Colinesterasas como biomarcadores de exposición y efecto a plaguicidas organofosforados

Un biomarcador es una característica objetivamente medible y evaluable como un indicador de procesos biológicos normales, procesos patogénicos o respuestas a intervenciones farmacológicas terapéuticas (^{Ptolemy & Rifai, 2010}). Un biomarcador puede representar una variedad de agentes que sirven como pronóstico y diagnóstico de enfermedad o como herramienta específica sensible para evaluación de riesgo. Los marcadores pueden ser biológicos, físicos o de naturaleza molecular. Un biomarcador debe tener alta exactitud, precisión, sensibilidad y especificidad; además, debe contemplar las variables analíticas y sus efectos sobre los resultados como la toma de muestra, el manejo, almacenamiento, procesamiento y niveles de concentración del biomarcador (^{Ptolemy & Rifai, 2010}).

Por una parte, se considera que el biomarcador es de exposición cuando da cuenta de la presencia de la sustancia química en el organismo, mientras que, por otra, un biomarcador es de efecto cuando informa sobre las alteraciones fisiológicas producidas por la sustancia en el cuerpo (^{Ríos & Solari, 2010}). En este sentido, para evaluar la exposición de trabajadores que ocupacionalmente manipulan PO, se emplea como biomarcador la disminución de la actividad de las enzimas colinesterasas.

Existen dos tipos de colinesterasas: la plasmática y eritrocitaria. Para mencionar la CP también se utilizan los términos colinesterasa inespecífica, colinesterasa sérica o de tipo s, pseudocolinesterasa, butirilcolinesterasa, BChE o EC 3.1.1.8; este último término proviene de la nomenclatura de la Unión Internacional de Bioquímica y Biología Molecular (UIB); de igual forma, la CE también es llamada colinesterasa específica o de tipo e, colinesterasa verdadera, acetilcolinesterasa, AChE o EC 3.1.1.7 (^{Carmona, 2006}, ²⁰⁰⁷; ^{Férnandez et al., 2011}; ^{Jaga & Dharmani, 2007}; ^{Medina et al., 2015}; ^{Restrepo et al., 2017}).

Específicamente, la CP medida en suero o plasma hemático se usa como biomarcador de exposición de una intoxicación aguda, mientras que la CE medida en glóbulos rojos se usa como biomarcador de exposición crónica y biomarcador de efecto (^{Lu, 2007}; ^{Jaga & Dharmani, 2007}; ^{Jors et al., 2006}; ^{Restrepo et al., 2017}; ^{Sapbamrer & Nata, 2014}).

Papel biológico de las enzimas colinesterasas

La CP se forma en el hígado y se encuentra en el plasma. No se conoce con claridad su función, pero se presume que participa en el metabolismo de lípidos; además, controla la concentración de colina en el plasma e impide la acumulación de butirilcolina. La CE se encuentra en los eritrocitos y en las sinapsis colinérgicas situadas en uniones neuromusculares y conexiones del sistema nervioso central (SNC), conexiones interneuronales del sistema nervioso periférico y uniones neuroglandulares y neuromusculares del sistema nervioso parasimpático. Su función es inactivar el neurotransmisor acetilcolina mediante su biotransformación en colina y ácido acético, lo cual regula la trasmisión del impulso nervioso (^{Bohórquez et al., 2012}; ^{Carmona, 2006}; ^{Férnandez et al., 2011}; ^{Medina et al., 2015}).

En la figura 1a se ilustra la actividad de la acetilcolinesterasa (AChE) cuando realiza la hidrólisis del neurotransmisor acetilcolina (ACh) en el espacio sináptico. Esta reacción permite que la colina sea reabsorbida por la neurona colinérgica presináptica para producir nuevamente el neurotransmisor acetilcolina, mediante la colinaacetiltransferasa (ChAT), que se encarga de unir la colina con el acetato obtenido de la acetil coenzima A (AcCoA). Una vez se forma el neurotransmisor acetilcolina, se deposita en las vesículas sinápticas de donde es expulsado por exocitosis, con el fin de unirse a receptores postsinápticos de tipo muscarínico o nicotínico, haciendo posible la propagación del impulso nervioso (^{Ferrer, 2003}; ^{Hurtado & Gutiérrez, 2005}).

La actividad de la enzima acetilcolinesterasa en el organismo es importante porque descompone el neurotransmisor acetilcolina; esta reacción hace que la neurotransmisión sea momentánea, ya que se interrumpe la interacción neurotransmisor-receptor. Sin embargo, el funcionamiento de la acetilcolinesterasa puede verse alterado por la presencia de sustancias anticolinesterásicas que bloquean la enzima e impiden la hidrólisis del neurotransmisor, lo que origina una acumulación de acetilcolina en el espacio sináptico y aumenta la duración del impulso nervioso, lo que ocasiona una sobreestimulación de las neuronas postsinápticas, debido a que no pueden regresar a su estado de reposo (^{Fernández et al., 2010}; ^{Ferrer, 2003}; ^{Restrepo et al., 2017}) (figura 1b).

