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Plan de Acción Ante el Cambio Climático del Estado de Baja California Sur Modulo Salud Informe Final Tania Zenteno-Savín, Sara C. Díaz-Castro, Lía C. Méndez-Rodríguez, Ramón GaxiolaRobles, Adolfo García-González, Norma O. Olguin-Monroy, Orlando Lugo-Lugo, Baudilio Acosta CIBNOR, SSA-BCS, IMSS-BCS Indice de Contenido Resumen ....................................................................................................................................................... 2 Introducción .................................................................................................................................................. 3 Antecedentes ................................................................................................................................................ 3 Objetivos ....................................................................................................................................................... 6 Métodos ........................................................................................................................................................ 7 Resultados ..................................................................................................................................................... 8 Salud de Organismos Marinos de Baja California Sur ............................................................................... 9 Salud Pública en Baja California Sur........................................................................................................ 18 Conclusiones y Recomendaciones .............................................................................................................. 20 Bibliografía .................................................................................................................................................. 21 Plan de Acción Ante el Cambio Climático del Estado de Baja California Sur Modulo Salud Informe Final Tania Zenteno-Savín, Sara C. Díaz-Castro, Lía C. Méndez-Rodríguez, Ramón GaxiolaRobles, Adolfo García-González, Norma O. Olguin-Monroy, Orlando Lugo-Lugo, Baudilio Acosta CIBNOR, SSA-BCS, IMSS-BCS Resumen Como resultado del cambio climático global se anticipan aumentos en la incidencia de radiación ultravioleta (UV), particularmente del tipo B (UV-B), y la temperatura. La UV aumenta la producción de especies reactivas de oxígeno (ERO) e induce estrés oxidativo. La tasa de bioacumulación de metales pesados en organismos acuáticos depende de la temperatura ambiental; así, el aumento en la temperatura del agua que se anticipa a raíz del cambio climático global resultará en mayores niveles de metales pesados en los tejidos de invertebrados marinos, los cuales se perpetuarán e incluso magnificarán a lo largo de la cadena trófica. Los metales pesados ejercen su toxicidad, en parte, mediante las reacciones tipo Fenton, promoviendo la producción de ERO y las reacciones en cadena del estrés oxidativo en células y tejidos. El objetivo de este modulo fue hacer una revisión de la información disponibile, recopilar los resultados preliminares y complementarlos con análisis de muestras para iniciar la evaluación del efecto del cambio climático global sobre la salud de las principales poblaciones de invertebrados y vertebrados marinos de interés comercial y ecológico, incluyendo humanos, de Baja California Sur. Los resultados sugieren que existe una variabilidad estacional en los indicadores de salud, incluyendo los indicadores de estrés oxidativo, en invertebrados y vertebrados marinos en Baja California Sur que podría acrecentarse en respuesta al cambio climático. 