DDT

Diclorodifeniltricloroetano, comúnmente conocido como DDT, es un compuesto químico cristalino incoloro, insípido y casi inodoro, un organoclorado. Originalmente desarrollado como insecticida, se hizo famoso por sus impactos ambientales. El DDT fue sintetizado por primera vez en 1874 por el químico austriaco Othmar Zeidler. La acción insecticida del DDT fue descubierta por el químico suizo Paul Hermann Müller en 1939. El DDT se usó en la segunda mitad de la Segunda Guerra Mundial para limitar la propagación de las enfermedades transmitidas por insectos, la malaria y el tifus, entre civiles y tropas. Müller recibió el Premio Nobel de Fisiología o Medicina en 1948 "por su descubrimiento de la alta eficacia del DDT como veneno de contacto contra varios artrópodos".

En octubre de 1945, el DDT estaba disponible para la venta pública en los Estados Unidos. Aunque fue promovido por el gobierno y la industria para su uso como pesticida agrícola y doméstico, también hubo preocupaciones sobre su uso desde el principio. La oposición al DDT se centró en la publicación en 1962 del libro Primavera silenciosa de Rachel Carson. Habló sobre los impactos ambientales que se correlacionaron con el uso generalizado de DDT en la agricultura en los Estados Unidos y cuestionó la lógica de transmitir sustancias químicas potencialmente peligrosas al medio ambiente con poca investigación previa de sus efectos ambientales y de salud. El libro cita afirmaciones de que el DDT y otros pesticidas causan cáncer y que su uso agrícola es una amenaza para la vida silvestre, en particular para las aves. Aunque Carson nunca pidió directamente una prohibición total del uso de DDT, su publicación fue un evento fundamental para el movimiento ambientalista y resultó en una gran protesta pública que finalmente condujo, en 1972, a la prohibición del uso agrícola de DDT. en los Estados Unidos.

Se formalizó una prohibición mundial del uso agrícola en virtud del Convenio de Estocolmo sobre Contaminantes Orgánicos Persistentes, que ha estado en vigor desde 2004. El DDT todavía tiene un uso limitado en el control de vectores de enfermedades debido a su eficacia para matar mosquitos y, por lo tanto, reducir las infecciones palúdicas, pero ese uso es controvertido debido a preocupaciones ambientales y de salud.

Junto con la aprobación de la Ley de Especies en Peligro de Extinción, la prohibición del DDT en los Estados Unidos es un factor importante en el regreso del águila calva (el ave nacional de los Estados Unidos) y el halcón peregrino de la casi extinción en las regiones contiguas. Estados Unidos.

Propiedades y química

El DDT tiene una estructura similar al insecticida metoxicloro y al acaricida dicofol. Es altamente hidrofóbico y casi insoluble en agua pero tiene buena solubilidad en la mayoría de los solventes orgánicos, grasas y aceites. El DDT no se produce de forma natural y se sintetiza mediante reacciones consecutivas de Friedel-Crafts entre cloral (CCl
_³CHO) y dos equivalentes de clorobenceno (C
₆H
₅Cl), en presencia de un catalizador ácido. El DDT se ha comercializado con nombres comerciales que incluyen Anofex, Cezarex, Chlorophenothane, Dicophane, Dinocide, Gesarol, Guesapon, Guesarol, Gyron, Ixodex, Neocid, Neocidol y Zerdane; INN es clofenotano.

Isómeros y compuestos relacionados

El DDT comercial es una mezcla de varios compuestos estrechamente relacionados. Debido a la naturaleza de la reacción química utilizada para sintetizar DDT, se forman varias combinaciones de patrones de sustitución de areno orto y para. El componente principal (77 %) es el deseado p,p' isómero. La impureza isomérica o,p' también está presente en cantidades significativas (15%). El diclorodifenildicloroetileno (DDE) y el diclorodifenildicloroetano (DDD) constituyen el resto de impurezas en las muestras comerciales. DDE y DDD son también los principales metabolitos y productos de descomposición ambiental. DDT, DDE y DDD a veces se denominan colectivamente DDX.

• Componentes de DDT comercial
• 

  p,p'-DDT
  (compuesto deseado)

• 

  o,p'-DDT
  (impureza anormal)

• 

  p,p'- DDE
  (impuridad)

• 

  p,p'-DDD
  (impuridad)

Producción y uso

El DDT se ha formulado en múltiples formas, incluidas soluciones en xileno o destilados de petróleo, concentrados emulsionables, polvos humectables en agua, gránulos, aerosoles, velas de humo y cargas para vaporizadores y lociones.

Desde 1950 hasta 1980, el DDT se usó ampliamente en la agricultura (más de 40 000 toneladas cada año en todo el mundo) y se ha estimado que se han producido un total de 1,8 millones de toneladas en todo el mundo desde la década de 1940. En los Estados Unidos, fue fabricado por unas 15 empresas, incluidas Monsanto, Ciba, Montrose Chemical Company, Pennwalt y Velsicol Chemical Corporation. La producción alcanzó su punto máximo en 1963 con 82.000 toneladas por año. Se aplicaron más de 600.000 toneladas (1.350 millones de libras) en los EE. UU. antes de la prohibición de 1972. El uso alcanzó su punto máximo en 1959 con unas 36.000 toneladas.

En 2009 se produjeron 3.314 toneladas para el control de la malaria y la leishmaniasis visceral. India es el único país que aún fabrica DDT y es el mayor consumidor. China cesó la producción en 2007.

Mecanismo de acción de los insecticidas

En los insectos, el DDT abre canales de iones de sodio sensibles al voltaje en las neuronas, lo que hace que se disparen espontáneamente, lo que provoca espasmos y finalmente la muerte. Los insectos con ciertas mutaciones en su gen del canal de sodio son resistentes al DDT e insecticidas similares. La resistencia al DDT también es conferida por la regulación al alza de los genes que expresan el citocromo P450 en algunas especies de insectos, ya que cantidades mayores de algunas enzimas de este grupo aceleran el metabolismo de la toxina en metabolitos inactivos. Los estudios genómicos en el organismo genético modelo Drosophila melanogaster revelaron que la resistencia al DDT de alto nivel es poligénica, lo que implica múltiples mecanismos de resistencia. En ausencia de adaptación genética, Roberts y Andre 1994 encuentran que la conducta de evitación proporciona a los insectos cierta protección contra el DDT. El evento de mutación M918T produce un kdr espectacular para los piretroides, pero Usherwood et al. 2005 encuentran que es totalmente ineficaz contra el DDT. Scott 2019 cree que esta prueba en ovocitos de Drosophila es válida para los ovocitos en general.