Fuente: Elaboración propia

Figura 1 Actividad de la acetilcolinesterasaLa parte a) muestra el mecanismo de acción biológica de la enzima acetilcolinesterasa en estado activo y la parte b), la afectación de este mecanismo cuando la enzima está inhibida. Abreviaciones: AChE: acetilcolinesterasa, ACh: neurotransmisor acetilcolina, Ca+2: Ion calcio, CoA: enzima acetiltransferasa, AcCoA: acetil coenzima A, ChAT: enzima colinaacetiltransferasa, ChT: transportador de colina 

Plaguicidas organofosforados (PO) como sustancias anticolinesterásicas

Los PO son sustancias tóxicas que se catalogan químicamente como ésteres del ácido fosfórico (^{Lutovac et al., 2017}); además, se caracterizan por ser compuestos volátiles y liposolubles, cualidades que les permiten sobrepasar las barreras biológicas de un ser humano, incluyendo la hematoencefálica. Los PO pueden ser absorbidos en el cuerpo por vía conjuntival, oral, cutánea e inhalatoria, tras ser utilizados como insecticidas principalmente, pero también como acaricidas, nematicidas y fungicidas (^{Bohórquez et al., 2012}; ^{Fernández et al., 2010}; ^{Hurtado & Gutiérrez, 2005}; ^{MPS, 2008b}).

Una persona puede entrar en contacto directo con estas sustancias en un contexto ocupacional (labores agrícolas o pecuarias), doméstico (labores como la jardinería y el aseo), voluntario (intento de suicidio) o accidental (consumo de alimentos con residuos de plaguicidas). De forma indirecta, el contacto se presenta en un contexto ambiental cuando la persona vive o frecuenta lugares próximos en donde se aplican estos plaguicidas (^{Bohórquez et al., 2012}; ^{INS, 2010}).

El efecto tóxico que produce la exposición a los PO en el cuerpo humano es la inhibición del funcionamiento de las enzimas colinesterasas, razón por la cual este tipo de plaguicidas se consideran como sustancias anticolinesterásicas (^{Hanna & Orozco, 2014}; ^{Toro et al., 2017}). En la figura 1b se observa el caso de la CE, cuya inactividad se produce cuando el plaguicida organofosforado se le une, lo que causa que la enzima quede fosforilada, bloqueando su función catalítica (^{Cuaspud & Vargas, 2010}). En el trascurso de los días, disminuye la posibilidad de que la CE sea defosforilada (reactivada), proceso conocido como envejecimiento; en consecuencia, los PO son inhibidores irreversibles (^{Cotton et al., 2018}; ^{Lutovac et al., 2017}). La recuperación de la actividad de la CE se da con el reemplazo por nueva enzima relacionada con la formación de eritrocitos en un periodo de 120 días (^{Cotton et al., 2018}).

La intoxicación con PO puede afectar el funcionamiento de ojos, glándulas exocrinas y músculos esqueléticos, así como los sistemas digestivo, respiratorio, cardiovascular, urinario y nervioso. Específicamente, dentro de los efectos muscarínicos se encuentran miosis, sudoración, visión borrosa, hiperemia conjuntival, lagrimeo, secreciones bronquiales, broncoconstricción, vómito, cólico abdominal, diarrea, rinorrea, sialorrea, bradicardia e incontinencia urinaria; dentro de los efectos nicotínicos están la taquicardia, hipertensión, vasoconstricción periférica, hiperexcitabilidad miocárdica, midriasis, astenia, debilidad muscular, fasciculaciones musculares, entre otros; en los efectos del sistema nervioso central se encuentran cefalea, agitación, psicosis, confusión mental, convulsiones, coma y depresión respiratoria (^{Lu, 2007}; ^{Férnandez et al., 2011}; ^{Hurtado & Gutiérrez, 2005}; ^{Lutovac et al., 2017}; ^{Sapbamrer & Nata, 2014}).

Los síntomas presentes en trabajadores agrícolas expuestos a PO son documentados en varios estudios nacionales (^{Amaya et al., 2008}; ^{Díaz et al., 2017}; ^{Hanna & Orozco, 2014}; ^{Rodríguez et al., 2010}; ^{Toro et al., 2017}; ^{Varona et al., 2007}) e internacionales (^{Lu, 2007}; ^{Marrero et al., 2017}; ^{Neupane et al., 2014}; ^{Nganchamung et al., 2017}; ^{Palacios & Paz, 2011}; ^{Sapbamrer & Nata, 2014}), que han medido la actividad de las enzimas colinesterasas, los cuales se detallan en la tabla 1.