2 Introducción Como resultado del cambio climático global se anticipan aumentos en la incidencia de radiación ultravioleta (UV), particularmente del tipo B (UV-B), y la temperatura. La UV desencadena la producción de especies reactivas de oxígeno (ERO) e induce estrés oxidativo. Las ERO actúan como agentes promotores de ciertos tipos de carcinoma y, por otro lado, la acción anticarcinogénica y antipromotora de algunos antioxidantes aparentemente protege contra la incidencia y el desarrollo de ciertos tipos de cáncer. Adicionalmente, las alteraciones ambientales podrían afectar la estabilidad, incrementando la biodisponibilidad de metales tanto de origen natural como los derivados de actividades antropogénicas, especialmente mineras. La tasa de bioacumulación de metales pesados en invertebrados acuáticos y peces depende de la temperatura ambiental; así, el aumento en la temperatura del agua que se anticipa a raíz del cambio climático global resultará en mayores niveles de metales pesados en los tejidos de invertebrados marinos, los cuales se perpetuarán e incluso magnificarán a lo largo de la cadena trófica. Se prevee que el incremento en la incidencia de UV puede causar un aumento en la tasa de reacciones fotoquímicas dependientes de la temperatura que involucran metales pesados, y por ende, un cambio en los ciclos de los metales pesados. Los metales pesados ejercen su toxicidad, en parte, mediante las reacciones tipo Fenton, promoviendo las reacciones en cadena del estrés oxidativo en células y tejidos. El estrés oxidativo se define como un desbalance entre la producción de especies reactivas de oxígeno (ERO), incluyendo radicales libres, y las defensas antioxidantes del organismo. Las respuestas al estrés oxidativo incluyen diferentes vías bioquímicas, fisiológicas y están además determinadas genéticamente. Antecedentes Las ERO, como el anión superóxido (O2•-), el radical hidroxilo (•OH), óxido nítrico (NO.) y el peróxido de hidrógeno –que no es un radical libre- (H2O2) tienen un potencial elevado de reacción con lípidos, proteínas y aún el material genético de la célula (Halliwell and Gutteridge, 1999). Cuando la producción de ERO aumenta al punto de sobrepasar las defensas antioxidantes, se presenta un evento de estrés oxidativo (Sies, 1986). La intensidad del insulto oxidativo determinará la extensión del daño a células y tejidos, potencialmente conduciendo a muerte celular y necrosis de tejidos. En animales, incluyendo humanos, se han asociado más de cien enfermedades a la sobreproducción de ERO y eventos de estrés oxidativo, incluyendo embolia, arterioesclerosis, diabetes, cáncer, Alzheimer, encefalomalacia nutricional, hepatosis dietética, intoxicación por contaminantes, alcoholismo y envejecimiento (Poeggeler et 3 al., 1993; Reiter, 1995; Chihuailaf et al., 2002; Pasupathy y Homer-Vanniasinkam, 2005). El estrés oxidativo se define como un desbalance entre la producción de especies reactivas de oxígeno (ERO), incluyendo radicales libres, y las defensas antioxidantes del organismo. Las ERO son moléculas que tienen al menos un electrón no pareado; por lo tanto, son altamente reactivas y tienen una vida media muy corta. Las ERO pueden atacar componentes celulares, dañando lípidos, proteínas y ADN; una producción excesiva de ERO puede causar muerte celular, necrosis de tejidos e incluso amenazar la salud del individuo (Sies, 1986). Las ROS pueden generarse a partir de reacciones redox, por fagocitos o por exposición a radiación ionizante (luz UV, humo de cigarro), tienen un importante papel en la defensa celular contra microorganismos y están involucradas en la toxicidad y patología de varios contaminantes ambientales (Ahmad, 1995; Slim et al., 1999; Halliwell y Gutteridge, 1999). Los antioxidantes son responsables de proteger a células y moléculas contra daño oxidativo; son muy importantes para terminar la cascada de producción de ERO y las reacciones en cadena que inducen peroxidación de lípidos; también juegan un papel vital en mantener las células inmunes en un ambiente reducido. Las vitaminas A, E y C son algunos de los antioxidantes liposolubles más importantes, encontrados en los alimentos, y su biodisponibilidad está afectada por la presencia de grasas en la dieta (Halliwell y Gutteridge, 2000). La evidencia sugiere una interacción entre la toxicidad del oxígeno y la patología relacionada a varios contaminantes ambientales. Slim et al. (1999) sugieren que ciertos contaminantes, tales como hidrocarburos polihalogenados y bifeniles policlorinados (PCBs) están relacionados con el desarrollo de varias enfermedades, a través de alteraciones en la función normal de las células endoteliales. La exposición a contaminación ambiental debida a productos nitrogenados oxidados se asocia a una mayor incidencia de enfermedades perinatales, y se cree que las ERO actúan como agentes promotores en ciertos tipos de carcinomas (Sies, 1986; Tabacova et al., 1998). Por otro lado, la