Las aflatoxinas son carcinógenos venenosos y mutágenos producidos por ciertos mohos ( Aspergillus flavus y Aspergillus parasiticus ) que crecen en el suelo, la vegetación en descomposición, el heno y los granos. Se encuentran regularmente en productos básicos almacenados incorrectamente como mandioca , chiles , semillas de algodón , mijo , maní , arroz , semillas de sésamo , sorgo , semillas de girasol , maíz dulce , nueces de árbol., trigo y una variedad de especias. Cuando se procesan alimentos contaminados, las aflatoxinas ingresan al suministro general de alimentos donde 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 convertir los productos de transformación de aflatoxinas en huevos, productos lácteos y carne. [1] Por ejemplo, se sospecha que los piensos para aves de corral contaminados se basan en los resultados de un alto porcentaje de muestras 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 esas investigaciones están en curso. [10] [11] Los adultos tienen una mayor tolerancia a la exposición, pero también están en riesgo. Ninguna especie animal es inmune. Las aflatoxinas se encuentran entre las sustancias más cancerígenas conocidas. [12] Después de ingresar al cuerpo, las aflatoxinas pueden ser metabolizadas por el hígado a un epóxido reactivo intermedio o hidroxilado para convertirse en la aflatoxina M 1 menos dañina .
Las aflatoxinas se ingieren con mayor frecuencia. Sin embargo, el tipo de aflatoxina más tóxico, B 1 , puede penetrar a través de la piel. [13]
Los niveles de acción de la Administración de Drogas y Alimentos de los Estados Unidos (FDA) para las aflatoxinas presentes en alimentos o piensos son de 20 a 300 ppb . [14] La FDA ha tenido ocasión de declarar retiradas del mercado de alimentos tanto para humanos como para mascotas como medida de precaución para prevenir la exposición.
El término "aflatoxina" se deriva del nombre de uno de los mohos que la producen, Aspergillus flavus . Fue acuñado alrededor de 1960 después de su descubrimiento como la fuente de la " enfermedad de Turquía X ". [15] Las aflatoxinas forman uno de los principales grupos de micotoxinas .
Tipos principales 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 esta y la aflatoxina M 2 también se producen cuando un hígado infectado metaboliza las aflatoxinas B 1 y B 2 .
- Aflatoxina B 1 y B 2 (AFB), producida por Aspergillus flavus y A. parasiticus
- Aflatoxinas G 1 y G 2 (AFG), producidas por algunos A. flavus y Aspergillus parasiticus del Grupo II [16]
- Aflatoxina M 1 (AFM 1 ), metabolito de la aflatoxina B 1 en humanos y animales (la exposición en niveles de ng puede provenir de la leche materna)
- Aflatoxina M 2 , metabolito de la aflatoxina B 2 en la leche de ganado alimentado con alimentos contaminados [17]
- Aflatoxicol (AFL): metabolito producido al romper el anillo de lactona
- Aflatoxina Q 1 (AFQ 1 ), principal metabolito de AFB 1 en preparaciones de hígado in vitro de otros vertebrados superiores [18]
AFM, AFQ y AFL retienen la posibilidad de convertirse en epóxido. Sin embargo, parecen mucho menos capaces de causar mutagénesis que la toxina no metabolizada. [19]
Condiciones de contaminación
Las aflatoxinas son producidas tanto por Aspergillus flavus como por Aspergillus parasiticus , que son formas comunes de mohos "herbáceos" muy extendidos en la naturaleza. La presencia de esos mohos no siempre indica la presencia de niveles nocivos de aflatoxina, 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 condiciones estresantes como la sequía.