Tabla 1 Síntomas reportados en trabajadores agrícolas expuestos a plaguicidas organofosforados 

^*n= número del total de individuos del estudio

^**n= número de individuos del grupo expuesto

Fuente: Elaboración propia

Cabe resaltar que los signos y síntomas manifestados en una intoxicación dependen del tipo de PO al que se expone el trabajador (^{Lu, 2007}); de igual manera, se ha observado que algunos de los signos o síntomas se asocian a la inhibición de las colinesterasas, como es el caso de la visión borrosa, que se ha relacionado con valores anormales de CE (p = 0,008) en cultivadores de tomate en invernadero expuestos a PO del departamento de Boyacá (^{Rodríguez et al., 2010}). No obstante, también se han presentado síntomas en agricultores expuestos sin que haya una disminución en los niveles de colinesterasa, tal como fue observado en el estudio de ^{Palacios y Paz (2011)}, realizado en el estado de Sinaloa (México). Por lo tanto, es importante observar cuáles son los intervalos de la actividad normal de la enzima de acuerdo con la técnica implementada: si el rango es amplio, se puede llegar a enmascarar bajo normalidad una intoxicación que no presenta niveles de actividad disminuida pero sí síntomas en los individuos (^{Cuaspud & Vargas, 2010}).

Métodos de laboratorio para determinar la actividad de las enzimas colinesterasas

Existen diversos métodos de laboratorio para determinar la actividad de la CP y la CE en trabajadores expuestos a PO, que fueron usados en estudios nacionales realizados en los departamentos de Boyacá (^{Rodríguez et al., 2010}), Caldas (^{Toro et al., 2017}; ^{Varona et al., 2012}), Cauca (^{Díaz et al., 2017}), Córdoba (^{Hanna, & Orozco, 2014}), Cundinamarca (^{Amaya et al., 2008}), Magdalena (^{Lozano, 2015}) y Putumayo (^{Varona et al., 2007}), así como en estudios internacionales realizados en Argentina (^{Butinof et al., 2017}; ^{Simoniello et al., 2010}), Australia (^{Cotton et al., 2018}), Bolivia (^{Jors et al., 2006}), Brasil (^{Nerilo et al., 2014}), Ecuador (^{Cuaspud & Vargas, 2010}; ^{Silverio et al., 2015}), Filipinas (^{Lu, 2007}, ²⁰⁰⁹), Honduras (^{Blanco et al., 2016}), Indonesia (^{Rahman et al., 2015}), Irán (^{Jalilian et al., 2016}), México (^{Alvarado et al., 2019}; ^{Palacios et al., 2009}; ^{Palacios & Paz, 2011}; ^{Ortega et al., 2016}), Nepal (^{Neupane et al., 2014}, ²⁰¹⁷), Perú (^{Rosales, 2015}), Rusia (^{Lutovac et al., 2017}), Tailandia (^{Nganchamung et al., 2017}; ^{Sapbamrer & Nata, 2014}) y Venezuela (^{Marrero et al., 2017}, ²⁰¹⁸).

Influencia de factores biológicos, químicos y ambientales en los valores de colinesterasas

La actividad de las colinesterasas puede fluctuar en el ser humano de acuerdo con la variabilidad interindividual, como rasgos étnicos y genéticos y, aspectos de variabilidad intraindividual, como la edad, el sexo, el estado reproductivo, el estado de salud en cuanto al uso de medicamentos y la presencia de algunas enfermedades. Es así como los valores de la actividad de CP pueden aumentar con la hipertensión arterial, trastornos tiroideos, artritis, asma, obesidad, alcoholismo, hepatitis y diabetes; o disminuir con la cirrosis, tuberculosis, cáncer, epilepsia, desnutrición, anemia, insuficiencia hepática y parasitismo intestinal. Los niveles de la CE se deprimen por la anemia hemolítica (^{Bohórquez et al., 2012}; ^{Fernández et al., 2011}; ^{Medina et al., 2015}). Particularmente en las mujeres, las variaciones en los niveles de la colinesterasa están relacionadas con el estado de embarazo, la menstruación, la menopausia, el aborto y el consumo de anticonceptivos hormonales (^{Carmona, 2006}; ^{Férnandez et al., 2011}).

