trabajos originales - unirioja

Revista Ecuatoriana de Medicina y Ciencias Biológicas - Vol. XXXI Números 1 y 2: 7-19, octubre 2010

TRABAJOS ORIGINALES

Impacto genético en comunidades Amazónicasdel Ecuador localizadas en zonas petroleras

César Paz-y-Miño1, Bernardo Castro1, Andrés López-Cortés1, María José Muñoz, Alejandro Cabrera1, Catalina Herrera1, Adolfo Maldonado2, Carolina Valladares2,

María Eugenia Sánchez1

1 Instituto de Investigaciones Biomédicas. Facultad de Ciencias de la SaludUniversidad de las Américas. Av. de los Granados y Colimes. Quito, Ecuador.

Postal code: [email protected]

2 Corporación Acción Ecológica. Área de investigación en salud y ambiente.Alejandro de Valdez N24-33 y La Gasca. Quito, Ecuador. Postal code: 1715246-C

Recibido: 2010-02-05, aprobado: 2010-08-31

RESUMEN.- La exposición de agentes carcinógenos usados en la industria petro-lera incrementa el desarrollo de cáncer tanto en hombres como en mujeres y niños.Se ha observado que los individuos expuestos a agentes genotóxicos presentan unainestabilidad general del genoma humano que puede ser evaluada por medio delestudio de cromosomas o de genes involucrados en daño genético a través del aná-lisis del nivel de fragmentación del ADN en individuos expuestos a los hidrocarbu-ros. Para el estudio se escogieron 23 mujeres que viven cerca de la actividad petro-lera y a quienes se supone presentaron una mayor exposición a las fuentes de con-taminación. Los individuos control fueron 25 mujeres provenientes de la Joya deLos Sachas, en Orellana, sin antecedentes de exposición continua a genotóxicos.La técnica usada para determinar alteraciones genéticas fue el ensayo cometa. Losdatos obtenidos indican que existe un mayor riesgo a padecer cáncer, malformacio-nes congénitas y abortos en las zonas ubicadas más cerca a la actividad petrolera,por ende con mayor exposición a factores tóxicos. La distancia al foco de exposi-ción y la asimilación de los mismos facilita la mutación del ADN en las células,originando fallas en los sistemas de reparación.

PALABRAS CLAVE: Petróleo, genotóxicos, inestabilidad genómica, fragmenta-ción de ADN, ensayo cometa.

ABSTRACT.- The exposition to the carcinogenic agents used in the oil industryincrement the development of cancer in the Amazonian communities. According torevised health data, exposed individuals to genotoxic agents present general instabili-ty of the human genome. This instability can be measured through analysis of the

8César Paz-y-Miño, Bernardo Castro, Andrés López-Cortés, María José Muñoz, Alejandro Cabrera,

Catalina Herrera, Adolfo Maldonado, Carolina Valladares, María Eugenia Sánchez


INTRODUCCIÓN.- En Ecuador,el petróleo ha sido y continúa siendo,además de la fuente principal de ingre-so económico, una de las amenazasmás importantes hacia el ambiente y lapoblación nativa de la región Amazó-nica del Ecuador. La actividad petrole-ra, en Ecuador, empezó en 1972 (1).En el proceso, millones de galones depetróleo y desechos tóxicos han sidoeliminados directamente al ambiente,ocasionando problemas a la saludpública (2).

Desde los primeros años de laexplotación petrolera en el Ecuador, lascomunidades indígenas y campesinas,así como grupos ecologistas nacionales,se han organizado en oposición a lafalta de regulación del desarrollo petro-lero y denunciado que la contaminaciónha causado un daño enorme tanto alambiente como a la salud de la pobla-ción (2, 3).

El petróleo y sus componentes pue-den ingresar al cuerpo por medio de tresvías: a) absorción por la piel, b) ingestiónde comida y bebida, y, c) inhalación degases por medio de la respiración (4);además, la exposición al petróleo no estálimitada al área cercana a la contamina-ción. Cuando el petróleo contamina elambiente, los componentes más pesadostienden a depositarse en los sedimentosdesde donde pueden contaminar repetida-mente las fuentes de agua o ser consumi-dos por organismos que pueden entrar enla cadena alimenticia del hombre. Loscomponentes del petróleo más ligerospueden evaporarse en cuestión de horas yser depositados a gran distancia de sulugar de producción a través del aire o delagua (5).