Historia

concentrado de producto comercial que contiene 50% DDT, alrededor de 1960s

Producto comercial de Ciba-Geigy Néocide (caja de pólvora, 50 g) que contiene 10% DDT, hecho en Francia.

El DDT fue sintetizado por primera vez en 1874 por Othmar Zeidler bajo la supervisión de Adolf von Baeyer. Se describió con más detalle en 1929 en una disertación de W. Bausch y en dos publicaciones posteriores en 1930. Las propiedades insecticidas de "alcoholes aromáticos grasos o alifáticos clorados múltiples con al menos un grupo triclorometano" fueron descritos en una patente en 1934 por Wolfgang von Leuthold. Sin embargo, las propiedades insecticidas del DDT no fueron descubiertas hasta 1939 por el científico suizo Paul Hermann Müller, quien recibió el Premio Nobel de Fisiología y Medicina en 1948 por sus esfuerzos.

Uso en las décadas de 1940 y 1950

Un avión rociando DDT sobre el condado de Baker, Oregon como parte de un proyecto de control de abeto de abeto, 1955

DDT spray log in Bosa (Sardinia)

El DDT es el más conocido de varios pesticidas que contienen cloro que se usaron en las décadas de 1940 y 1950. Durante este tiempo, el uso de DDT fue impulsado por la protección de los soldados estadounidenses de enfermedades en áreas tropicales. Tanto los científicos británicos como los estadounidenses esperaban usarlo para controlar la propagación de la malaria, el tifus, la disentería y la fiebre tifoidea entre los soldados en el extranjero, especialmente considerando que el piretro era más difícil de acceder ya que provenía principalmente de Japón. Debido a la potencia del DDT, no pasó mucho tiempo antes de que la Junta de Producción de Guerra de Estados Unidos lo colocara en las listas de suministros militares en 1942 y 1943 y alentara su producción para uso en el extranjero. El entusiasmo con respecto al DDT se hizo evidente a través de las campañas publicitarias del gobierno estadounidense con carteles que mostraban a los estadounidenses luchando contra las potencias del Eje y los insectos y a través de las publicaciones de los medios que celebraban sus usos militares. En el Pacífico Sur, se roció por vía aérea para el control de la malaria y el dengue con efectos espectaculares. Si bien las propiedades químicas e insecticidas del DDT fueron factores importantes en estas victorias, los avances en los equipos de aplicación junto con una organización competente y mano de obra suficiente también fueron cruciales para el éxito de estos programas.

En 1945, el DDT se puso a disposición de los agricultores como insecticida agrícola y desempeñó un papel en la eliminación temporal de la malaria en Europa y América del Norte.A pesar de las preocupaciones que surgieron en la comunidad científica y la falta de investigación, la FDA lo consideró seguro hasta 7 partes por millón en los alimentos. Hubo un gran incentivo económico para impulsar el DDT en el mercado y venderlo a agricultores, gobiernos e individuos para controlar enfermedades y aumentar la producción de alimentos.

El DDT también fue una forma de que la influencia estadounidense llegara al extranjero a través de campañas de fumigación con DDT. En la edición de 1944 de la revista Life había un artículo sobre el programa italiano que mostraba fotografías de funcionarios estadounidenses de salud pública uniformados que rociaban con DDT a familias italianas.

En 1955, la Organización Mundial de la Salud inició un programa para erradicar la malaria en países con tasas de transmisión de bajas a moderadas en todo el mundo, basándose en gran medida en el DDT para el control de mosquitos y el diagnóstico y tratamiento rápidos para reducir la transmisión. El programa eliminó la enfermedad en "América del Norte, Europa, la antigua Unión Soviética" y en "Taiwán, gran parte del Caribe, los Balcanes, partes del norte de África, la región norte de Australia, y una gran franja del Pacífico Sur" y redujo drásticamente la mortalidad en Sri Lanka y la India.

Sin embargo, la falta de mantenimiento del programa, el aumento de la tolerancia de los mosquitos al DDT y el aumento de la tolerancia de los parásitos llevaron a un resurgimiento. En muchas áreas, los primeros éxitos se revirtieron parcial o completamente y, en algunos casos, aumentaron las tasas de transmisión. El programa logró eliminar la malaria solo en áreas con "nivel socioeconómico alto, sistemas de salud bien organizados y transmisión de malaria relativamente menos intensa o estacional".

El DDT fue menos efectivo en las regiones tropicales debido al ciclo de vida continuo de los mosquitos y la infraestructura deficiente. No se aplicó en absoluto en el África subsahariana debido a estas dificultades percibidas. Las tasas de mortalidad en esa área nunca se redujeron en la misma medida dramática, y ahora constituyen la mayor parte de las muertes por malaria en todo el mundo, especialmente después del resurgimiento de la enfermedad como resultado de la resistencia a los tratamientos farmacológicos y la propagación de la variante de malaria mortal causada por Plasmodium falciparum. La erradicación se abandonó en 1969 y la atención se centró en cambio en el control y tratamiento de la enfermedad. Los programas de fumigación (especialmente con DDT) se redujeron debido a preocupaciones sobre la seguridad y los efectos ambientales, así como a problemas en la implementación administrativa, gerencial y financiera. Los esfuerzos pasaron de la fumigación al uso de mosquiteros impregnados con insecticidas y otras intervenciones.