Debido a que estos factores, al igual que los PO, pueden provocar el descenso de la actividad de las enzimas colinesterasas, se han tenido en cuenta como criterios de exclusión en varios estudios con poblaciones ocupacionalmente expuestas a PO, con el fin de que los valores obtenidos no se encuentren sesgados. En este sentido, los estudios de ^{Butinof et al. (2017)} y ^{Nganchamung et al. (2017)} usaron como criterios de exclusión la insuficiencia hepática, el uso de medicamentos y hábitos como el alcoholismo y la drogadicción. Por su parte, ^{Rosales (2015)} y ^{Ortega et al. (2016)} no tuvieron en cuenta a mujeres en estado de gestación (^{Butinof et al., 2017}; ^{Nganchamung et al., 2017}; ^{Ortega et al., 2016}; ^{Rosales, 2015}).

Por otro lado, el tipo de colinesterasa y el nivel al que puede llegar a disminuir su actividad dependen de la composición química del plaguicida y de los solventes que se utilicen en su preparación (^{INS, 2016b}, ^2016c); de igual forma, se conoce que la actividad de las enzimas CP o CE puede llegar a disminuir de forma preferente por algunos pesticidas; tal es el caso, por ejemplo, de dimetoato y fosmet que reducen preferentemente la actividad de CE, mientras mevinfós y clorpirifós hacen lo propio con la de CP (^{OEHHA, 2015}). Sin embargo, no hay claridad acerca de los mecanismos biológicos responsables que ocasionen este efecto sobre la actividad de una u otra colinesterasa. Cuantos más bajos sean los valores de la actividad de las colinesterasas, existe un mayor riesgo a que haya una intoxicación por PO (^{Marrero et al., 2017}) y se manifiesten los síntomas que deterioran la salud (^{Sapbamrer & Nata, 2014}).

Evaluaciones de colinesterasas en poblaciones expuestas a PO

De acuerdo con el tiempo, el contexto y la cantidad de plaguicida, la exposición a PO se clasifica como aguda y crónica; una exposición es aguda cuando el contacto se da en un intervalo corto de tiempo (días), en un contexto ocupacional, doméstico, voluntario o accidental, e involucra altas cantidades del plaguicida; una exposición es crónica en caso de que el contacto se presente en un intervalo largo de tiempo (meses y años), en un contexto ocupacional y ambiental, con bajas cantidades del plaguicida (^{INS, 2010}).

Es posible identificar una intoxicación aguda cuando se reportan valores deprimidos de la actividad de CP y aparecen síntomas negativos para la salud (^{Neupane et al., 2017}). Se emplea la CP porque tarda menos tiempo en disminuir sus niveles, así como en recuperarlos entre días y semanas. Debido a que la CE requiere más tiempo en deprimirse y volver a sus niveles de normalidad, entre uno y tres meses esta es la utilizada para determinar una intoxicación crónica (^{Carmona, 2006}; ^{Cotton et al., 2018}; ^{Restrepo et al., 2017}). Además, la actividad de esta enzima es más susceptible de inhibirse por múltiples organofosforados y su actividad está altamente relacionada con la colinesterasa del sistema nervioso (^{Cotton et al., 2018}; ^{Cuaspud & Vargas, 2010}; ^{Lu, 2007}; ^{Neupane et al., 2017}).

Una persona después de una exposición aguda o crónica a PO puede tener niveles bajos de la CP o CE, respectivamente (^{Jaga & Dharmani, 2007}; ^{Lutovac et al., 2017}), asociado a diferentes factores, como el uso inadecuado de estos compuestos debido al desconocimiento de los efectos adversos sobre la salud humana, la labor agrícola que se desempeña, el tiempo de exposición, inadecuada implementación de medidas de protección personal y el almacenamiento inapropiado de los plaguicidas en el hogar. Estos factores son reportados en estudios que han analizado las concentraciones de colinesterasas en personas laboralmente expuestas a PO (^{Cuaspud & Vargas, 2010}; ^{Díaz et al., 2017}; ^{Hanna & Orozco, 2014}).

El estudio nacional de ^{Varona et al. (2007)} determinó los niveles de CE dentro de los tres días después de la exposición a plaguicidas por el método de Michel en 204 trabajadores del departamento de Putumayo. Para ello, emplearon como rangos de normalidad para hombres 0,804 a 0,992 ∆ pH/hora y para mujeres 0,822 a 0,99 ∆ pH/hora. De este modo, observaron inhibición de la enzima CE en el 18% (36/204) de la población. Observaron diferencia estadísticamente significativa entre los niveles de CE del 47% (95/204) de los agricultores que indicaron haber presentado una previa intoxicación con plaguicidas, con respecto al 53% (109/204) que manifestaron no haberla tenido, aunque esta variable no estuvo relacionada con los valores disminuidos de CE (^{Varona et al., 2007}).