acción anti-carcinogénica y anti-promotora de algunos antioxidantes aparentemente protege contra la incidencia y el desarrollo de ciertos tipos de cáncer. Algunos metales, incluyendo el cromio, hierro, y cobre, sufren ciclos redox, mientras que el cadmio, mercurio y plomo disminuyen las concentraciones de glutatión; ambos eventos llevan a la producción de ERO, la que a su vez induce la producción de proteínas de choque térmico (HSP, también conocidas como proteínas de estrés), peroxidación de lípidos, daño al ADN y alteraciones en la homeostasis celular (Stohs y Bagchi, 1995). El consumo del glutatión intracelular causa oxidación, desnaturalización y agregación de proteínas, lo cual puede explicar el mecanismo por el cual la disminución de glutatión puede iniciar las respuestas de estrés (Freeman et al., 1997). 4 Figuereido-Pereira y Cohen (1999) sugieren que se reclutan vías antioxidantes específicas para remover proteínas que han sido modificadas por oxidación debida a agentes tóxicos tales como cadmio y zinc. El estrés oxidativo generado por estos contaminantes es contrarestado por antioxidantes; especialmente por la inducción de enzimas antioxidantes, las cuales son vitales para la terminación de la cascada de las ERO y la reacción en cadena que induce peroxidación de lípidos. Sin embargo, si los metabolitos resultantes de un estrés oxidativo no son removidos eficientemente, éstos se acumulan en la célula conduciendo a una menor viabilidad celular. Aún más, concentraciones micromolares de cadmio pueden aumentar la producción de ERO y ejercer efectos tóxicos en células renales (Thevenod y Friedmann, 1999). Estudios en laboratorio y en campo sugieren que el estrés oxidativo puede hacer a los organismos más sensibles a la toxicidad por contaminantes químicos y xenobióticos (Sheehan y Power, 1999). Las enzimas glutatión S-transferasas (GST) de mamíferos y peces son capaces de unirse a un amplio rango de xenobióticos (Fitzpatrick y Sheehan, 1993; Power et al., 1996). Rodriguez-Ariza et al. (1993), estudiando Mullet sp. colectados en un estuario contaminado con metales, PAHs, PCBs y pesticidas, sugieren que el estado redox del glutatión se puede tomar como una evidencia de estrés oxidativo y que la ausencia de niveles elevados de peroxidación de lípidos en combinación con una mayor actividad de las enzimas antioxidantes indican que puede haber reparación de lípidos peroxidados como una respuesta adaptativa a exposición a contaminantes a largo plazo. Los metales pesados tienden a ser más variables en sus patrones de acumulación y distribución en los organismos que los compuestos orgánicos. Por ejemplo, las concentraciones de mercurio son usualmente mayores en hígado que en otros tejidos, mientras que el cadmio tiende a acumularse en el riñón. En contraste, el hueso es el depósito predominante a largo plazo de plomo en vertebrados; los niveles de plomo en el hueso son generalmente más altos que en los tejidos suaves (Kempler et al., 1994). La elevada variabilidad en metales pesados observada entre individuos se ha relacionado a una mayor acumulación con la edad. Existe evidencia de la transferencia de metales pesados de madres a cachorros a través de la leche en mamíferos terrestres y marinos (Honda et al., 1987, Wagemann et al., 1990). El análisis de elementos traza en sedimentos marinos de Bahía de La Paz, Baja California Sur. (Shumilin et al., 2001) reveló que las concentraciones de selenio, arsénico, plomo y cadmio fueron mayores que aquellas encontradas en promedio en la corteza terrestre. Otros estudios a lo largo de la Peninsula de Baja California encontraron que los niveles de cadmio en tejidos de mejillón varían con la localidad geográfica, encontrando niveles hasta de 70 μg/g en Bahía Tortugas en la costa del Pacífico; se sugiere que tales variaciones se deben tanto a fuentes naturales 5 (surgencias) como a las actividades antropogénicas (minería) en la zona (GutiérrezGalindo et al., 1999). Se dice que la toxicidad del cadmio se debe a su interferencia con la actividad enzimática, el metabolismo de la glucosa y la biosíntesis de ácidos grasos (Soengas et al., 1996; Steibert y Kokot 1980). Se ha reportado que el cadmio afecta la proliferación y desarrollo celular, aumenta el daño oxidativo, induce apoptosis, y modula las vías de transducción de señales (Soengas et al., 1996; Yang et al., 2004; Koutsogiannaki et al., 2006). Se sabe que el cadmio disminuye la concentración de glutatión, aumentando la producción de ERO y, por lo tanto, induciendo la producción de HSP, peroxidación de lípidos, daño al ADN, y alteración de la homeostasis celular (Stohs y Bagchi, 1995). Los niveles bajos de glutatión intracelular causan oxidación, desnaturalización y agregación de proteínas, lo que puede explicar el mecanismo por el cual la disminución del glutatión conduce a las respuestas al estrés (Freeman et al., 1997). Figuereido-Pereira y Cohen (1999) sugirieron que las vías específicas antioxidantes se reclutan para remover proteínas que han sido modificadas por oxidación debida a cadmio. Sin embargo, si los metabolitos que resultan del insulto oxidativo no son removidas eficientemente, éstos se acumulan en la célula y disminuye la viabilidad celular. Más aún, concentraciones micromolares de cadmio pueden aumentar la producción de ERO y tener efectos tóxicos en los riñones (Thevenod y Friedmann, 1999). Se cree que las ERO actúan como agentes promotores de ciertos tipos de carcinomas (Sies, 1986; Tabacova et al., 1998). Por otro lado, la acción anti-carcinogénica y anti-promotora de algunos antioxidantes aparentemente protege contra la incidencia y desarrollo de ciertos tipos de cáncer (Blot et al., 1993; Blot, 1997; Burr, 1994). El cadmio regula la expresión de genes que codifican para antioxidantes tales como citocromo c oxidasa, metalotioneinas, superóxido dismutasa, proteína de choque térmico 70, así como genes que codifican para el metabolismo mitocondrial y la detoxificación de metales pesados (Achard- Joris et al., 2006; González et al., 2006). Objetivos El objetivo de este modulo es hacer una revisión extensiva de la información disponibile, recopilar los resultados preliminares y complementarlos con análisis de muestras para iniciar la evaluación del efecto del cambio climático global sobre la salud de las principales poblaciones de invertebrados y vertebrados marinos de interés comercial y ecológico, incluyendo humanos, de Baja California Sur. 6 Métodos Se cuantificó la variación espacio-temporal de la temperatura ambiental, la temperatura superficial del mar, y los niveles de metales pesados siguiendo metodologías tradicionales. Para el análisis climático, se usaron los datos diarios de temperatura máxima, temperatura mínima y precipitación entre 1979 y 2001 de Baja California Sur. Los datos fueron extraídos de la base de datos denominada Extractor Rápido de Información Climatológica (ERIC III) creada por el Instituto Mexicano de Tecnología del Agua, y para Estados Unidos fueron cortesía del National Climatic Data Center (NOAA NCDC, 2006) esos registros fueron actualizados con los datos del Servicio Meteorológico Nacional. Se determinaron las especies de importancia comercial y ecológica en Baja California Sur sobre las que se enfocaron los estudios de salud. Se revisó la información básica disponible para estas especies, y se complementó con el análisis de muestras colectadas en el desarrollo de esta propuesta. De las especies marinas se extrajeron muestras de tejido (músculo, gónada y glándula digestiva de los invertebrados; músculo, corazón, e hígado de los vertebrados) y sangre (tortugas marinas). Las muestras se congelaron inmediatamente por inmersión en nitrógeno líquido y se mantuvieron en congelación durante el transporte al laboratorio y hasta el momento de realizar el análisis. Las muestras se analizaron por triplicado y se procesaron en los laboratorios del CIBNOR y del IMSS. En las muestras de tejidos de invertebrados y vertebrados marinos, los niveles de metales pesados se midieron en las muestras por espectrometría de masas. De las muestras de sangre, se separaron 5 mL con EDTA para los análisis hematológicos; esta muestra se mantuvo en refrigeración o sobre hielo hasta su análisis. El resto de las muestras de sangre se centrifugaron para separar plasma y suero, los cuales se almacenaron en viales criogénicos (1.5-2.0 mL), se congelaron en nitrógeno líquido y se mantuvieron en congelación durante el transporte. Una vez en el laboratorio, las muestras se almacenaron en congelación a -80°C hasta ser procesadas. En las muestras de plasma y suero de invertebrados y vertebrados marinos, se cuantificaron