Prohibición de Estados Unidos

En octubre de 1945, el DDT estaba disponible para la venta pública en los Estados Unidos, y se usaba tanto como pesticida agrícola como insecticida doméstico. Aunque su uso fue promovido por el gobierno y la industria agrícola, científicos estadounidenses como el farmacólogo de la FDA Herbert O. Calvery expresaron su preocupación por los posibles peligros asociados con el DDT ya en 1944. En 1947, el Dr. Bradbury Robinson, médico y nutricionista que ejercía en St.. Louis, Michigan, advirtió sobre los peligros del uso del pesticida DDT en la agricultura. El DDT había sido investigado y fabricado en St. Louis por Michigan Chemical Corporation, luego comprado por Velsicol Chemical Corporation, y se había convertido en una parte importante de la economía local. Citando una investigación realizada por la Universidad Estatal de Michigan en 1946, Robinson, ex presidente del Club de Conservación local, opinó que:

Tal vez el mayor peligro de D.D.T. es que su amplio uso en las zonas agrícolas es muy probable que altere los equilibrios naturales, no sólo matando insectos beneficiosos en gran número, sino también provocando la muerte de peces, aves y otras formas de vida silvestre, ya sea mediante su alimentación en insectos asesinados por D.D.T. o directamente ingiriendo el veneno.

A medida que aumentó su producción y uso, la respuesta del público fue mixta. Al mismo tiempo, el DDT fue aclamado como parte del "mundo del mañana". se expresaron preocupaciones sobre su potencial para matar insectos inofensivos y beneficiosos (particularmente polinizadores), pájaros, peces y, finalmente, humanos. El tema de la toxicidad era complicado, en parte porque los efectos del DDT variaban de una especie a otra, y en parte porque las exposiciones consecutivas podían acumularse, causando daños comparables a grandes dosis. Varios estados intentaron regular el DDT. En la década de 1950, el gobierno federal comenzó a endurecer las normas que rigen su uso. Estos eventos recibieron poca atención. Mujeres como Dorothy Colson y Mamie Ella Plyler de Claxton, Georgia reunieron evidencia sobre los efectos del DDT y escribieron al Departamento de Salud Pública de Georgia, al Consejo Nacional de Salud de la ciudad de Nueva York y a otras organizaciones.

En 1957, The New York Times informó sobre una lucha infructuosa para restringir el uso de DDT en el condado de Nassau, Nueva York, y el problema llamó la atención de la popular autora naturalista Rachel Carson. William Shawn, editor de The New Yorker, la instó a escribir un artículo sobre el tema, que se convirtió en su libro de 1962 Primavera silenciosa. El libro argumentaba que los pesticidas, incluido el DDT, envenenaban tanto la vida silvestre como el medio ambiente y ponían en peligro la salud humana. Primavera Silenciosa fue un éxito de ventas, y la reacción del público lanzó el movimiento ambientalista moderno en los Estados Unidos. El año después de su aparición, el presidente John F. Kennedy ordenó a su Comité Asesor Científico que investigara las afirmaciones de Carson. El informe del comité "se sumó a una justificación bastante completa de la tesis Silent Spring de Rachel Carson", en palabras de la revista Science, y recomendó la eliminación gradual de los "pesticidas tóxicos persistentes". En 1965, el ejército de los EE. UU. eliminó el DDT del sistema de suministro militar debido en parte al desarrollo de resistencia de los piojos del cuerpo al DDT; fue reemplazado por lindano.

El DDT se convirtió en un objetivo principal de los crecientes movimientos antiquímicos y antipesticidas, y en 1967 un grupo de científicos y abogados fundaron Environmental Defense (más tarde Environmental Defense Fund, EDF) con el objetivo específico de promulgar una prohibición del DDT.. Victor Yannacone, Charles Wurster, Art Cooley y otros en el grupo habían sido testigos de muertes de aves o disminuciones en las poblaciones de aves y sospechaban que la causa era el DDT. En su campaña contra el químico, EDF solicitó al gobierno una prohibición y presentó demandas. Alrededor de este tiempo, el toxicólogo David Peakall estaba midiendo los niveles de DDE en los huevos de halcones peregrinos y cóndores de California y descubrió que los niveles elevados se correspondían con caparazones más delgados.

En respuesta a una demanda de EDF, el Tribunal de Distrito de Apelaciones de EE. UU. en 1971 ordenó a la EPA que iniciara el procedimiento de cancelación del registro del DDT. Después de un proceso de revisión inicial de seis meses, William Ruckelshaus, el primer administrador de la Agencia, rechazó la suspensión inmediata del registro del DDT, citando estudios del personal interno de la EPA que indicaban que el DDT no era un producto inminente. peligro. Sin embargo, estos hallazgos fueron criticados, ya que fueron realizados principalmente por entomólogos económicos heredados del Departamento de Agricultura de los Estados Unidos, quienes, según muchos ambientalistas, estaban sesgados hacia la agroindustria y subestimaron las preocupaciones sobre la salud humana y la vida silvestre. La decisión por lo tanto creó controversia.

La EPA celebró siete meses de audiencias entre 1971 y 1972, en las que los científicos dieron pruebas a favor y en contra del DDT. En el verano de 1972, Ruckelshaus anunció la cancelación de la mayoría de los usos de DDT, eximiendo los usos de salud pública bajo algunas condiciones. Una vez más, esto causó controversia. Inmediatamente después del anuncio, tanto EDF como los fabricantes de DDT presentaron una demanda contra la EPA. Muchos en la comunidad agrícola estaban preocupados de que la producción de alimentos se viera gravemente afectada, mientras que los defensores de los pesticidas advirtieron sobre un aumento de los brotes de enfermedades transmitidas por insectos y cuestionaron la precisión de dar a los animales grandes cantidades de pesticidas para el potencial cancerígeno. La industria buscó anular la prohibición, mientras que el EDF quería una prohibición completa. Los casos se consolidaron y, en 1973, la Corte de Apelaciones del Circuito del Distrito de Columbia de los Estados Unidos dictaminó que la EPA había actuado correctamente al prohibir el DDT. A fines de la década de 1970, la EPA también comenzó a prohibir los organoclorados, pesticidas químicamente similares al DDT. Estos incluían aldrín, dieldrín, clordano, heptacloro, texafeno y mirex.

Algunos usos del DDT continuaron bajo la exención de salud pública. Por ejemplo, en junio de 1979, se permitió al Departamento de Servicios de Salud de California usar DDT para suprimir las pulgas vectores de la peste bubónica. El DDT siguió produciéndose en los Estados Unidos para los mercados extranjeros hasta 1985, cuando se exportaron más de 300 toneladas.