El hábitat nativo de Aspergillus se encuentra en el suelo, vegetación en descomposición, heno y granos en deterioro microbiológico, pero invade todo tipo de sustratos orgánicos siempre que las condiciones sean favorables para su crecimiento. Las condiciones favorables incluyen alto contenido de humedad (al menos 7%) y alta temperatura. 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 habitualmente contaminados con aflatoxinas incluyen mandioca, chiles, maíz, semillas de algodón, mijo, cacahuetes, arroz, sorgo, semillas de girasol, frutos secos, 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 son alimentados con granos contaminados. [1] [20]
Un estudio realizado en Kenia y Malí encontró que las prácticas predominantes de secado y almacenamiento de maíz eran inadecuadas para minimizar la exposición a las aflatoxinas. [21]
Los cultivos orgánicos, que no se tratan con fungicidas , pueden ser más susceptibles a la contaminación con aflatoxinas. [22]
Prevención
Hay pruebas muy limitadas que demuestren que la educación agrícola y nutricional puede reducir la exposición a las aflatoxinas en los países de ingresos bajos a medianos. [23]
Patología
Ninguna especie animal es 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, [24] pero los niños se ven particularmente afectados, y su exposición puede provocar retraso en el crecimiento y retraso en el desarrollo, además de todos los síntomas que se mencionan a continuación. [4]
La exposición a niveles elevados de aflatoxinas produce una necrosis hepática aguda (aflatoxicosis aguda), que posteriormente da lugar a cirrosis o carcinoma de hígado . La insuficiencia hepática aguda se manifiesta por sangrado , edema , alteración de la digestión, cambios en la absorción y / o metabolismo de los nutrientes, y cambios mentales y / o coma . [24]
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, [25] ya que los metabolitos de las aflatoxinas pueden intercalarse en el ADN y alquilar las bases a través del resto 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 señalización de apoptosis (muerte celular programada). Estas mutaciones parecen afectar a algunas ubicaciones de pares de bases más que a otras, por ejemplo, la tercera base del codón 249 del gen p53 parece ser más susceptible a las mutaciones mediadas por aflatoxinas que las bases cercanas. [26] Al igual que con otros agentes alquilantes del ADN, la aflatoxina B 1 puede causar inmunosupresión y la exposición a ella se asocia con un aumento de la carga viral en personas VIH positivas. [27] [28]
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 de 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 reguladores para la vigilancia y el control de las aflatoxinas. [29]
Una dieta regular que incluya vegetales apiáceos , como zanahorias , chirivías , apio y perejil puede reducir los efectos cancerígenos de las aflatoxinas. [30]
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 los signos de disfunción hepática. [31] Algunos artículos han sugerido que el nivel tóxico en la comida para perros es de 100 a 300 ppb y requiere una exposición o consumo continuo durante algunas semanas o meses para desarrollar aflatoxicosis. [32] No se dispone de información 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 deficiente mediada por glutatión-S-transferasa . [33] [34]
Algunos estudios en hámsteres preñados mostraron una relación significativa entre la exposición a aflatoxina B 1 (4 mg / kg, dosis única) y la aparición de anomalías del desarrollo en su descendencia. [35]
En 2005, Diamond Pet Foods descubrió la aflatoxina en un producto fabricado en sus instalaciones de Gaston, Carolina del Sur . [36] [37] En 23 estados, Diamond retiró voluntariamente 19 productos formulados con maíz y fabricados en las instalaciones de Gaston. Las pruebas de más de 2700 muestras de productos terminados realizadas por laboratorios confirmaron que solo dos códigos de fecha de dos fórmulas para perros adultos tenían el potencial de ser tóxicos. [38]
En diciembre de 2020 y enero de 2021, Midwestern Pet Foods retiró alimentos para perros que contenían niveles fatales de aflatoxinas. [39] Hasta el 12 de enero de 2021 habían muerto 70 perros por intoxicación por aflatoxinas. [40]
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 aducto de AFB 1 - guanina en la orina de los sujetos. La presencia de este producto de degradación indica exposición a aflatoxina B 1 durante las últimas 24 horas. Sin embargo, esta técnica mide solo 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 una medida de la AFB 1 - albúmina aducto nivel en el suero sanguíneo. Este enfoque proporciona una medida más integrada de 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. [41] [42] [43] En algunos casos, cromatografía líquida - espectrometría de masas en tándem (LC-MS / MS) y otros métodos analíticos, revelaron un rango de 48% a 80% de muestras de productos seleccionados que contenían cantidades detectables de aflatoxina. En muchos de estos productos alimenticios contaminados, la aflatoxina excedió los límites de seguridad de la Administración de Drogas y Alimentos de los Estados Unidos (FDA) u otra agencia reguladora. [42] [43] [44]
- 2003 Kenia: intoxicación aguda, 120 muertes confirmadas. [45] [46]
- Febrero-marzo de 2013: Rumania, Serbia y Croacia importaron a Europa occidental - 2013 contaminación por aflatoxinas .
- Febrero de 2013: contaminación de Iowa. [47]
- 2014 (en curso): Nepal y Bangladesh , exposiciones neonatales, encontradas en la sangre del cordón umbilical . [45]
- 2019 Kenia: cinco marcas de harina de maíz retiradas del mercado debido a la contaminación. [48]
- 2021 USA: Contaminación de alimentos para mascotas fabricados por Midwestern Pet Food, causando la muerte de al menos 70 perros. [49]
- 2021 (en curso) Sri Lanka: aceite de coco contaminado lanzado para consumo público por el gobierno local. [50]
Ver también
- Síntesis total de aflatoxinas
- 2013 contaminación por aflatoxinas
- Micotoxinas en la alimentación animal
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enlaces externos
- Lista detallada e información sobre todas las micotoxinas de Aspergillus
- Aflatoxina , ICRISAT
- Aspergillusflavus.org
- Retiro del mercado de alimentos para mascotas Diamond
- Aflatoxina B 1