Riesgos y daños asociados a otros cultivos GM

El enfoque escalonado para evaluar el riesgo ecológico de los cultivos transgénicos resistentes a insectos asume que los estudios de laboratorio de nivel inferior, que exponen a organismos no objetivo sustitutos a altas dosis de proteínas insecticidas, pueden detectar efectos perjudiciales que podrían manifestarse en el campo. Para probar esta suposición, realizamos metaanálisis comparando los resultados de estudios de laboratorio en los que se expusieron invertebrados no objetivo a proteínas Cry de Bacillus thuringiensis (Bt) con los resultados derivados de estudios independientes en el campo que examinaron los efectos sobre la abundancia de invertebrados no objetivo. Para las proteínas Cry activas contra Lepidoptera, los estudios de laboratorio predijeron correctamente la disminución de la abundancia de Lepidoptera no objetivo en el campo. Sin embargo, los estudios de laboratorio que incorporaron interacciones tritróficas entre plantas Bt, herbívoros y parasitoides mostraron una mejor correlación con la disminución de la abundancia de parasitoides en el campo que los ensayos de exposición directa. Para los depredadores, los estudios de laboratorio tritróficos predijeron una disminución en la abundancia que no se observó en los estudios de campo, por lo que sobreestimaron el riesgo ecológico. La exposición a las proteínas Cry activas contra Coleoptera no redujo significativamente la supervivencia en el laboratorio ni la abundancia en el campo de ningún grupo funcional examinado. Nuestros hallazgos respaldan la suposición de que los estudios de laboratorio de cultivos transgénicos insecticidas muestran efectos que son consistentes o más conservadores que los encontrados en estudios de campo, con la importante advertencia de que los estudios de laboratorio deben explorar todas las rutas de exposición ecológicamente relevantes.

The tiered approach to assessing ecological risk of insect-resistant transgenic crops assumes that lower tier laboratory studies, which expose surrogate non-target organisms to high doses of insecticidal proteins, can detect harmful effects that might be manifested in the field. To test this assumption, we performed meta-analyses comparing results for non-target invertebrates exposed to Bacillus thuringiensis (Bt) Cry proteins in laboratory studies with results derived from independent field studies examining effects on the abundance of non-target invertebrates. For Lepidopteran-active Cry proteins, laboratory studies correctly predicted the reduced field abundance of non-target Lepidoptera. However, laboratory studies incorporating tri-trophic interactions of Bt plants, herbivores and parasitoids were better correlated with the decreased field abundance of parasitoids than were direct-exposure assays. For predators, laboratory tri-trophic studies predicted reduced abundances that were not realized in field studies and thus overestimated ecological risk. Exposure to Coleopteran-active Cry proteins did not significantly reduce the laboratory survival or field abundance of any functional group examined. Our findings support the assumption that laboratory studies of transgenic insecticidal crops show effects that are either consistent with, or more conservative than, those found in field studies, with the important caveat that laboratory studies should explore all ecologically relevant routes of exposure.

Las plantas transgénicas, en general, cargan genes de resistencia a antibióticos y secuencias que favorecen la transferencia de genes y la inestabilidad. Además es imprevisible el sitio de inserción del transgén, los efectos colaterales y los efectos a los organismos no blancos o en la cadena alimentaria. Tampoco es posible controlar la expresión de los transgenes insertados o la diseminación de los transgenes. Estas características requieren estudios de base científica para la toma de decisión. Los proponentes de la tecnología prefieren utilizar el criterio de equivalencia substancial, que no tiene base científica como será argumentado en este artículo, pero que está siendo aceptado por las agencias reguladoras. Los pocos estudios presentados por los interesados, en general son de calidad muy baja y por eso, difícilmente serían publicados en revistas de prestigio. Ejemplos de estos estudios son aquí discutidos como el bajo número de repeticiones y la corta duración de los ensayos. Así, la sociedad no tiene conocimiento de lo que pasa durante la fase de análisis y aprobación de transgénicos para uso comercial. Estudios de investigadores independientes ya indican daños a la salud humana y al medio ambiente. Parte de estos estudios son presentados y discutidos en este artículo. Finalmente, frente a la falta de evaluaciones de riesgo de base científica, se sugiere el empleo del principio precautorio.