Restricciones de uso internacional

En las décadas de 1970 y 1980, se prohibió el uso agrícola en la mayoría de los países desarrollados, comenzando con Hungría en 1968, aunque en la práctica continuó utilizándose al menos hasta 1970. A esto le siguieron Noruega y Suecia en 1970, Alemania Occidental y Estados Unidos en 1972, pero no en el Reino Unido hasta 1984. Para 1991, las prohibiciones totales, incluso para el control de enfermedades, estaban vigentes en al menos 26 países; por ejemplo, Cuba en 1970, Estados Unidos en la década de 1980, Singapur en 1984, Chile en 1985 y la República de Corea en 1986.

El Convenio de Estocolmo sobre Contaminantes Orgánicos Persistentes, que entró en vigor en 2004, prohibió globalmente varios contaminantes orgánicos persistentes y restringió el uso de DDT para el control de vectores. La convención fue ratificada por más de 170 países. Reconociendo que la eliminación total en muchos países propensos a la malaria es actualmente inviable en ausencia de alternativas asequibles/efectivas, la convención exime de la prohibición el uso de la salud pública dentro de las pautas de la Organización Mundial de la Salud (OMS). La resolución 60.18 de la Asamblea Mundial de la Salud compromete a la OMS con el objetivo del Convenio de Estocolmo de reducir y, en última instancia, eliminar el DDT. Malaria Foundation International afirma: "El resultado del tratado es posiblemente mejor que el statu quo en las negociaciones. Por primera vez, ahora hay un insecticida que está restringido solo al control de vectores, lo que significa que la selección de mosquitos resistentes será más lenta que antes."

A pesar de la prohibición mundial, el uso agrícola continuó en India, Corea del Norte y posiblemente en otros lugares. A partir de 2013, se produjeron entre 3000 y 4000 toneladas de DDT para el control de vectores de enfermedades, incluidas 2786 toneladas en la India. El DDT se aplica a las paredes interiores de las casas para matar o repeler los mosquitos. Esta intervención, llamada fumigación residual en interiores (IRS), reduce en gran medida el daño ambiental. También reduce la incidencia de resistencia al DDT. A modo de comparación, el tratamiento de 40 hectáreas (99 acres) de algodón durante una temporada típica de cultivo en los EE. UU. requiere la misma cantidad de producto químico para tratar aproximadamente 1700 hogares.

Impacto ambiental

Degradation of DDT to form DDE (by elimination of HCl, left) and DDD (by reductive dechlorination, right)

El DDT es un contaminante orgánico persistente que se adsorbe fácilmente en suelos y sedimentos, que pueden actuar tanto como sumideros como fuentes de exposición a largo plazo que afectan a los organismos. Dependiendo de las condiciones ambientales, su vida media en el suelo puede variar de 22 días a 30 años. Las rutas de pérdida y degradación incluyen la escorrentía, la volatilización, la fotólisis y la biodegradación aeróbica y anaeróbica. Debido a las propiedades hidrofóbicas, en los ecosistemas acuáticos, el DDT y sus metabolitos son absorbidos por los organismos acuáticos y adsorbidos en partículas suspendidas, dejando poco DDT disuelto en el agua (sin embargo, su vida media en ambientes acuáticos está catalogada por el Centro Nacional de Información sobre Pesticidas como 150 años). Sus productos de descomposición y metabolitos, DDE y DDD, también son persistentes y tienen propiedades químicas y físicas similares. El DDT y sus productos de descomposición son transportados desde áreas más cálidas al Ártico por el fenómeno de la destilación global, donde luego se acumulan en la red alimentaria de la región.

Los investigadores médicos en 1974 encontraron una diferencia medible y significativa en la presencia de DDT en la leche humana entre las madres que vivían en New Brunswick y las madres que vivían en Nueva Escocia, "posiblemente debido al mayor uso de insecticidas en aerosol en el pasado".

Debido a sus propiedades lipofílicas, el DDT puede bioacumularse, especialmente en aves depredadoras. El DDT es tóxico para una amplia gama de organismos vivos, incluidos animales marinos como cangrejos de río, dáfnidos, camarones de mar y muchas especies de peces. DDT, DDE y DDD se magnifican a lo largo de la cadena alimenticia, y los depredadores principales, como las aves rapaces, concentran más sustancias químicas que otros animales en el mismo entorno. Se almacenan principalmente en la grasa corporal. DDT y DDE son resistentes al metabolismo; en humanos, sus vidas medias son de 6 y hasta 10 años, respectivamente. En los Estados Unidos, estas sustancias químicas se detectaron en casi todas las muestras de sangre humana analizadas por los Centros para el Control de Enfermedades en 2005, aunque sus niveles han disminuido drásticamente desde que se prohibieron la mayoría de los usos. La ingesta dietética estimada ha disminuido, aunque las pruebas de alimentos de la FDA comúnmente lo detectan.

A pesar de estar prohibido durante muchos años, en 2018 una investigación mostró que los residuos de DDT todavía están presentes en los suelos europeos y los ríos españoles.

Adelgazamiento de la cáscara de huevo

La sustancia química y sus productos de degradación DDE y DDD provocaron adelgazamiento de la cáscara del huevo y disminución de la población en varias especies de aves rapaces de América del Norte y Europa. Tanto los experimentos de laboratorio como los estudios de campo confirmaron este efecto. El efecto se probó de manera concluyente por primera vez en Bellow Island en el lago Michigan durante los estudios financiados por la Universidad de Michigan sobre las gaviotas argénteas americanas a mediados de la década de 1960. El adelgazamiento de la cáscara del huevo relacionado con el DDE se considera una de las principales razones del declive del águila calva, el pelícano pardo, el halcón peregrino y el águila pescadora. Sin embargo, las aves varían en su sensibilidad a estos químicos, siendo las aves rapaces, las aves acuáticas y las aves canoras más susceptibles que los pollos y especies relacionadas. Incluso en 2010, los cóndores de California que se alimentan de leones marinos en Big Sur que a su vez se alimentan en el área de Palos Verdes Shelf del sitio Montrose Chemical Superfund exhibieron problemas continuos de caparazón delgado, aunque el papel del DDT en el declive de California el cóndor está en disputa.

