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aflatoxina

Estructura química de la aflatoxina B 1.

Las aflatoxinas son varios carcinógenos y mutágenos venenosos producidos por ciertos mohos , particularmente las especies de Aspergillus . Los hongos crecen en el suelo, en la vegetación en descomposición y en diversos alimentos y productos básicos como heno, maíz dulce , trigo , mijo , sorgo , mandioca , arroz , chiles , semillas de algodón , maní, nueces , semillas de sésamo , semillas de girasol y diversas especias. En resumen, los hongos en cuestión crecen en casi cualquier cultivo o alimento. Cuando estos alimentos contaminados se procesan o consumen, las aflatoxinas entran en el suministro general de alimentos. Se han encontrado tanto en alimentos para mascotas como para humanos, así como en materias primas para animales agrícolas. Los animales alimentados con alimentos contaminados pueden pasar los productos de transformación de aflatoxinas a huevos, productos lácteos y carne. [1] Por ejemplo, los alimentos para aves de corral contaminados son la fuente sospechosa de carne y huevos de pollo contaminados con aflatoxinas en Pakistán. [2]

Los niños se ven particularmente afectados por la exposición a las aflatoxinas, que se asocia con retraso en el crecimiento, [3] retraso en el desarrollo, [4] daño hepático y cáncer de hígado . En algunos estudios [6] [7] se ha informado de una asociación entre el retraso del crecimiento infantil y la exposición a aflatoxinas [5] , pero no se pudo detectar en todos. [8] [9] Además, los estudios epidemiológicos aún no han demostrado de manera concluyente una relación causal entre el retraso del crecimiento infantil y la exposición a las aflatoxinas, aunque tales investigaciones están en marcha. [10] [11] [12] Los adultos tienen una mayor tolerancia a la exposición, pero también corren riesgo. No se sabe que ninguna especie animal sea inmune. Las aflatoxinas se encuentran entre las sustancias más cancerígenas conocidas. [13] Después de ingresar al cuerpo, las aflatoxinas pueden ser metabolizadas por el hígado a un intermedio epóxido reactivo o hidroxiladas para convertirse en la aflatoxina M 1, menos dañina .

La intoxicación por aflatoxinas suele deberse a la ingestión, pero el compuesto de aflatoxina más tóxico, la B 1 , puede atravesar la piel. [14]

Los niveles de acción de la Administración de Alimentos y Medicamentos de los Estados Unidos (FDA) para las aflatoxinas presentes en alimentos o piensos son de 20 a 300 ppb . [15] La FDA ha tenido ocasión de declarar retiros del mercado de alimentos para humanos y mascotas como medida de precaución para prevenir la exposición.

El término "aflatoxina" deriva del nombre de la especie Aspergillus flavus , en la que se descubrieron por primera vez algunos de los compuestos. La palabra fue acuñada alrededor de 1960 después de su descubrimiento como fuente de la " enfermedad X del pavo ". [16] Las aflatoxinas forman uno de los principales grupos de micotoxinas y, aparte de Aspergillus flavus, varios miembros del grupo de compuestos se encuentran en especies como: Aspergillus parasiticus , Aspergillus pseudocaelatus , Aspergillus pseudonomius y Aspergillus nomius . [17]

Principales tipos y sus metabolitos.

La aflatoxina B 1 se considera la más tóxica y es producida tanto por Aspergillus flavus como por Aspergillus parasiticus . La aflatoxina M 1 está presente en el caldo de fermentación de Aspergillus parasiticus , pero ésta y la aflatoxina M 2 también se producen cuando un hígado infectado metaboliza las aflatoxinas B 1 y B 2 .

AFM, AFQ y AFL conservan la posibilidad de convertirse en epóxido. Sin embargo, parecen mucho menos capaces de provocar mutagénesis que la toxina no metabolizada. [21]

Condiciones de contaminación

Las aflatoxinas son producidas tanto por Aspergillus flavus como por Aspergillus parasiticus , que son formas comunes de mohos "maleza" muy extendidos en la naturaleza. La presencia de esos mohos no siempre indica que haya niveles nocivos de aflatoxinas, pero sí indica un riesgo significativo. Los mohos pueden colonizar y contaminar los alimentos antes de la cosecha o durante el almacenamiento, especialmente después de una exposición prolongada a un ambiente de alta humedad o a condiciones estresantes como la sequía. La contaminación por aflatoxinas está aumentando en cultivos como el maíz como resultado del cambio climático que crea mejores condiciones para estos mohos. [22] [23]