In general, transgenic plants carry genes of antibiotic resistance and sequences that promote the transfer of genes and instability. It is also unpredictable the site of insertion of transgenes, the side effects and the effects to non-target organisms or animals in the food chain. Nor it is possible to control the expression of the transgenes that are inserted or the spread of them. These features require scientific studies for decision making. Proponents of the technology prefer to use the criterion of substantial equivalence, which does’n it have scientific basis and will be argued in this article, but being accepted by regulatory agencies. In general, the few studies submitted by applicants are very low quality and therefore they wouldn’t be published in prestigious journals. Examples of these studies are discussed here as the low number of repetitions and the short duration of trials. Therefore, society is not known of what happens during the review and approval of transgenics for commercial use. Now, there are studies by independent researchers indicate damage to human health and the environment. Part of these studies are presented and discussed in this article. Finally, in the absence of risk assessments on a scientific basis, we suggest the use of the precautionary principle.

El hígado representa un modelo adecuado para monitorear los efectos de una dieta, debido a su papel clave en el control de todo el metabolismo. Aunque hasta ahora no se ha informado evidencia directa de que los alimentos genéticamente modificados (GM) puedan afectar la salud, estudios previos en hepatocitos de ratones hembra jóvenes alimentados con soya GM demostraron modificaciones nucleares que involucran vías de transcripción y empalme. En este estudio, se estudiaron los efectos de esta dieta en el hígado de ratones hembra viejos para dilucidar posibles interferencias con el envejecimiento. Se investigaron las características morfofuncionales del hígado de ratones de 24 meses de edad, alimentados desde el destete con control o soya modificada genéticamente, combinando un enfoque proteómico con análisis ultraestructurales, morfométricos y de microscopía inmunoelectrónica. Varias proteínas pertenecientes al metabolismo de los hepatocitos, la respuesta al estrés, la señalización del calcio y las mitocondrias se expresaron de forma diferente en ratones alimentados con transgénicos, lo que indica una expresión más marcada de marcadores de senescencia en comparación con los controles. Además, los hepatocitos de ratones alimentados con transgénicos mostraron modificaciones mitocondriales y nucleares indicativas de una tasa metabólica reducida. Este estudio demuestra que la ingesta de soja transgénica puede influir en algunas características del hígado durante el envejecimiento y, aunque los mecanismos aún se desconocen, subraya la importancia de investigar las consecuencias a largo plazo de las dietas transgénicas y los posibles efectos sinérgicos con el envejecimiento, los xenobióticos y/o las condiciones de estrés.

Liver represents a suitable model for monitoring the effects of a diet, due to its key role in controlling the whole metabolism. Although no direct evidence has been reported so far that genetically modified (GM) food may affect health, previous studies on hepatocytes from young female mice fed on GM soybean demonstrated nuclear modifications involving transcription and splicing pathways. In this study, the effects of this diet were studied on liver of old female mice in order to elucidate possible interference with ageing. The morpho-functional characteristics of the liver of 24-month-old mice, fed from weaning on control or GM soybean, were investigated by combining a proteomic approach with ultrastructural, morphometrical and immunoelectron microscopical analyses. Several proteins belonging to hepatocyte metabolism, stress response, calcium signalling and mitochondria were differentially expressed in GM-fed mice, indicating a more marked expression of senescence markers in comparison to controls. Moreover, hepatocytes of GM-fed mice showed mitochondrial and nuclear modifications indicative of reduced metabolic rate. This study demonstrates that GM soybean intake can influence some liver features during ageing and, although the mechanisms remain unknown, underlines the importance to investigate the long-term consequences of GM-diets and the potential synergistic effects with ageing, xenobiotics and/or stress conditions.