El mecanismo de adelgazamiento biológico no se comprende del todo, pero el DDE parece ser más potente que el DDT, y la fuerte evidencia indica que p,p'-DDE inhibe la ATPasa de calcio en la membrana de la glándula de la cáscara y reduce el transporte de carbonato de calcio de la sangre a la glándula de la cáscara del huevo. Esto da como resultado una reducción del espesor dependiente de la dosis. Otra evidencia indica que el o,p'-DDT interrumpe el desarrollo del tracto reproductivo femenino, y luego deteriora la calidad de la cáscara del huevo. Pueden estar en funcionamiento múltiples mecanismos, o diferentes mecanismos pueden operar en diferentes especies.

Salud humana

Un soldado estadounidense está demostrando equipos de práctica DDT. El DDT se utilizó para controlar la propagación de piojos carniceros.

Camas hospitalarias con DDT, hospital PAIGC de Ziguinchor, 1973

La biomagnificación es la acumulación de toxinas en una cadena alimentaria. La concentración de DDT está en partes por millón. A medida que el nivel trófico aumenta en una cadena alimentaria, la cantidad de acumulación tóxica también aumenta. Los X representan la cantidad de acumulación tóxica acumulando a medida que aumenta el nivel trófico. Las toxinas se acumulan en los tejidos y grasas del organismo. Los depredadores acumulan toxinas más altas que la presa.

El DDT es un disruptor endocrino. Se considera probable que sea un carcinógeno humano, aunque la mayoría de los estudios sugieren que no es directamente genotóxico. El DDE actúa como un antagonista débil de los receptores de andrógenos, pero no como un estrógeno. p,p'-DDT, DDT's componente principal, tiene poca o ninguna actividad androgénica o estrogénica. El componente menor o,p'-DDT tiene débil actividad estrogénica.

Toxicidad aguda

El DDT está clasificado como "moderadamente tóxico" por el Programa Nacional de Toxicología (NTP) de EE. UU. y "moderadamente peligroso" por la OMS, basado en la LD50 oral de rata de 113 mg/kg. La exposición indirecta se considera relativamente no tóxica para los humanos.

Toxicidad crónica

Principalmente debido a la tendencia del DDT a acumularse en áreas del cuerpo con alto contenido de lípidos, la exposición crónica puede afectar las capacidades reproductivas y el embrión o el feto.

• A review article in El Lancet afirma: "La investigación ha demostrado que la exposición al DDT a cantidades que se necesitarían en el control de la malaria podría causar nacimiento prematuro y destete temprano... evidencia toxicológica muestra propiedades que perturban el endocrino; los datos humanos también indican posibles trastornos en la calidad del semen, la menstruación, la longitud gestacional y la duración de la lactancia".
• Otros estudios documentan disminuciones de la calidad del semen entre hombres con altas exposiciones (generalmente de rociado residual interior).
• Los estudios son inconsistentes en si los niveles altos de DDT o DDE aumentan el tiempo al embarazo. En las madres con altos niveles de suero sanguíneo DDE, las hijas pueden tener hasta un 32% de aumento en la probabilidad de concebir, pero el aumento de los niveles de DDT se ha asociado con una disminución del 16% en un estudio.
• La exposición directa de madres a través de trabajadores directamente en contacto con DDT está asociada con un aumento de abortos espontáneos.
• Otros estudios encontraron que DDT o DDE interfieren con la función tiroidea adecuada en el embarazo y la infancia.
• Se encontró que las madres con altos niveles de DDT circulando en su sangre durante el embarazo tenían más probabilidades de dar a luz a los niños que iban a desarrollar autismo.

Carcinogenicidad

En 2015, la Agencia Internacional para la Investigación del Cáncer clasificó al DDT en el Grupo 2A "probablemente cancerígeno para los humanos". Evaluaciones previas realizadas por el Programa Nacional de Toxicología de EE. UU. lo clasificaron como "razonablemente anticipado como carcinógeno" y por la EPA clasificó DDT, DDE y DDD como clase B2 "probable" carcinógenos; estas evaluaciones se basaron principalmente en estudios con animales.

Una revisión de Lancet de 2005 indicó que la exposición ocupacional al DDT se asoció con un mayor riesgo de cáncer de páncreas en 2 estudios de control de casos, pero otro estudio no mostró una relación dosis-efecto del DDE. Los resultados con respecto a una posible asociación con el cáncer de hígado y el cáncer del tracto biliar son contradictorios: los trabajadores que no tuvieron contacto ocupacional directo con DDT mostraron un mayor riesgo. Los hombres blancos tenían un mayor riesgo, pero no las mujeres blancas ni los hombres negros. Los resultados sobre una asociación con mieloma múltiple, cáncer de próstata y testicular, cáncer de endometrio y cáncer colorrectal no han sido concluyentes o, en general, no respaldan una asociación. Una revisión de 2017 de estudios de cáncer de hígado concluyó que "los pesticidas organoclorados, incluido el DDT, pueden aumentar el riesgo de carcinoma hepatocelular".

Una revisión de 2009, cuyos coautores incluyeron personas involucradas en litigios relacionados con el DDT, llegó a conclusiones similares en términos generales, con una asociación equívoca con el cáncer de testículo. Los estudios de casos y controles no respaldaron una asociación con leucemia o linfoma.

Cáncer de mama

La pregunta de si el DDT o el DDE son factores de riesgo en el cáncer de mama no se ha respondido de manera concluyente. Varios metaanálisis de estudios observacionales han concluido que no existe una relación general entre la exposición al DDT y el riesgo de cáncer de mama. El Instituto de Medicina de los Estados Unidos revisó los datos sobre la asociación del cáncer de mama con la exposición al DDT en 2012 y concluyó que no se podía probar ni refutar una relación causal.