los siguientes marcadores mediante análisis rutinarios usados en bioquímica clínica con un equipo de análisis clínico automatizado: sodio, potasio, cloro, fósforo, urea, nitógeno, creatinina cinasa, creatinina, colesterol, proteína total, albúmina, globulina, AP, glucosa, lactato deshidrogenasa, aspartato aminotrasferasa, alanina aminotransferasa. De las muestras de sangre se aisló el contenido intracelular de eritrocitos para la cuantificación de los indicadores de estrés oxidativo como se explica a continuación. La producción endógena de radical superóxido se determinó como un indicador de la 7 capacidad de las muestras para producir ERO mediante una técnica espectrofotométrica indirecta basada en la producción de este radical durante la reducción de ferricitocromo c (Drossos et al., 1995). Como indicador de daño a tejidos por las ERO se cuantificaron la peroxidación de lípidos, proteínas carboxiladas y la tasa GSSG/GSH. La peroxidación de lípidos se analizó como el contenido tisular de sustancias reactivas al ácido tiobarbitúrico siguiendo la metodología de Ohkawa et al. (1979) modificada por Persky et al. (2000). La actividad total de superóxido dismutasa (SOD) fue cuantificada espectrofotométricamente usando xantina/xantina oxidasa como generador de radical superóxido y nitroazul de tetrazolio como detector (Suzuki, 2000). La actividad de catalasa (CAT) se evaluó siguiendo el decremento de la concentración de peróxido a 240 nm (Aebi, 1984). La actividad de glutatión peroxidasa (GPx) se midió monitoreando el decremento en la concentración de NADPH usando peróxido como sustrato (Flohé y Günzler, 1984). La actividad enzimática de glutation-S-transferasa (GST) se determinó siguiendo la formación del producto tioeter en la reacción entre glutatión y 1-cloro, 2,4-dinitrobenzeno (CDNB) (Habing y Jakoby, 1981). El contenido de proteínas solubles en tejidos se midió siguiendo el método de Bradford (1976) usando el reactivo preparado (Bio-Rad©) y albúmina de suero bovino como estándar. Se probó el ajuste de la distribución de las muestras con la distribución normal usando pruebas de probabilidad Kolmogorov-Smirnoff. De ser necesario, se transformaron los valores de las variables (particularmente aquellas reportadas como conteos o proporciones) usando logaritmos, ángulos ó raíz cuadrada para mejorar la normalidad de las distribuciones antes de realizar los cálculos estadísticos. La homogeneidad de varianza de los datos se probó usando la prueba C de Cochran. Las diferencias entre poblaciones fueron determinadas con pruebas t, con ajuste de Bonferroni para comparaciones múltiples, y fueron verificadas con un análisis de varianza de una via (ANOVA); alternativamente, se utilizó una prueba de Kruskal-Wallis. El nivel de probabilidad de 5% se tomó como estadísticamente significativo. Resultados Con base en los registros de temperaturas extremas y precipitación se dividieron los datos en dos épocas: temporada cálida (mayo-octubre) y temporada fría (noviembreabril) (Fig. 1). 8 35 50 30 25 40 20 30 15 20 10 10 5 0 Temperatura ( ºC) Precipitación (mm) 60 0 Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago Sep Oct Nov Dic Mes Figura 1. Precipitación promedio (mm, barras azules) y temperatura (C, linea café) mensual promedio para el estado de Baja California Sur durante el período 1979 2001. Salud de Organismos Marinos de Baja California Sur Se recopilaron y complementaron los resultados sobre los niveles de metales pesados y los principales marcadores de salud, incluyendo los indicadores de estrés oxidativo, en invertebrados (almeja chocolata, caracol, macroalgas y pasto marino) y vertebrados (tortuga verde) en las costas de Baja California Sur. Existen muy pocos datos reportados sobre el estado de salud de las poblaciones de invertebrados y vertebrados marinos y terrestres de Baja California Sur. La mayoría de la información disponible es a partir de estudios puntuales, a corto plazo (<3 años de muestreo). Sin embargo, los datos disponibles sugieren que existe una variabilidad estacional en los indicadores de salud, incluyendo los indicadores de estrés oxidativo, en invertebrados y vertebrados marinos en Baja California Sur. Macroalgas y Pasto Marino Se colectaron muestras de macroalgas y pasto marino en tres sitios (La Estufa, El Conchalito y La Boca; Fig. 2) a lo largo de Bahía Magdalena, Baja California Sur entre noviembre 2009 y junio 2010. En la tabla I se presenta la relación de las especies de macroalgas encontradas por sitio y por temporada de colecta. 