La utilización de la tecnología transgénica en la modificación de las fuentes alimentarias ha permitido desarrollar alimentos menos caros y más saludables. Esta tecnología tiene la potencialidad de reducir el uso de plaguicidas químicos, incrementar la productividad y proteger el hábitat de los humanos y de otras especies. No obstante, los alimentos genéticamente modificados (GM) han dado origen a preocupaciones públicas entre las organizaciones no gubernamentales (NGOs), los consumidores y los medios con relación a su potencial toxicidad, alergenicidad y alteración de los nutrientes. Se presenta una revisión crítica de la literatura reciente sobre las respuestas inmunológicas adversas a las proteínas de los alimentos. Esta revisión incluye las características físicas y químicas de los alergenos, la heterogeneidad en la prevalencia de la alergia a los alimentos y los avances en la comprensión de los desordenes alérgicos producidos por alimentos. Se realiza una descripción del espectro clínico de las reacciones alérgicas inducidas por alimentos, las cuales son responsables de una variedad de síntomas que afectan la piel, el tracto respiratorio y el tracto gastrointestinal. Los métodos utilizados en las pruebas para evaluar la seguridad de los alimentos derivados de los cultivos GM se presentan y discuten. Se concluye que los riesgos alergénicos potenciales introducidos por los alimentos GM no son mayores que los presentados por los alimentos derivados de cultivos modificados genéticamente por los métodos convencionales.

The use of transgenic technology to modify food sources has anticipated the possibility of developing less expensive and healthier food. This technology has the potential of reducing the use of chemical pesticides, increasing the productivity and protecting the environment in which human beings and other species live. However, genetically modified (GM) foods have raised a public concern among nongovernment organizations (ONGs), consumers and media regarding their potential toxicity, allergenicity and impaired nutrition. We present a critical review of the recent literature about the adverse immune responses to food proteins. This review includes the physical and chemical characteristics of allergens, the heterogeneity in the prevalence of food allergy and the progress made in the understanding of food-based allergic disorders. We present a description of the clinical spectrum of the food-induced allergic reactions which are responsible for a variety of symptoms affecting the skin, the respiratory tract and gastrointestinal tract. The test methods used for the safety assessment of foods derived from GM crops are also presented and discussed. It is concluded that the potential allergenic risks introduced by GM food are no higher than those of food derived from genetically modified crops by conventional methods.

Con el surgimiento de las tecnologías transgénicas, se han ideado nuevas formas de mejorar el rendimiento agronómico de los cultivos para alimentos, piensos y aplicaciones de procesamiento. Además, la capacidad de expresar genes foráneos usando tecnologías transgénicas ha abierto opciones para producir grandes cantidades de productos industriales o farmacéuticos comercialmente importantes en plantas. A pesar de esta alta tasa de adopción y las promesas futuras, existe una multitud de preocupaciones sobre el impacto de los cultivos genéticamente modificados (GM) en el medio ambiente. La posible contaminación del medio ambiente y las cadenas alimentarias ha llevado a una consideración detallada de cómo dichos cultivos y las moléculas que producen pueden aislarse y contenerse de manera efectiva. Uno de los pasos razonables después de crear una planta transgénica es evaluar sus beneficios y riesgos potenciales para el medio ambiente y estos deben compararse con los generados por las prácticas agrícolas tradicionales. El enfoque de precaución en la gestión de riesgos de las plantas GM puede hacer que sea necesario monitorear poblaciones silvestres y de malezas significativas que podrían verse afectadas por el escape de transgenes. Los mecanismos efectivos de evaluación y monitoreo de riesgos son los requisitos previos básicos de cualquier marco legal para abordar adecuadamente los riesgos y estar atento a nuevos riesgos. Varias agencias en diferentes países monitorean la liberación de organismos GM o enmarcan lineamientos para la aplicación apropiada de organismos recombinantes en agroindustrias para asegurar el uso seguro de organismos recombinantes y lograr un desarrollo general sólido. Creemos que es importante establecer un marco armonizado internacionalmente para el manejo seguro de organismos de ADN recombinante dentro de unos años.