Un estudio de casos y controles de 2007 que utilizó muestras de sangre archivadas encontró que el riesgo de cáncer de mama aumentó 5 veces entre las mujeres que nacieron antes de 1931 y que tenían niveles altos de DDT en suero en 1963. El razonamiento de que el uso de DDT se generalizó en 1945 y alcanzó su punto máximo alrededor de 1950, concluyeron que las edades de 14 a 20 años eran un período crítico en el que la exposición al DDT conduce a un mayor riesgo. Este estudio, que sugiere una conexión entre la exposición al DDT y el cáncer de mama que no sería detectada por la mayoría de los estudios, ha recibido comentarios variables en revisiones de terceros. Una revisión sugirió que "estudios anteriores que midieron la exposición en mujeres mayores pueden haber pasado por alto el período crítico". El Programa Nacional de Toxicología señala que, si bien la mayoría de los estudios no han encontrado una relación entre la exposición al DDT y el cáncer de mama, se han observado asociaciones positivas en "algunos estudios entre mujeres con niveles más altos de exposición y entre ciertos subgrupos de mujeres". 34;.

Un estudio de casos y controles de 2015 identificó una relación (odds ratio 3,4) entre la exposición in-utero (estimada a partir de muestras de sangre materna archivadas) y el diagnóstico de cáncer de mama en las hijas. Los hallazgos "respaldan la clasificación del DDT como disruptor endocrino, predictor de cáncer de mama y marcador de alto riesgo".

Control de la malaria

La malaria sigue siendo el principal problema de salud pública en muchos países. En 2015, hubo 214 millones de casos de paludismo en todo el mundo que provocaron unas 438 000 muertes, el 90 % de las cuales ocurrieron en África. El DDT es una de las muchas herramientas para combatir la enfermedad. Su uso en este contexto ha sido llamado de todo, desde un 'arma milagrosa [que es] como la kriptonita para los mosquitos', hasta 'colonialismo tóxico'.

Antes del DDT, a veces se lograba eliminar los criaderos de mosquitos mediante drenaje o envenenamiento con verde de París o piretro. En partes del mundo con niveles de vida en aumento, la eliminación de la malaria fue a menudo un beneficio colateral de la introducción de mallas en las ventanas y saneamiento mejorado. Una variedad de intervenciones generalmente simultáneas representa la mejor práctica. Estos incluyen medicamentos antipalúdicos para prevenir o tratar infecciones; mejoras en la infraestructura de salud pública para diagnosticar, secuestrar y tratar a las personas infectadas; mosquiteros y otros métodos destinados a evitar que los mosquitos piquen a los humanos; y estrategias de control de vectores tales como larvicidas con insecticidas, controles ecológicos tales como el drenaje de los criaderos de mosquitos o la introducción de peces para comer larvas y la fumigación de interiores con insecticidas, posiblemente incluyendo DDT. El IRS implica el tratamiento de paredes y techos interiores con insecticidas. Es particularmente efectivo contra los mosquitos, ya que muchas especies descansan en una pared interior antes o después de alimentarse. El DDT es uno de los 12 insecticidas del IRS aprobados por la OMS.

La campaña contra la malaria de la OMS de las décadas de 1950 y 1960 se basó en gran medida en el DDT y los resultados fueron prometedores, aunque temporales en los países en desarrollo. Los expertos relacionan el resurgimiento de la malaria con múltiples factores, incluido el liderazgo, la gestión y la financiación deficientes de los programas de control de la malaria; pobreza; disturbios civiles; y mayor riego. La evolución de la resistencia a los medicamentos de primera generación (por ejemplo, la cloroquina) ya los insecticidas agravó la situación. La resistencia fue alimentada en gran medida por el uso agrícola sin restricciones. La resistencia y el daño tanto a los seres humanos como al medio ambiente llevaron a muchos gobiernos a reducir el uso del DDT en el control de vectores y la agricultura. En 2006, la OMS revirtió una política de larga data contra el DDT al recomendar que se use como pesticida en interiores en regiones donde la malaria es un problema importante.

Una vez que el pilar de las campañas contra la malaria, a partir de 2008, solo 12 países usaban DDT, incluida la India y algunos estados del sur de África, aunque se esperaba que el número aumentara.

Eficacia inicial

Cuando se introdujo en la Segunda Guerra Mundial, el DDT fue efectivo para reducir la morbilidad y mortalidad por malaria. La campaña contra la malaria de la OMS, que consistió principalmente en rociar DDT y un tratamiento y diagnóstico rápidos para romper el ciclo de transmisión, también tuvo éxito inicialmente. Por ejemplo, en Sri Lanka, el programa redujo los casos de alrededor de un millón por año antes de la fumigación a solo 18 en 1963 y 29 en 1964. Posteriormente, el programa se detuvo para ahorrar dinero y la malaria se recuperó a 600.000 casos en 1968 y el primer trimestre de 1969. El país reanudó el control de vectores del DDT, pero los mosquitos habían desarrollado resistencia en el ínterin, presumiblemente debido al uso agrícola continuo. El programa cambió a malatión, pero a pesar de los éxitos iniciales, la malaria continuó resurgiendo hasta la década de 1980.

El DDT permanece en la lista de la OMS de insecticidas recomendados para el IRS. Después del nombramiento de Arata Kochi como jefe de su división contra la malaria, la política de la OMS pasó de recomendar el IRS solo en áreas de transmisión estacional o episódica de malaria, a recomendarlo en áreas de transmisión continua e intensa. La OMS reafirmó su compromiso de eliminar el DDT, con el objetivo de 'lograr una reducción del 30 % en la aplicación de DDT en todo el mundo para 2014 y su eliminación total a principios de la década de 2020, si no antes'. al mismo tiempo que combate la malaria. La OMS planea implementar alternativas al DDT para lograr este objetivo.

Sudáfrica continúa usando DDT según las pautas de la OMS. En 1996, el país cambió a insecticidas alternativos y la incidencia de malaria aumentó dramáticamente. El regreso al DDT y la introducción de nuevos medicamentos devolvieron el control de la malaria. Los casos de malaria aumentaron en América del Sur luego de que los países de ese continente dejaran de usar DDT. Los datos de investigación mostraron una fuerte relación negativa entre las fumigaciones de casas con residuos de DDT y la malaria. En una investigación de 1993 a 1995, Ecuador aumentó su uso de DDT y logró una reducción del 61% en las tasas de malaria, mientras que cada uno de los otros países que disminuyó gradualmente su uso de DDT tuvo grandes aumentos.