9 Figura 2. Sitios de colecta de macroalgas y pasto marino en Bahía Magdalena, Baja California Sur. Tabla I. Relación de especies de macroalgas y pasto marino colectadas en Bahía Magdalena, Baja California Sur. 10 En macroalgas marinas de Bahía Magdalena se encontraron variaciones estacionales en la abundancia y distribución, así como en la concentración de elementos traza y la actividad de las enzimas antioxidantes, particularmente, en el pasto marino, Zoostera marina (Fig. 3). Se encontraron mayores niveles de la actividad de las enzimas antioxidantes analizadas, así como mayores niveles de daño oxidativo, en las macroalgas y pasto marino durante la temporada cálida en comparación con la temporada fría (p<0.05). GR (nmol min-1 mg-1 de proteína) 700 C a 600 500 400 300 b 200 b 100 0 GPx (nmol min-1 mg-1 de proteína) 9000 febrero abril junio febrero abril junio D 8000 7000 6000 5000 4000 3000 2000 1000 0 Figura 3. Actividad (nmol min-1 mg-1 de proteina) de las enzimas antioxidantes glutatión reductasa (GR) y glutatión peroxidasa (GPx) en pasto marino (Zoostera marina) colectado en 11 Bahía Magdalena entre febrero y junio del 2010. Los resultados se presentan como promedio ± error estándar. Las letras diferentes denotan diferencias significativas, p<0.05. Almeja Chocolata, Megapitaria squalida Se presentan datos de almeja chocolata (Megapitaria squalida) colectada durante los meses de abril (temprada fría) y agosto (temporada cálida) del 2003 a lo largo de 9 estaciones localizadas en la Bahía de La Paz, Baja California Sur (Fig. 4). Figura 4. Sitios de colecta de la almeja chocolata (Megapitaria squalida) en la Bahía de La Paz, Baja California Sur. Se encontró una variabilidad estacional en los indicadores de estrés oxidativo en almeja chocolata en Bahía de La Paz. La producción de radical superóxido, los niveles de peroxidación de lípidos (cuantificados como sustancias reactivas al ácido tiobarbitúrico, TBARS) y la capacidad antioxidante total fueron mayores en los tejidos de las almejas colectadas en agosto (temporada cálida) en comparación con aquellas colectadas en abril (temporada fria) (p<0.05) (Fig. 5). 12 Figura 5. Producción de radical superóxido O2•-, niveles de peroxidación de lípidos (TBARS) y capacidad antioxidante total (AOX) en almeja chocolata (Megapitaria squalida) en Bahía de La Paz. Los resultados se presentan como promedio ± error estándar. *= diferencias significativas, p<0.05. En agosto, las almejas presentaron un incremento significativo en los niveles de hierro (p<0.001), cobre (p<0.05), manganeso (p<0.001) y níquel (p<0.005), pero un decremento significativo en las concentraciones de zinc (p<0.001), plomo (p<0.001) y cadmio (p<0.05) (Tabla II). Tabla II. Promedios y desviaciones estándar de los niveles de metales pesados (base seca) en almejas colectadas en Abril y Agosto Elementos Abril (µg/g) Agosto (µg/g) Cd 6.3 ± 3.4ª 5.1 ± 2.7b Ni 4.5 ± 2.2ª 5.7 ± 2.4 b Cu 6.7 ± 1.5ª 10.1 ± 11.8 b Mn 4.0 ± 2.1ª 8.9 ± 4.6 b Pb 3.7 ± 3.6ª 1.3 ± 1.8 b Fe 308 ± 97ª 414 ± 186 b Zn 56.2 ± 9.5ª 50.7 ± 7.8 b 13 Lapa Californiana, Megathura crenulata Se colectaron y analizaron muestras de músculo de pie y mando de lapa californiana (Megathura crenulata) en noviembre del 2010 y en junio del 2011 en Rincón de Méndez y Piedra Trini en Bahía Tortugas, Baja California Sur (Fig. 6). Figura 6. Sitios de colecta de la lapa californiana Megathura crenulata en Bahía Tortugas, Baja California Sur. Se observó que los indicadores de estrés oxidativo en lapa californiana varían entre tejidos (Fig. 7). La actividad de las enzimas antioxidantes en músculo de pie de la lapa californiana fue generalmente mayor en noviembre (temporada fria) que en junio (temporada fria). Por ende, los niveles de daño oxidativo fueron generalmente mayores en la temporada fria que en la temporada cálida. Mientras que en el manto, la temporada cálida favorece el aumento en las defensas antioxidantes y la disminución en los indicadores de daño oxidativo. 