución del nivel de glucosa promedio de los cuatro grupo de ratones durante 180 días. 

La administración crónica de malatión durante 180 días incrementó los niveles séricos de glucosa: grupo con malatión, 122.5 ± 14.5 mg/dL; grupo con M + P, 106.4 ± 6.2 mg/dL; grupo con probióticos, 103.4 ± 4.7 mg/dL; grupo de control, 101.8 ± 5.7 mg/dL (Figura 4).

Figura 4 Efecto del malatión y los probióticos en el nivel de glucosa en sangre de ratones durante 180 días. Los datos se expresan como media ± DE (n = 5). Los valores fueron significativos con *p < 0.0001 en comparación con el grupo con malatión. 

Discusión

La obesidad y la diabetes son dos de las principales amenazas para la salud pública en México y el mundo. Además de los factores "tradicionales" relacionados con el aumento de peso y el desarrollo de diabetes, como la mala alimentación y el sedentarismo, existe un creciente interés para determinar la contribución de diversos factores.

Recientemente se ha sugerido que la exposición a plaguicidas organofosforados puede influir en el aumento de la incidencia de obesidad y diabetes.¹³ Las personas pueden estar expuestas a los plaguicidas a través de varias rutas, entre las que los alimentos constituyen la principal vía en las personas que no trabajan en la agricultura. Sin embargo, pocos estudios han evaluado el efecto del consumo crónico de plaguicidas a dosis a las que una persona puede estar expuesta a través del consumo de alimentos.

Diversas investigaciones han señalado que la exposición a plaguicidas organofosforados se vincula con la hiperglucemia debido a cambios hormonales,¹⁴ alteraciones del metabolismo energético,¹⁵ homeostasis de la glucosa (como la estimulación de la glucogenólisis y de la gluconeogénesis), alteración de la actividad de diversas enzimas (como la glucógeno fosforilasa) y resistencia a la insulina.¹⁶ La exposición subcrónica al malatión demostró que la resistencia a la insulina está relacionada con daño oxidativo e inflamación -inducidos por la generación de radicales libres y la peroxidación lipídica-,¹⁷ que ocasionan daño de órganos, como el páncreas, los músculos y el hígado, y alteran el metabolismo de lípidos, carbohidratos, proteínas y ADN.

Gálvez Ontiveros et al.¹⁸ resumieron varios estudios en los cuales se demuestra que la exposición a plaguicidas organofosforados induce inflamación, alteración del metabolismo de lípidos y disbiosis de la microbiota intestinal, la cual lleva a intolerancia a la glucosa y problemas de peso.

Todas las perturbaciones citadas, inducidas por el uso o exposición a plaguicidas, pueden provocar cambios en el peso corporal y niveles de glucosa, por lo cual nos dimos a la tarea de investigar si los plaguicidas a una dosis dentro de los límites máximos de residuos y que represente una exposición real en personas por el consumo de alimentos contaminados, influye en el desarrollo de diabetes u obesidad. En este estudio realizado durante 180 días pudimos observar un incremento en el peso y los niveles de glucosa de ratones tratados con malatión comparados con el grupo de control. En una investigación similar, Lukowicz et al.¹⁹ observaron un incremento de peso corporal e hiperglucemia después de la exposición dietética a un coctel de plaguicidas en dosis no tóxicas, resultados coincidentes con los nuestros. No obstante, investigadores como Xiao et al.¹⁷ y Czajka et al.¹³ han concluido que, a pesar de los diversos trastornos por la exposición a plaguicidas, existen inconsistencias sobre si esta aumenta el riesgo de desarrollar obesidad y diabetes, inconsistencias que pueden deberse a la toxicidad única de cada plaguicida, dosis empleadas, tiempo de exposición, etcétera.

En la segunda parte de nuestro análisis se investigó el efecto de la administración de probióticos sobre los niveles de la glucosa en sangre y el peso corporal de ratones. Diversos análisis han vinculado el consumo de especies probióticas, en particular especies del género Lactobacillus, con múltiples beneficios. Se ha reportado que su administración contribuye a la reducción del estrés oxidativo,¹¹ disminuye la absorción y toxicidad de plaguicidas organofosforados,¹²,²⁰ aumenta o disminuye el peso,²¹ y contribuye al control o mejora de los pacientes con diabetes.²²,²³ Estas propiedades nos llevaron a pensar que pueden servir como una herramienta protectora ante el incremento de peso y niveles de glucosa por el consumo de malatión.

Una cifra comúnmente citada como adecuada en el consumo de probióticos es 10⁸-10⁹ UFC de probióticos/día. Se ha documentado que su efecto se puede potenciar cuando la administración es mayor a ocho semanas o cuando se incluyen múltiples especies de probióticos.²⁴

Son limitados los estudios sobre el uso de probióticos en el tratamiento de los efectos ocasionados por el consumo de alimentos contaminados con residuos de plaguicidas. Arumugam et al.¹⁰ determinaron que Lactobacillus casei protege contra el estrés oxidativo inducido por malatión. Asimismo, Zhou et al.²⁵ observaron que diversas bacterias ácido lácticas, entre ellas Lactobacillus spp., tienen la capacidad de degradar plaguicidas organofosforados, degradación que será mayor cuanto mayor sea la produccion de enzima fosfatasa por parte de estas bacterias.

Observamos cambios significativos en el peso o los niveles de glucosa en ratones del grupo de control con respecto a los que recibieron probióticos; no obstante, pudimos apreciar una reducción importante de estos niveles al comparar el grupo que recibió M + P con el grupo con malatión, lo que indica que los probióticos, en particular los del género Lactobacillus, podrían servir como un agente protector prometedor contra la toxicidad inducida por la exposición a malatión y los problemas de salud asociados.

Conclusiones

Los resultados muestran que el consumo crónico de alimentos contaminados con residuos de malatión aumenta los niveles de glucosa y el peso, por lo que puede influir en el desarrollo de diabetes y obesidad. Por su parte, el consumo de probióticos puede ayudar a disminuir los efectos generados por la presencia de residuos de malatión en los alimentos.