Resistencia a los mosquitos

En algunas áreas, la resistencia redujo la eficacia del DDT. Las pautas de la OMS requieren que se confirme la ausencia de resistencia antes de usar el producto químico. La resistencia se debe en gran medida al uso agrícola, en cantidades mucho mayores que las necesarias para la prevención de enfermedades.

La resistencia se observó al principio de las campañas de pulverización. Paul Russell, exjefe de la campaña Aliada contra la Malaria, observó en 1956 que "la resistencia ha aparecido después de seis o siete años". Se ha detectado resistencia en Sri Lanka, Pakistán, Turquía y América Central y ha sido reemplazada en gran medida por insecticidas organofosforados o carbamatos, p. malatión o bendiocarb.

En muchas partes de India, el DDT no es efectivo. Los usos agrícolas se prohibieron en 1989 y su uso contra la malaria ha ido disminuyendo. Fin del uso urbano. Un estudio concluyó que "el DDT sigue siendo un insecticida viable en la fumigación residual de interiores debido a su eficacia en operaciones de rociado bien supervisadas y alto factor de excito-repelencia."

Estudios de mosquitos vectores de la malaria en la provincia de KwaZulu-Natal, Sudáfrica, encontraron susceptibilidad al 4 % de DDT (estándar de susceptibilidad de la OMS), en el 63 % de las muestras, en comparación con el promedio del 87 % en el mismo especies capturadas al aire libre. Los autores concluyeron que "Encontrar resistencia al DDT en el vector An. arabiensis, cerca del área donde previamente reportamos resistencia a piretroides en el vector An. funestus Giles, indica una necesidad urgente de desarrollar una estrategia de manejo de la resistencia a los insecticidas para los programas de control de la malaria en el sur de África."

El DDT todavía puede ser eficaz contra los mosquitos resistentes y el hecho de que los mosquitos eviten las paredes rociadas con DDT es un beneficio adicional del producto químico. Por ejemplo, un estudio de 2007 informó que los mosquitos resistentes evitaban las cabañas tratadas. Los investigadores argumentaron que el DDT era el mejor pesticida para usar en el IRS (a pesar de que no brindó la mayor protección contra los mosquitos de los tres químicos de prueba) porque los otros pesticidas funcionaron principalmente al matar o irritar a los mosquitos, fomentando el desarrollo de resistencia. Otros argumentan que el comportamiento de evitación retrasa la erradicación. A diferencia de otros insecticidas como los piretroides, el DDT requiere una larga exposición para acumular una dosis letal; sin embargo, su propiedad irritante acorta los períodos de contacto. "Por estas razones, cuando se han hecho comparaciones, generalmente se ha logrado un mejor control de la malaria con piretroides que con DDT." En India, dormir al aire libre y las tareas nocturnas son comunes, lo que implica que "el efecto excito-repelente del DDT, a menudo reportado como útil en otros países, en realidad promueve la transmisión al aire libre".

Residentes' preocupaciones

IRS es eficaz si se rocía al menos el 80% de las casas y graneros en un área residencial. Las tasas de cobertura más bajas pueden poner en peligro la eficacia del programa. Muchos residentes se resisten a rociar con DDT, objetando el olor persistente, las manchas en las paredes y la posible exacerbación de problemas con otras plagas de insectos. Los insecticidas piretroides (p. ej., deltametrina y lambda-cihalotrina) pueden superar algunos de estos problemas y aumentar la participación.

Exposición humana

Un estudio de 1994 encontró que los sudafricanos que viven en casas rociadas tienen niveles que son varios órdenes de magnitud mayores que otros. La leche materna de madres sudafricanas contiene altos niveles de DDT y DDE. No está claro en qué medida estos niveles surgen de la fumigación en el hogar frente a los residuos de alimentos. La evidencia indica que estos niveles están asociados con anomalías neurológicas infantiles.

La mayoría de los estudios sobre los efectos del DDT en la salud humana se realizaron en países desarrollados donde no se usa DDT y la exposición es relativamente baja.

El desvío ilegal hacia la agricultura también es motivo de preocupación, ya que es difícil de prevenir y su uso posterior en los cultivos no está controlado. Por ejemplo, el uso de DDT está muy extendido en la agricultura de la India, en particular en la producción de mango, y los bibliotecarios lo utilizan para proteger los libros. Otros ejemplos incluyen Etiopía, donde se informa que el DDT destinado al control de la malaria se usa en la producción de café, y Ghana, donde se usa para la pesca. Los residuos en los cultivos a niveles inaceptables para la exportación han sido un factor importante en las prohibiciones en varios países tropicales. A este problema se suma la falta de personal calificado y de administración.

Críticas a las restricciones al uso de DDT

Las restricciones en el uso del DDT han sido criticadas por algunas organizaciones que se oponen al movimiento ambientalista, incluido Roger Bate del grupo de defensa pro-DDT Africa Fighting Malaria y el grupo de expertos libertario Competitive Enterprise Institute; estas fuentes se oponen a las restricciones sobre el DDT y atribuyen un gran número de muertes a tales restricciones, a veces por millones. Estos argumentos fueron rechazados como "escandalosos" por el ex científico de la OMS Sócrates Litsios. May Berenbaum, entomóloga de la Universidad de Illinois, dice que 'culpar a los ambientalistas que se oponen al DDT por más muertes que las de Hitler es peor que irresponsable'. Más recientemente, Michael Palmer, profesor de química en la Universidad de Waterloo, ha señalado que el DDT todavía se usa para prevenir la malaria, que su uso en declive se debe principalmente a los aumentos en los costos de fabricación y que en África, los esfuerzos para controlar la malaria han sido regionales o locales, no integrales.

Las críticas a la 'prohibición' del DDT a menudo hacen referencia específica a la prohibición de los Estados Unidos de 1972 (con la implicación errónea de que esto constituía una prohibición mundial y el uso prohibido del DDT en el control de vectores). A menudo se hace referencia a Primavera Silenciosa, aunque Carson nunca presionó para prohibir el DDT. John Quiggin y Tim Lambert escribieron, "la característica más llamativa del reclamo contra Carson es la facilidad con la que se puede refutar".

El periodista de investigación Adam Sarvana y otros caracterizan estas nociones como "mitos" promovido principalmente por Roger Bate del grupo de defensa pro-DDT Africa Fighting Malaria (AFM).