^{Amaya et al. (2008)} evaluaron la actividad de la CE en 50 agricultores del departamento de Cundinamarca, empleando el método de Michel, con valores de referencia para hombres de 0,855 a 0,881 ∆ pH/hora y en mujeres de 0,836 a 0,859 ∆ pH/hora. Como resultado encontraron bajos niveles de actividad de la CE en el 100% (50/50) de los agricultores. Entre los factores de riesgo identificados en esta población por medio de la medición del Odds Radio (OR), como el valor considerado para presentar exposición o intoxicación por plaguicidas, los autores reportaron que el uso inadecuado de los elementos de protección personal (OR = 5,71) y la falta de evacuación previa a la fumigación (OR = 5,72) fueron los factores de riesgo más relacionados con la exposición e intoxicación por plaguicidas (^{Amaya et al., 2008}).

^{Varona et al. (2012)} analizaron la CE y la CP mediante la técnica de Michel en 132 agricultores del departamento de Caldas. Para ello, emplearon como rangos de normalidad los establecidos por el Grupo Salud Ambiental del INS: CE = 0,91-1,64 ∆ pH/hora y CP = 0,71-1,17 ∆ pH/hora. Así, encontraron inhibición de la enzima CE en el 34,1% (45/132) de los trabajadores. En relación con los factores de riesgos para esta población, los autores reportan que el tiempo promedio de exposición a plaguicidas fue de nueve años; el 78% (104/132) fumigó por lo menos una vez a la semana con un promedio de 5 horas al día; el 49% (65/132) informó tomar alimentos en el cultivo, y el 74,2% (98/132) nunca fue capacitado sobre el uso de los plaguicidas (^{Varona et al., 2012}).

^{Hanna y Orozco (2014)} evaluaron la CE mediante el método Lovibond en 187 agricultores del departamento de Córdoba, en donde observaron que el 9,6% (18/187) de los agricultores tuvieron niveles por debajo de lo normal. Los agricultores que presentaron niveles inhibidos realizaron labores que implicaban manipulación directa de los plaguicidas y aumento a la exposición; el 4,8% fueron fumigadores, y el 3,8 % recolectores (^{Hanna & Orozco, 2014}).

Por su parte, ^{Lozano (2015)} analizó 80 registros del nivel de CP de trabajadores bananeros del departamento del Magdalena, determinados por el método de Ellman, empleando como rango de normalidad 3.200 a 9.000 U/L a 25 °C, 405 nm; y como valores anormales, los niveles < 3.200 U/L. Como resultados obtuvo valores anormales en la CP en el 11% (10/80) de los trabajadores, asociados a la edad del individuo y el tiempo de exposición a plaguicidas (p = 0,005). De los diez individuos con actividad de CP inhibida, seis tuvieron un valor promedio de CP de 2.898 U/L, con edades entre 19 y 34 años, y un tiempo promedio de exposición de cuatro años; tres trabajadores registraron como nivel promedio de CP de 2.958 U/L, con edades entre 35 y 44 años, y con un año de exposición; y un trabajador con una actividad promedio de CP de 2.952 U/L, con 47 años de edad y siete años de exposición (^{Lozano, 2015}).

^{Díaz et al. (2017)} evaluaron la actividad de la CE y CP por la técnica de Michel en 125 agricultores de cultivo de papa del departamento de Cauca, donde observaron que los agricultores presentaron un valor promedio de CE de 1,2455 ∆ pH/hora (0,530-1,831) y para la CP de 1,65217 ∆ pH/hora (0,960-1,962). El 8% (10/125) de los agricultores presentaron inhibición de la CE y ninguno tuvo inhibición en la CP. Del 8% reportado con inhibición de CE, el 5% correspondió a individuos entre los 40 y los 44 años, el 60% (6/10) a hombres, el 50% (5/10) utilizó elementos de protección personal, y el 6% (7/10) no recibió capacitación sobre el manejo de plaguicidas (^{Díaz et al., 2017}).

^{Toro et al. (2017)} establecieron los niveles de CP en 1.098 caficultores del departamento de Caldas por el método Ellman a 37 °C y 405 nm; para ello, emplearon un rango de referencia de CP de 4.659 a 14.443 U/L. Hallaron que el 3,8% (42/1.098) de los valores de CP estuvieron disminuidos. La inhibición de la CP pudo estar relacionada con que el 76% de los caficultores realizaron la mezcla de los insecticidas, el 22% aplicó los plaguicidas en el cultivo más de dos veces por semana y el 38% nunca utilizó protección para el cuerpo durante la fumigación (^{Toro et al., 2017}).