14 Figura 7. Niveles de peroxidación de lípidos (TBARS) y actividad de glutatión reductasa (GR) en muestras de pie y manto de la lapa californiana Megathura crenulata colectada en Bahía Tortugas, Baja California Sur en Noviembre 2010 y Junio 2011. Tortuga Verde del Pacífico, Chelonia mydas Se evaluaron los principales marcadores de salud y estrés oxidativo en tortuga verde del Pacífico (Chelonia mydas) en las costas de Baja California Sur (Bahía Magdalena, Punta Abreojos y Laguna San Ignacio) en invierno y en verano durante el 2005 y el 2006. Se observaron diferencias espacio-temporales en los indicadores de salud en las poblaciones de tortuga verde del Pacífico. Aunque no significativa, se observa una tendencia en la condición corporal de las tortugas verdes de invierno a verano, siendo durante el verano 2 veces más alta en Punta Abreojos y 4 veces mayor en Bahía Magdalena (Fig. 8). 15 Figura 8. Indice de condición de la tortuga verde del Pacífico, Chelonia mydas, en Bahía Magdalena (BMA) y Punta Abreojos (PAO), Baja California Sur, en invierno y verano. Durante el verano, las tortugas verdes capturadas en Punta Abreojos presentaron mayores niveles de ácido úrico (p=0.01), glucosa (p<0.01), actividad enzimática de GGT (p<0.001), potasio (en individuos sanos únicamente) (p=0.03) y una menor concentración de sodio (p<0.001). En verano en Bahía Magdalena, los organismos presentaron mayor concentración de lípidos (colesterol y triglicéridos) en comparación con las tortugas capturadas en invierno (p=0.04). En Punta Abreojos se encontró una mayor concentración de vitelogenina durante el verano (0.63 ± 0.14 mg mL-1) en comparación al invierno (0.40 ± 0.13 mg mL-1) (p<0.001) (Fig. 9). En Bahía Magdalena no se encontraron diferencias estacionales en la concentración de vitelogenina. 16 0.70 t-Student(2,34)=3.49, p<0.001 30 Vitelogenina (mg/ml) 0.65 0.60 0.55 0.50 6 0.45 0.40 0.35 Invierno Verano Mean Mean±0.95*SE Estación Figura 9. Concentración de vitelogenina (Vtg) en sangre de la tortuga verde del Pacífico (Chelonia mydas) en Punta Abreojos, Baja California Sur. Los resultados se presentan como promedio ± error estándar. Los números sobre cada columna denotan el tamaño del grupo, p<0.05. Figura 10. Niveles de trigliceridos y colesterol en sangre de la tortuga verde del Pacífico (Chelonia mydas) en Bahía Magdalena, Baja California Sur. Los números sobre cada columna denotan el tamaño del grupo, p<0.05. En las tortugas muestreadas en Bahía Magdalena, se observaron mayores niveles circulantes de trigliceridos y colesterol durante el verano que durante el invierno (Fig. 10). También se observaron diferencias espacio-temporales en la actividad de las 17 enzimas antioxidantes y en los indicadores de daño oxidativo en sangre de tortuga verde del Pacífico en Bahía Magdalena y Punta Abreojos. Salud Pública en Baja California Sur En colaboración con personal del Sector Salud (IMSS, ISSSTE, SSA), a partir de las base de datos del Instituto Nacional de Estadística, Geografía e Informática se estimaron tasas estandarizadas y crudas de la mortalidad en Baja California Sur del 1980 al 2007. El análisis se llevó a cabo con las muertes codificadas según la 9° y 10° clasificación internacional de enfermedades, códigos E061 y A91X. La tendencia general y las muertes se estratificaron por tamaño de localidad y grupo de edad. Las frecuencias de las muertes se compararon mediante riesgo relativo (RR) y se tomó como significancia estadística el intervalo de confianza de 95%. Se encontró que, las principales causas de muerte en Baja California Sur, en órden descendente, son accidentes, enfermedades cardiovasculares, obesidad y síndrome metabólico. En México se presentaron 546 muertes por dengue durante los años 19802007. Las tasas estandarizadas mostraron una tendencia descendente (β = -0.020; p≤ 0.01). El análisis de la tendencia reveló dos grandes periodos, 1980 al 1992 donde se observa una tendencia descendente (β = -0.062; p≤ 0.01), y de los años 1994 al 2007 con una tendencia ascendente (β = 0.016; p≤ 0.01). La tendencia general de mortalidad por dengue en los 28 años de estudio es francamente descendente. Sin embargo, ésta se ha incrementado en los últimos 14 años con reemergencia de DENV2 y la introducción de DENV3. Se deben reforzar los programas de educación para la salud en las en comunidades pequeñas de menos de 2499 habitantes, que son los que presentaron un riesgo relevante. Otro tema importante de salud pública asociado a los factores climáticos es el suicidio. En México, las tres entidades de la federación donde se observaron las frecuencias más altas de suicido son Baja California Sur, Quintana Roo y Campeche. En las tres entidades se encontraron, en grupos específicos por sexo y edad, tasas de suicidio similares a las reportadas en los países Nórdicos (Hijar et al., 1996). Baja California Sur, Quintana Roo y Campeche comparten características meteorológicas como son: altas temperaturas y gran cantidad de días insolación, humedad ambiental y precipitaciones extremas. 