With the emergence of transgenic technologies, new ways to improve the agronomic performance of crops for food, feed, and processing applications have been devised. In addition, ability to express foreign genes using transgenic technologies has opened up options for producing large quantities of commercially important industrial or pharmaceutical products in plants. Despite this high adoption rate and future promises, there is a multitude of concerns about the impact of genetically modified (GM) crops on the environment. Potential contamination of the environment and food chains has prompted detailed consideration of how such crops and the molecules that they produce can be effectively isolated and contained. One of the reasonable steps after creating a transgenic plant is to evaluate its potential benefits and risks to the environment and these should be compared to those generated by traditional agricultural practices. The precautionary approach in risk management of GM plants may make it necessary to monitor significant wild and weed populations that might be affected by transgene escape. Effective risk assessment and monitoring mechanisms are the basic prerequisites of any legal framework to adequately address the risks and watch out for new risks. Several agencies in different countries monitor the release of GM organisms or frame guidelines for the appropriate application of recombinant organisms in agro-industries so as to assure the safe use of recombinant organisms and to achieve sound overall development. We feel that it is important to establish an internationally harmonized framework for the safe handling of recombinant DNA organisms within a few years.

Se investigó la presencia de fragmentos de ADN en tejidos de conejos que recibieron harina de soya modificada genéticamente (GM) (extraído con solvente) utilizando la reacción en cadena de la polimerasa (PCR). Además, se evaluaron los posibles efectos sobre el metabolismo celular mediante la determinación de varias enzimas específicas en suero, corazón, músculo esquelético, hígado y riñón. Se detectó claramente la secuencia de cloroplasto para tRNA Leu utilizando los cebadores Clor1/Clor2 diseñados en la secuencia de cloroplasto trnL. Por el contrario, dos parejas de oligonucleótidos convencionales específicos para la especie (Le1-5/Le 1-3 que amplifica el gen de la lectina de soya) y soya modificada genéticamente (35S1/35S2 que amplifica el promotor 35S CMV que está presente en la estructura genómica de la soya transgénica) no se encontraron en todas las muestras. No se detectaron diferencias en los niveles de enzimas en suero, pero se encontró un aumento significativo de la deshidrogenasa láctica, principalmente en relación con la isoenzima LDH1, en particular en el riñón y el corazón, pero no en el músculo, lo que sugiere una posible alteración en la producción local de la enzima. Finalmente, no se detectaron diferencias significativas en cuanto a peso corporal, peso de órganos frescos y no se detectaron diferencias sexuales.

The presence of DNA fragments in tissues from rabbits given genetically modified (GM) soya-bean meal (solvent extracted) was investigated by using the polymerase chain reaction (PCR) approach. Moreover, the possible effects on cell metabolism were evaluated by determination of several specific enzymes in serum, heart, skeletal muscle, liver and kidney. The chloroplast sequence for tRNA Leu by using the Clor1/Clor2 primers designed on chloroplast trnL sequence was clearly detected. On the contrary, two couples of species specific primers for conventional (Le1-5/Le 1-3 which amplifies the soya bean lectin gene) and genetically modified (35S1/35S2 which amplifies the 35S CMV promoter that is present in the genomic structure of GM soya bean) soya bean were not found in all samples. No differences in enzyme levels were detected in serum, but a significant increase of lactic dehydrogenase, mainly concerning the LDH1 isoenzyme was found in particular in kidney and heart but not in the muscle, thus suggesting a potential alteration in the local production of the enzyme. Finally, no significant differences were detected concerning body weight, fresh organ weights and no sexual differences were detected.