El hábitat nativo de Aspergillus es el suelo, la vegetación en descomposición, el heno y los granos en proceso de deterioro microbiológico, pero invade todo tipo de sustratos orgánicos siempre que las condiciones sean favorables para su crecimiento. Las condiciones favorables para la producción de aflatoxinas incluyen un alto contenido de humedad (al menos 7%) y temperaturas de 55 °F (13 °C) a 104 °F (40 °C) [óptimo 27 a 30 °C (81 a 86 °F) ]. [24] [25] Se han aislado aflatoxinas de todos los principales cultivos de cereales y de fuentes tan diversas como la mantequilla de maní y el cannabis. Los productos básicos regularmente contaminados con aflatoxinas incluyen la yuca, los chiles, el maíz, las semillas de algodón, el mijo, el maní, el arroz, el sorgo, las semillas de girasol, las nueces, el trigo y una variedad de especias destinadas al consumo humano o animal. Los productos de transformación de aflatoxinas a veces se encuentran en huevos, productos lácteos y carne cuando los animales se alimentan con cereales contaminados. [1] [26]

Un estudio realizado en Kenia y Malí encontró que las prácticas predominantes para secar y almacenar maíz eran inadecuadas para minimizar la exposición a las aflatoxinas. [27]

Los cultivos orgánicos, que no son tratados con fungicidas , pueden ser más susceptibles a la contaminación con aflatoxinas. [28]

Prevención

Un medio principal para limitar el riesgo de las aflatoxinas en el suministro de alimentos es la higiene de los alimentos en la cadena de suministro de productos comerciales, como rechazar el grano mohoso para su uso en plantas de procesamiento de alimentos y probar los niveles de aflatoxinas en lotes de ingredientes antes de agregarlos a la mezcla. Las agencias reguladoras como la FDA establecen límites a los niveles aceptables. El secado del grano en sí, que es necesario para una cosecha viable en muchas regiones , sienta las bases para este esfuerzo al evitar, en primer lugar, que el grano almacenado esté demasiado húmedo.

Hay pruebas muy limitadas que demuestran que la educación agrícola y nutricional puede reducir la exposición a las aflatoxinas en países de ingresos bajos y medios. [29]

Patología

No se sabe que ninguna especie animal sea inmune a los efectos tóxicos agudos de las aflatoxinas. Los seres humanos adultos tienen una alta tolerancia a la exposición a las aflatoxinas y rara vez sucumben a la aflatoxicosis aguda, [30] pero los niños se ven particularmente afectados y su exposición puede provocar un retraso en el crecimiento y un retraso en el desarrollo, además de todos los síntomas que se mencionan a continuación. [4]

La exposición a altos niveles de aflatoxinas produce una necrosis hepática aguda (aflatoxicosis aguda), que posteriormente resulta en cirrosis o carcinoma de hígado . La insuficiencia hepática aguda se manifiesta por sangrado , edema , alteración en la digestión, cambios en la absorción y/o metabolismo de los nutrientes y cambios mentales y/o coma . [30]

La exposición crónica y subclínica no produce síntomas tan dramáticos como la aflatoxicosis aguda. La exposición crónica aumenta el riesgo de desarrollar cáncer de hígado y vesícula biliar, [31] ya que los metabolitos de las aflatoxinas pueden intercalarse en el ADN y alquilar las bases a través de la fracción epóxido . Se cree que esto causa mutaciones en el gen p53 , un gen importante para prevenir la progresión del ciclo celular cuando hay mutaciones en el ADN o señalar la apoptosis (muerte celular programada). Estas mutaciones parecen afectar algunas ubicaciones de pares de bases más que otras; por ejemplo, la tercera base del codón 249 del gen p53 parece ser más susceptible a mutaciones mediadas por aflatoxinas que las bases cercanas. [32] Al igual que con otros agentes alquilantes del ADN, la aflatoxina B 1 puede causar supresión inmune y la exposición a ella se asocia con un aumento de la carga viral en personas VIH positivas. [33] [34]