Por su parte, a nivel internacional ^{Lu (2009)} observó en el 40,6% (94/232) de agricultores de la provincia de Benguet (Filipinas) niveles disminuidos de CE, al igual que ^{Silverio et al. (2015)} en 70 agricultores de la provincia del Oro (Ecuador), quienes detectaron un bajo nivel en el 44,4% (20/45). De igual manera, ^{Nganchamung et al. (2017)} analizaron la actividad de las dos enzimas colinesterasas CE y CP de 90 agricultores de la provincia de Ratchathani (Tailandia), en donde encontraron que el 50,0% (45/90) de los agricultores presentó valores anormales en la actividad de la CE y el 51,1% (46/90) tuvo valores anormales en la actividad de CP (^{Lu, 2009}; ^{Nganchamung et al., 2017}; ^{Silverio et al., 2015}).

Evaluaciones de colinesterasas preexposición y postexposición a PO

Según las guías de vigilancia, se requiere una línea base de la población expuesta para tener valores de comparación de la actividad de la enzima colinesterasa que favorezcan la comprensión de los resultados de la prueba. Sin embargo, no siempre es posible obtener el valor de la actividad de la enzima previa a la exposición, por el hecho de que, cuando se estudian las poblaciones, en la mayoría de los casos los individuos ya han estado expuestos (^{Marrero et al., 2017}; ^{Palacios et al., 2009}; ^{Ramírez et al., 2015}). Por lo tanto, algunas investigaciones han planteado comparar valores de preexposición y postexposición. Tal es el caso de ^{Jalilian et al. (2016)}, quienes determinaron la actividad de la CE antes y después de la fumigación en 21 agricultores de la provincia de Ilam (Irán). Los autores encontraron que, antes de iniciar el trabajo con PO (Diazinón), los 21 trabajadores tuvieron los valores de la actividad de la colinesterasa normales, tres con 100% y 18 con 87,5%. Luego de la exposición, la actividad de la CE descendió a un 75% en 13 trabajadores y hasta un 67,5% en cinco trabajadores (^{Jalilian et al., 2016}).

^{Neupane et al. (2017)}, quienes midieron la actividad de la CP de 25 agricultores del distrito de Chitwan (Nepal) antes e inmediatamente después de la exposición a PO mediante la prueba de campo portátil Test - mate ChE (modelo 470) a 30 °C, realizaron las lecturas a una longitud de onda de 450 nm. La prueba usa como parámetros de normalidad para la CP el valor de 2,03 U/mL en un rango entre 1,35 a 3,23 U/mL. Los autores obtuvieron un valor medio de CP antes de la exposición de 1,41 U/L y después de la exposición de 1,29 U/L, evidenciando una disminución de 8,51% (^{Neupane et al., 2017}). Cabe resaltar que esta muestra analizada utilizó durante un promedio de 9,48 años los PO para sus labores agrícolas.

Medición de niveles de colinesterasa entre individuos expuestos y no expuestos a PO

Otros estudios han analizado muestras tomadas entre trabajadores expuestos e individuos no expuestos directamente, algunos vinculados al entorno donde se aplican los plaguicidas y otros no vinculados, con el propósito de mejorar la interpretación de los resultados de la prueba de las enzimas colinesterasas y favorecer su utilidad como biomarcador (^{Butinof et al., 2017}; ^{Cotton et al., 2018}; ^{Lutovac et al., 2017}; ^{Marrero et al., 2017}; ^{Marrero et al., 2018}; ^{Neupane et al., 2014}; ^{Ortega et al., 2016}; ^{Rosales, 2015}; ^{Simoniello et al., 2010}).

Cabe resaltar que en el estudio de ^{Nerilo et al. (2014)}, realizado en el municipio de Maringa (Brasil), los investigadores observaron una inhibición alta (> 30 %) en el 4,6% de los trabajadores expuestos (8/173) en la actividad de CE, en relación con el grupo control (p = 0,003), mientras que ningún grupo evidenció cambios en la actividad de la CP (^{Nerilo et al., 2014}). En contraste, ^{Rosales (2015)} determinó la actividad de la CP y la CE en una población de 109 individuos, 59 agricultores expuestos y 50 personas sin exposición del distrito de Virú (Perú), en donde encontró que la inhibición en la CP fue significativa (p < 0,001) entre el grupo expuesto (4.733 ± 1.350,1 U/L) y el grupo control (7.075 ± 1.674 U/L), pero no hubo diferencias para la CE entre grupo expuesto (4.867 ± 632,2 U/L) y control (5.051 ± 505,5 U/L) (p > 0,05). Tomando en cuenta los valores de referencia (3.269 U/L para CP y 4.395 U/L para CE), del total de personas del grupo expuesto el 15,3% (n = 9) tuvo valores por debajo de esos parámetros, es decir, evidenció inhibición de ambas enzimas (^{Rosales, 2015}).