Este artículo analiza todos los aspectos referentes a la seguridad alimentaria relacionados con la introducción de los organismos modificados genéticamente en la agricultura y la alimentación. Se discuten las incertidumbres asociadas a la inserción de genes extraños en organismos, facilitando ejemplos de efectos imprevistos e indeseados y de inestabilidades de los organismos así fabricados artificialmente. Luego se aportan datos tanto de agencias oficiales como de la literatura existente, que cuestionan la seriedad y fiabilidad de los análisis de riesgo sobre la inocuidad para la salud de estos organismos y se discute la falta casi absoluta de estudios científicos que analicen la seguridad/peligrosidad de los alimentos transgénicos para la salud. Dadas todas estas incógnitas, se tienen que tomar en cuenta otros factores, en particular la contaminación genética de los cultivos no modificados genéticamente, que empieza a ser generalizada en algunas partes del mundo. No poder dar marcha atrás en caso de problemas resulta irresponsable. Otros elementos importantes son los impactos sobre el medio ambiente (como la aparición de resistencias en insectos, la pérdida de biodiversidad, el aumento de los productos químicos empleados) con repercusiones indirectas sobre la salud y/o la futura producción de alimentos. Por último se introducen elementos de discusión sobre la seguridad alimentaria en términos de disponibilidad de alimentos y soberanía alimentaria, dado que el mercado de las semillas transgénicas y los agroquímicos asociados está copado por cinco grandes empresas transnacionales. La conclusión hace un análisis de la contribución de la agricultura biotecnológica a la sostenibilidad.

This article analyzes all of the food safety-related aspects related to the use of genetically modified organisms into agriculture and food. A discussion is provided as to the uncertainties related to the insertion of foreign genes into organisms, providing examples of unforeseen, undesirable effects and of instabilities of the organisms thus artificially fabricated. Data is then provided from both official agencies as well as existing literature questioning the accuracy and reliability of the risk analyses as to these organisms being harmless to health and discusses the almost total lack of scientific studies analyzing the health safety/dangerousness of transgenic foods. Given all these unknowns, other factors must be taken into account, particularly genetic contamination of the non-genetically modified crops, which is now starting to become widespread in some parts of the world. Not being able of reversing the situation in the even of problems is irresponsible. Other major aspects are the impacts on the environment (such as insects building up resistances, the loss of biodiversity, the increase in chemical products employed) with indirect repercussions on health and/or future food production. Lastly, thoughts for discussion are added concerning food safety in terms of food availability and food sovereignty, given that the transgenic seed and related agrochemicals market is currently cornered by five large-scale transnational companies. The conclusion entails an analysis of biotechnological agriculture's contribution to sustainability.

La evaluación de riesgos para especies no objetivo en cultivos transgénicos debe ser específica para cada caso, dependiendo de la planta, el transgen y el entorno de liberación previsto. Proponemos un modelo de evaluación de riesgos ecológicos que preserva las fortalezas y evita las deficiencias de otros dos modelos comúnmente utilizados, el modelo de ecotoxicología y el modelo de especies no indígenas. En este modelo, las especies no objetivo que ocurren localmente se clasifican en grupos según su función ecológica. Dentro de cada grupo, se utilizan criterios ecológicos para seleccionar las especies que son más susceptibles de verse afectadas por el cultivo transgénico. Las evaluaciones experimentales iniciales se llevan a cabo en laboratorio y consisten en dos tipos de pruebas: pruebas de toxicidad utilizando el producto transgénico purificado y pruebas de planta completa utilizando plantas transgénicas intactas. Para especies no objetivo de enemigos naturales, también será importante evaluar tanto los impactos directos bitróficos como los impactos tritróficos indirectos.

Nontarget risk assessment for transgenic crops should be case specific, depending on the plant, the transgene, and the intended release environment. We propose an ecological risk-assessment model that preserves the strengths and avoids the deficiencies of two other commonly used models, the ecotoxicology and nonindigenous-species models. In this model, locally occurring nontarget species are classified into groups according to their ecological function. Within each group, ecological criteria are used to select the species that are most likely to be affected by the transgenic crop. Initial experimental assessments are conducted in the laboratory and consist of two kinds of test: toxicity tests using purified transgene product, and whole-plant tests using intact transgenic plants. For nontarget natural enemy species, it will also be important to evaluate both direct bitrophic impacts and indirect tritrophic impacts.