La expresión de enfermedades relacionadas con las aflatoxinas está influenciada por factores como la especie, la edad, la nutrición, el sexo y la posibilidad de exposición simultánea a otras toxinas. El principal órgano diana en los mamíferos es el hígado, por lo que la aflatoxicosis es principalmente una enfermedad hepática. Las condiciones que aumentan la probabilidad de aflatoxicosis en humanos incluyen la disponibilidad limitada de alimentos, las condiciones ambientales que favorecen el crecimiento de moho en los alimentos y la falta de sistemas regulatorios para el seguimiento y control de las aflatoxinas. [35]

Una dieta regular que incluya vegetales apiáceos , como zanahorias , chirivías , apio y perejil , puede reducir los efectos cancerígenos de las aflatoxinas. [36]

No existe un antídoto específico para la aflatoxicosis. La atención sintomática y de apoyo adaptada a la gravedad de la enfermedad hepática puede incluir líquidos intravenosos con dextrosa, vitamina K activa, vitaminas B y una dieta proteica restringida pero de alta calidad con un contenido adecuado de carbohidratos.

en otros animales

En los perros, la aflatoxina tiene el potencial de provocar enfermedades hepáticas. Los niveles bajos de exposición a las aflatoxinas requieren un consumo continuo durante varias semanas o meses para que aparezcan signos de disfunción hepática. [37] Algunos artículos han sugerido que el nivel tóxico en la comida para perros es de 100 a 300 ppb y requiere exposición o consumo continuo durante algunas semanas o meses para desarrollar aflatoxicosis. [38] No hay información disponible que sugiera que los perros recuperados sucumbirán más tarde a una enfermedad inducida por aflatoxinas.

Los pavos son extremadamente susceptibles a la aflatoxicosis. Estudios recientes han revelado que esto se debe al metabolismo eficiente de la aflatoxina B 1 mediado por el citocromo P450 en el hígado de pavos y a la desintoxicación mediada por la glutatión-S-transferasa deficiente . [39] [40]

Algunos estudios en hámsteres preñados mostraron una relación significativa entre la exposición a la aflatoxina B 1 (4 mg/kg, dosis única) y la aparición de anomalías en el desarrollo de sus crías. [41]

En 2005, Diamond Pet Foods descubrió aflatoxina en un producto fabricado en sus instalaciones en Gaston, Carolina del Sur . [42] [43] En 23 estados, Diamond retiró voluntariamente 19 productos formulados con maíz y fabricados en las instalaciones de Gaston. Las pruebas de más de 2.700 muestras de productos terminados realizadas por laboratorios confirmaron que sólo dos códigos de fecha de dos fórmulas para perros adultos tenían el potencial de ser tóxicos. [44]

En diciembre de 2020 y enero de 2021, Midwestern Pet Foods retiró del mercado alimentos para perros que contenían niveles letales de aflatoxinas. [45] Hasta 70 perros habían muerto por intoxicación por aflatoxinas hasta el 12 de enero de 2021. [46]

Detección en humanos

Hay dos técnicas principales que se han utilizado con mayor frecuencia para detectar niveles de aflatoxinas en humanos.

El primer método consiste en medir el AFB 1 - aducto de guanina en la orina de los sujetos. La presencia de este producto de degradación indica exposición a la aflatoxina B 1 durante las últimas 24 horas. Sin embargo, esta técnica mide sólo la exposición reciente. Debido a la vida media de este metabolito, el nivel de AFB 1 -guanina medido puede variar de un día a otro; según la dieta, no es ideal para evaluar la exposición a largo plazo.

Otra técnica que se ha utilizado es la medición del nivel de aducto de albúmina AFB 1 en el suero sanguíneo. Este enfoque proporciona una medida más integrada de la exposición durante varias semanas o meses.

Lista de brotes

Se han identificado fuentes internacionales de mantequilla de maní comercial , aceites de cocina (por ejemplo , aceite de oliva , maní y sésamo ) y cosméticos contaminados con aflatoxinas. [47] [48] [49] En algunos casos, la cromatografía líquida – espectrometría de masas en tándem (LC-MS/MS) y otros métodos analíticos revelaron que un rango del 48 % al 80 % de las muestras de productos seleccionados contenían cantidades detectables de aflatoxina. En muchos de estos productos alimenticios contaminados, la aflatoxina excedió los límites de seguridad de la Administración de Alimentos y Medicamentos de los EE. UU . (FDA) u otra agencia reguladora. [48] ​​[49] [50]

Ver también

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