Por su parte, el estudio de ^{Marrero et al. (2017)}, realizado en Estado Aragua (Venezuela), determinaron que el 11,7% de los niveles de actividad de la CP reportados por los trabajadores del grupo expuesto fue significativamente más bajo en comparación con el grupo control (p < 0,05) (^{Marrero et al., 2017}). Estos mismos autores confirmaron estos hallazgos en el 2018, en 30 trabajadores agrícolas del Estado Aragua (Venezuela), en donde 20 individuos hicieron parte del grupo expuesto y 10 del grupo control, estableciendo una reducción significativa en la media de la actividad de la CP en el grupo expuesto (6,4350 ± 1,2465 U/L) con respecto al grupo control (8,2000 ± 1,8749 U/L) (p < 0,05). La media de la actividad de la CP para ambos grupos estuvo dentro del rango de normalidad (4,970 a 13,977 U/L); sin embargo, el 15% (n = 3) de los trabajadores expuestos presentaron valores de la enzima por debajo de los parámetros de normalidad (^{Marrero et al., 2018}).

Contrario a los estudios anteriores, ^{Butinof et al. (2017)} no reportaron inhibición en la actividad de la CP en ninguno de los grupos; los valores para el grupo expuesto estuvieron entre 3.349,58 y 8.886,56 U/L y para el grupo control entre 3.292,10 y 7.289,48 U/L (VR: 3.200 a 9.000 U/L) (p = 0,11). Asimismo, ^{Ortega et al. (2016)} no encontraron diferencias estadísticamente significativas para la actividad de la CE entre el grupo de agricultores expuestos y el de no expuestos (p = 0,339).

^{Simoniello et al. (2010)} llevaron a cabo un estudio en dos etapas que se diferenciaron por la cantidad de biomarcadores utilizados con 145 personas de la ciudad de Santa Fe (Argentina), a quienes se les midió la actividad de ambas colinesterasas, comparando exposición directa versus exposición indirecta junto a un grupo control. La actividad de las enzimas fue analizada con el reactivo de Ellman (DTNB) a pH 7,6; ambas determinaciones fueron realizadas a 25 °C y a una longitud de onda de 405 nm. La CE se midió como U/L eritrocitos y la CP como KU/L. El estudio se realizó en dos etapas: en la primera (grupo A) participaron 84 agricultores divididos en tres subgrupos, 27 aplicadores de plaguicidas (expuestos directos), 27 agricultores que no fumigaban (expuestos indirectos) y 30 individuos sin antecedentes de exposición laboral a plaguicidas (grupo control); en la segunda etapa (grupo B), se incluyeron 61 trabajadores también divididos en tres subgrupos: 18 aplicadores (expuestos directos), 23 trabajadores rurales (expuestos indirectos) y 20 personas (grupo control). Los resultados del grupo A mostraron una disminución significativa de la CE con respecto al grupo control, tanto en las personas con exposición directa (33%, p < 0,001) como indirecta (23%, p < 0,001). De igual manera, los autores evidenciaron una disminución en la CP del 9,8% en los expuestos directos (p = 0,003) y del 14% en los indirectos (p = 0,08). En el grupo B, cuando se compararon ambos subgrupos de exposición con el grupo control, se reportó una inhibición de la CE del 34% en los expuestos directos y del 22% en los expuestos indirectos (p<0,001) y una disminución significativa de la CP del 8,5% (p=0,03) solo en el grupo de expuestos indirectos. No hubo diferencias estadísticamente significativas (p > 0,05) al comparar los subgrupos de individuos expuestos (directos e indirectos) en los grupos A y B para los datos reportados de las colinesterasas.

^{Cuaspud y Vargas (2010)} analizaron la CE en 145 trabajadores de la ciudad de Tulcán (Ecuador), 95 agricultores (grupo expuesto) y 55 individuos no expuestos a plaguicidas que realizaron oficios diferentes a los agrícolas y habitaron la zona de estudio (grupo control). Emplearon el método de Ellman, usando como reactivo el ácido 6-6-ditiodinicotínico (DTNA) en vez del reactivo de Ellman (DTNB). Los valores de referencia fueron 3.081 a 4.745 U/L, establecidos a partir del valor promedio de la CE del grupo control (3.625,41 U/L), en un rango de 3.081 a 4.745 U/L. Como resultados los autores observaron que del total de los agricultores expuestos el 44,21% (n = 42) presentó valores de la actividad de la CE deprimidos. Al comparar el grupo expuesto con el grupo control presentaron una diferencia estadísticamente significativa (p < 0,05) en el valor medio de la CE, siendo este de 3.154,99 U/L en los agricultores y 3.625,41 U/L en los no agricultores. Reportaron un valor promedio de la actividad de CE menor (2.994,3 U/L) en los agricultores (grupo expuesto) que tenían un tiempo de trabajo superior a nueve años (n = 80) en comparación del valor promedio (3.257,2 U/L) de quienes tuvieron un tiempo inferior a nueve años (n = 15). Asimismo, obtuvieron valores más bajos en la actividad de la CE (3.066,9 U/L) en los agricultores que almacenaron los plaguicidas en el hogar, en comparación con los agricultores que los guardaban fuera de la casa (3.180,4 U/L) y aquellos que los depositaban en un área exclusiva (3.212,75 U/L) (^{Cuaspud & Vargas, 2010}).