En las hojas fuente de la malva, el glifosato causó una inhibición gradual de la fotosíntesis que aumentó durante varios días y fue casi completa a los cinco días. Las mediciones de intercambio de gases revelaron que una disminución en la conductancia estomática fue un factor importante en esta reducción. Los niveles de metabolitos del ciclo de Calvin disminuyeron junto con las tasas de fotosíntesis, pero en menor medida que la conductancia estomática, como lo indican el aumento en la eficiencia en el uso del agua y la disminución del dióxido de carbono interno de la hoja. Aunque la acumulación de shikimato confirmó que el glifosato estaba siendo absorbido por las hojas fuente, esto no fue suficiente para explicar el efecto menos pronunciado en la fotosíntesis. La inhibición prolongada de la fotosíntesis permitió una mayor translocación del glifosato hacia los tejidos sumidero, donde causó un daño sustancial. En consecuencia, los procesos de los tejidos sumidero fueron más susceptibles a la interrupción por el glifosato que los procesos de las hojas fuente. Los datos también respaldan la idea de que la muerte de los tejidos de la malva fue el resultado de la restricción de la disponibilidad de agua para el brote inducida por la interrupción letal de los procesos de las raíces. El mecanismo de muerte prolongada de la planta generado por la toxicidad de los tejidos sumidero en la malva contrasta con el mecanismo observado en la remolacha azucarera, donde la muerte ocurre rápidamente debido a la inhibición de los procesos de las hojas fuente.

In velvetleaf source leaves, glyphosate caused gradual inhibition of photosynthesis that increased over several days and was nearly complete by five days. Gas exchange measurements revealed that a decrease in stomatal conductance was a major factor in this reduction. Calvin cycle metabolite levels diminished along with photosynthesis rates but to a lesser extent than stomatal conductance, as indicated by the rise in water use efficiency and the lowering of internal leaf carbon dioxide. Though accumulation of shikimate confirmed that glyphosate was being taken up by the source leaves, this was insufficient to explain the lessened effect on photosynthesis. The protracted inhibition of photosynthesis allowed for greater translocation of glyphosate to sink tissues where it inflicted substantial damage. Consequently, sink tissue processes were more susceptible to disruption by glyphosate than were source leaf processes. The data also support the view that death of velvetleaf tissues was a result of restriction of water availability to the shoot induced by lethal disruption of root processes. The mechanism of prolonged plant death generated by sink tissue toxicity in velvetleaf contrasts with the mechanism observed in sugar beet, where death occurs rapidly due to the inhibition of source leaf processes.

Simulamos los efectos de la introducción de cultivos genéticamente modificados tolerantes a herbicidas (GMHT) en las poblaciones de malezas y las consecuencias para las aves que comen semillas. Predecimos que las poblaciones de malezas podrían reducirse a niveles bajos o prácticamente erradicarse, dependiendo de la forma exacta de manejo. Los efectos consiguientes sobre el uso local de los campos por parte de las aves pueden ser graves, porque tales reducciones representan una gran pérdida de recursos alimentarios. Se muestra que los impactos regionales de los cultivos GMHT dependen de si la adopción de cultivos GMHT por parte de los agricultores covaría con los niveles actuales de malezas.

We simulated the effects of the introduction of genetically modified herbicide-tolerant (GMHT) crops on weed populations and the consequences for seed-eating birds. We predict that weed populations might be reduced to low levels or practically eradicated, depending on the exact form of management. Consequent effects on the local use of fields by birds might be severe, because such reductions represent a major loss of food resources. The regional impacts of GMHT crops are shown to depend on whether the adoption of GMHT crops by farmers covaries with current weed levels.