18 Figura 11. Frecuencia de suicidios en Baja California Sur durante el período 1985-2001 desglosado por género y por mes. Se registraron un total de 583 suicidios en Baja California Sur durante el período de 1985 al 2008. Las mujeres representaron el 9% del total con 53 suicidios, con una tasa anual promedio de 1.4 ± 0.9 (desviación estándar) en cada 100,000 mujeres. Los hombres sumaron 530 eventos con 91%, una tasa promedio anual de 15.5 ± 16.8 en cada 100,000 hombres. En ambos grupos la edad promedio fue muy similar: mujeres 36.3 ± 16.8 años, hombres 36.4 ± 16.9 años. La frecuencia de los registros de suicidio se correlacionó con las variables climáticas. Se encontró un incremento de los casos durante primavera-verano y un decremento durante otoño-invierno. Durante la temporada cálida (mayo-octubre), el incremento de las temperaturas y las tasas de suicidio se correlacionan de manera positiva (R2= 0.63 p=0.001) (Fig. 12). 9 37 8 7 36 6 35 5 34 4 3 33 2 32 1 31 0 Tasa de mortalidad por sucidios 100,000 hab 38 1985 1986 1987 1988 1989 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 Temperaturas promedio °C Mortalidad por sucidio y tem peraturas durante los m eses calidos Figura 12. Temperatura anual promedio y tasa de suicidio para la temporada cálida (mayooctubre) en Baja California Sur, México, en el período de 1985 a 2008. 19 Durante la temporada fría (noviembre-abril) también se encuentra una correlación positiva entre la temperatura y el número de suicidios (R2=0.031 p=0.004) (Fig. 13). 7 29 6 28 5 27 4 26 3 25 24 2 23 1 22 0 Tasa de mortalidad por suicidios por 100,000 hab 30 1985 1986 1987 1988 1989 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 Temperaturas promedios para los meses frios °C Mortalidad por suicidios y tem peraturas durante los m eses frios Figura 13. Temperatura anual promedio y tasa de suicidio para la temporada fría (noviembreabril) en Baja California Sur, México, en el período de 1985 a 2008. Conclusiones y Recomendaciones Se encontró un número limitado de reportes sobre el estado de salud de las poblaciones de invertebrados y vertebrados marinos y terrestres de Baja California Sur. Los datos disponibles sugieren que existe una variabilidad estacional en los indicadores de salud, incluyendo los indicadores de estrés oxidativo, en organismos que habitan en Baja California Sur. Estos resultados sugieren un potencial efecto del aumento en la temperatura, precipitación e incidencia de UV-B asociado al Cambio Climático, sobre la salud en vertebrados e invertebrados que habitan las costas de Baja California Sur. Se sugiere reforzar el estudio sobre los factores climáticos y su potencial efecto en el comportaminento de autolesión en el Sudcaliforniano. Se recomienda realizar un estudio a largo plazo (>5 años de muestreo) que permita desarrollar un perfil bioquímico para la detección temprana de los potenciales efectos del incremento en temperatura, precipitación, radiación UV, y biodisponibilidad de metales pesados asociado al Cambio Climático en invertebrados y vertebrados marinos y terrestres de interés comercial y ecológico, incluyendo humanos. 20 Bibliografía Achard-Joris M., González P., Marie V., Baudrimont M., Bourdineaud J.P. 2006. Cytochrome c oxydase subunit I gene is up-regulated by cadmium in freshwater and marine bivalves. Biometals 19 (3): 237-244. Aebi, H. 1984. Catalase in vitro. En: Packer, L. (Ed.). Methods in Enzymology, Vol. 105: Oxygen radicals in biological systems. Academic Press, Inc. E.U.A. pp. 121-126. Ahmad S. 1995. Oxidative stress from environmental pollutants. Arch Insect Biochem Physiol 29 (2): 135-157. Betancourt M, Ortiz R, González C, Pérez P, Cortés L, Rodríguez L, Villaseñor L. 1995. 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