Alternativas

Insecticidas

Insecticidas organofosforados y carbamatos, p. el malatión y el bendiocarb, respectivamente, son más caros que el DDT por kilogramo y se aplican aproximadamente en la misma dosis. Los piretroides como la deltametrina también son más caros que el DDT, pero se aplican con más moderación (0,02-0,3 g/m² frente a 1-2 g/m²), por lo que el el costo neto por casa por tratamiento es casi el mismo. El DDT tiene uno de los períodos de eficacia residual más largos de todos los insecticidas del IRS, con una duración de 6 a 12 meses. Los piretroides permanecerán activos solo de 4 a 6 meses, y los organofosforados y carbamatos permanecerán activos de 2 a 6 meses. En muchos países donde la malaria es endémica, la transmisión de la malaria ocurre durante todo el año, lo que significa que el alto costo de realizar una campaña de rociado (que incluye la contratación de operadores de rociado, la adquisición de insecticidas y la realización de campañas de divulgación previas al rociado para alentar a las personas a quedarse en casa y aceptar el intervención) tendrá que ocurrir varias veces al año para estos insecticidas de menor duración.

En 2019, el compuesto relacionado difluorodifeniltricloroetano (DFDT) se describió como una alternativa potencialmente más efectiva y, por lo tanto, potencialmente más segura que el DDT.

Control de vectores no químico

Antes del DDT, la malaria se eliminaba o reducía con éxito en varias áreas tropicales eliminando o envenenando los criaderos de mosquitos y los hábitats de las larvas, por ejemplo, eliminando el agua estancada. Estos métodos han tenido poca aplicación en África durante más de medio siglo. Según los CDC, tales métodos no son prácticos en África porque "Anopheles gambiae, uno de los principales vectores de la malaria en África, se reproduce en numerosos charcos pequeños de agua que se forman debido a las lluvias. Es difícil, si no imposible, predecir cuándo y dónde se formarán los criaderos, y encontrarlos y tratarlos antes de que emerjan los adultos."

La eficacia relativa del RRI frente a otras técnicas de control de la malaria (por ejemplo, mosquiteros o acceso rápido a medicamentos contra la malaria) varía y depende de las condiciones locales.

Un estudio de la OMS publicado en enero de 2008 encontró que la distribución masiva de mosquiteros tratados con insecticida y medicamentos a base de artemisinina redujo a la mitad las muertes por paludismo en Ruanda y Etiopía, afectados por la malaria. El RRI con DDT no desempeñó un papel importante en la reducción de la mortalidad en estos países.

Vietnam ha disfrutado de una disminución de los casos de malaria y una reducción de la mortalidad del 97 % después de cambiar en 1991 de una campaña basada en DDT mal financiada a un programa basado en tratamiento rápido, mosquiteros e insecticidas del grupo de los piretroides.

En México, las estrategias químicas y no químicas efectivas y asequibles tuvieron tanto éxito que la planta mexicana de fabricación de DDT cesó su producción debido a la falta de demanda.

Una revisión de catorce estudios en África subsahariana, que cubrieron mosquiteros tratados con insecticida, fumigación residual, quimioprofilaxis para niños, quimioprofilaxis o tratamiento intermitente para mujeres embarazadas, una vacuna hipotética y cambios en el tratamiento farmacológico de primera línea, encontró que la toma de decisiones es limitada por la falta de información sobre los costos y efectos de muchas intervenciones, el pequeño número de análisis de costo-efectividad, la falta de evidencia sobre los costos y efectos de los paquetes de medidas y los problemas para generalizar o comparar estudios que se relacionan con entornos específicos y utilizar diferentes metodologías y medidas de resultado. Se encontró que las dos estimaciones de rentabilidad de la fumigación residual con DDT examinadas no proporcionaron una estimación precisa de la rentabilidad de la fumigación con DDT; las estimaciones resultantes pueden no ser buenos predictores de la rentabilidad de los programas actuales.

Sin embargo, un estudio en Tailandia encontró que el costo por caso de malaria evitado con la fumigación con DDT (USD 1,87) era un 21 % mayor que el costo por caso evitado de los mosquiteros tratados con lambda-cihalotrina (USD 1,54), lo que arroja algunas dudas sobre el supuesto de que el DDT era la medida más rentable. El director del programa de control de malaria de México encontró resultados similares, declarando que era 25% más barato para México rociar una casa con piretroides sintéticos que con DDT. Sin embargo, otro estudio en Sudáfrica encontró costos generalmente más bajos para la fumigación con DDT que para los mosquiteros impregnados.

Un enfoque más integral para medir la rentabilidad o la eficacia del control de la malaria no solo mediría el costo en dólares, así como la cantidad de personas salvadas, sino que también consideraría el daño ecológico y los impactos negativos en la salud humana. Un estudio preliminar encontró que es probable que el perjuicio para la salud humana se acerque o supere las reducciones beneficiosas en los casos de malaria, excepto quizás en las epidemias. Es similar al estudio anterior sobre la mortalidad infantil teórica estimada causada por el DDT y está sujeto a las críticas también mencionadas anteriormente.

Un estudio en las Islas Salomón encontró que "aunque los mosquiteros impregnados no pueden reemplazar por completo la fumigación con DDT sin un aumento sustancial en la incidencia, su uso permite reducir la fumigación con DDT".

Una comparación de cuatro programas exitosos contra la malaria en Brasil, India, Eritrea y Vietnam no respalda ninguna estrategia en particular, sino que afirma: "Los factores de éxito comunes incluyeron condiciones propicias del país, un enfoque técnico específico que utiliza un paquete de herramientas, toma de decisiones basada en datos, liderazgo activo en todos los niveles de gobierno, participación de las comunidades, implementación y control descentralizados de las finanzas, capacidad técnica y de gestión capacitada a nivel nacional y subnacional, apoyo técnico y programático práctico del socio agencias, y financiación suficiente y flexible."

Los mosquitos resistentes al DDT pueden ser susceptibles a los piretroides en algunos países. Sin embargo, la resistencia a los piretroides en los mosquitos Anopheles va en aumento y se encuentran mosquitos resistentes en varios países.