^{Sapbamrer y Nata (2014)} determinaron la actividad de la CE mediante un procedimiento modificado del método de Ellman, en 304 trabajadores del subdistrito de Ban Tom (Tailandia), 182 productores de arroz (grupo expuesto) y 122 no agricultores (grupo control). La velocidad de absorbancia se midió a 405 nm a los 30, 60, 90 y 120 s a 30 °C. Los resultados indicaron que la actividad media de CE fue menor en los agricultores que en los controles 9.594 U/L vs. 10.530 U/L (valores de referencia 6.400 a 8.200 U/L). En el grupo expuesto, el 3,3% (n = 6) de los agricultores presentó niveles de CE menores a 6.400 U/L, que fue el límite inferior del rango de normalidad (^{Sapbamrer & Nata, 2014}).

^{Cotton et al. (2018)} compararon los valores de CE entre 41 agricultores y 14 no agricultores australianos antes y después de la exposición, tomando muestras en cuatro puntos temporales: la primera medición se realizó de tres a cuatro semanas; la segunda, entre seis a siete semanas; la tercera, de nueve a 12 semanas, y la cuarta, de 10 a 12 semanas. Los autores utilizaron el sistema de prueba de colinesterasa Test-mate ChE (Modelo 400), que se basa en el método Ellman y el kit de ensayo de campo EAChE, para establecer como valor de referencia 3,66 ± 0,54 U/ml. Además, informaron que no hubo diferencia significativa en la actividad promedio de la CE entre los trabajadores agrícolas y el grupo control; sin embargo, hubo una reducción significativa de CE entre el periodo de seguimiento de tres a seis semanas (p = 0,015) (^{Cotton et al., 2018}).

^{Lutovac et al. (2017)} estudiaron 175 trabajadores de la industria química y de la producción agrícola en el distrito de Rasina (Serbia), 78 trabajadores participaron en el proceso de producción de los plaguicidas, 50 trabajadores agrícolas y 47 personas que no estaban expuestos a plaguicidas; en el estudio realizaron el análisis de CE mediante el método de Ellman, empleando como sustrato propionaldehído. Los resultados del estudio mostraron que de los 128 trabajadores expuestos a plaguicidas la actividad de la CE estuvo dentro del rango de referencia; sin embargo, al revisar los registros médicos se evidenció que en el 72% de los individuos hubo una leve disminución por año de la actividad de la CE (^{Lutovac et al., 2017}).

^{Neupane et al. (2014)} determinaron la CE en una muestra de 180 individuos, 90 agricultores (grupo expuesto) y 90 donadores de sangre (grupo control) del distrito de Chitwan (Nepal). Para ello, los autores utilizaron el sistema de prueba de colinesterasa Test-mate ChE (modelo 400) desarrollado por EQM Research Inc, tomando en cuenta la lectura del nivel de CE y CE ajustada de acuerdo con el nivel de hemoglobina (Q); la prueba de laboratorio se realizó en el campo por debajo de 30 °C. Encontraron niveles de CE y Q, significativamente más bajos (p = 0,01) entre los agricultores en comparación con los controles. El valor medio de Q en agricultores fue de 28,92 U/g y, en el grupo control, de 30,05 U/g (^{Neupane et al., 2014}).

Finalmente, hay estudios que han comprobado el impacto que las capacitaciones han brindado para mejorar el uso y manejo de PO. Tal es caso del estudio de ^{Rodríguez et al. (2010)}, en el que midieron la actividad de la CE en 90 agricultores por el método Ellman (rangos de normalidad 3.000 a 9.300 U/L a 25 °C, longitud de onda de 405 nm, Spinreact), donde tomaron una muestra inicial y, dos meses después, una segunda muestra, luego de llevar a cabo capacitaciones sobre el manejo de plaguicidas por ingenieros agrónomos. Obtuvieron en la primera determinación 22 agricultores (24,4%) con niveles de CE disminuidos y, en la segunda muestra, los 90 agricultores (100%) presentaron valores normales de CE (^{Rodríguez et al., 2010}).