Los hidrocarburos de gran podertoxicológico, que se encuentran presen-tes en el petróleo, son compuestos orgá-nicos volátiles, como el benceno, tolue-

DNA fragmentation level in individuals exposed to hydrocarbons. For the presentstudy, 23 women who live near oil activity and contamination sources, are consideredto be exposed to major contamination environments. Control individuals were 25women who live in Joya de los Sachas, in the Orellana province, without continuousexposure to genotoxics. The technique used to determine genetic alterations was theComet Assay. The data obtained indicate that there is an increased risk of cancer, con-genital malformation and abortions in the zones located closer to oil activity. The dis-tance to the contamination source and assimilated genotoxic agents, facilitate the DNAmutation in the cells, originating failures in the repairing systems.

KEY WORDS: Oil, genotoxics, genomic instability, DNA fragmentation, CometAssay.

9Impacto genético en comunidades Amazónicas del Ecuador localizadas en zonas petroleras


no, xileno e hidrocarburos aromáticospolinucleares (6). Altas concentracionesde benceno causan síntomas neurotóxi-cos que desarrollan daños en la médulaósea con pancitopenia persistente y laexposición a este agente químico es unade las causas del desarrollo de leucemiay tumores de carácter hematológico (1).La exposición de agentes carcinógenosusados en la industria petrolera incre-menta el desarrollo de cáncer tanto enhombres como en mujeres y niños. Se haobservado incremento en el número decasos con cáncer de pulmón, esófago,recto, piel y riñones en hombres; enmujeres se ha observado más casos decáncer de cérvix, ganglios linfáticos yvejiga; en niños, los casos de cáncer decarácter hematopoyético han ido enaumento (1).

Las petroleras en la AmazoníaEcuatorianaLa Amazonía del Ecuador está for-

mada por más de 10 millones de hectá-reas de bosque tropical situadas en lascabeceras de la inmensa red de ríosamazónicos. La región contiene unadiversidad de plantas y animales másrica del mundo, que tiene su máximaconcentración en el denominado Par-que Nacional Yasuní (7, 8).

En 1967, el consorcio Texaco-Gulfdescubrió un rico campo de petróleobajo el suelo amazónico ecuatorianoque condujo a un “boom” petrolero queha modificado la región permanente-

mente. Desde entonces, compañíaspetroleras internacionales junto con lacompañía nacional Petroecuador hanextraído miles de millones de barrilesde crudo de la Amazonía ecuatoriana.Las actividades de explotación petrole-ra incluyen diversos procesos contami-nantes del ambiente. En la Amazoníadel Ecuador, la explotación del petróleoha ocasionado la apertura de caminosen el interior de la selva y cientos demiles de detonaciones en la fase sísmi-ca que han causado la erosión de la tie-rra y la dispersión de la fauna. Cadapozo de exploración que se perfora pro-duce un promedio de 4.000 metroscúbicos de desechos de perforación.Estos desechos se depositaron durantemuchos años en huecos excavados en latierra que se denominan piscinas dondepor filtración, sobreflujo o directamen-te, son eliminados al ambiente (3); en laactualidad suelen depositarse, sin aisla-miento o tratamiento alguno, en las pla-taformas de los mismos pozos.

Si se encuentran cantidades depetróleo comerciales, comienza la fasede producción. Durante esta fase, elpetróleo se extrae mezclado con aguade formación y gas y se lleva a una cen-tral de separación. En esta central, másde 4,3 millones de galones de líquidosde desechos se generan cada día y seeliminan sin tratamiento a las piscinas.Aproximadamente, millones de piescúbicos de gas procedentes del procesode separación se queman diariamente


en la Amazonía ecuatoriana. Este gas sequema sin ningún tipo de control de latemperatura o de las emisiones conta-minándose el aire con un gran númerode sustancias tóxicas (7). Las activida-des de mantenimiento en los más de1.000 pozos de producción de la Ama-zonía Ecuatoriana descargan cada añoaproximadamente 5 millones de galo-nes de desechos tóxicos no tratados enel ambiente. Los escapes y derrames delos pozos y tanques son también habi-tuales (9).

Los daños genéticos y el petróleoEn 1994, el Centro de Derechos

Económicos y Sociales publicó uninforme documentando peligrososniveles de contaminación por petróleoen los ríos del nororiente ecuatoriano.En ese estudio, se encontraron concen-traciones de hidrocarburos aromáticospolicíclicos (HAP) en las aguas utiliza-das para beber, bañarse o pescar de 10 a10.000 veces superiores a los límitespermitidos por la Agencia de Protec-ción Medio Ambiental de los EstadosUnidos. En ese mismo informe sereportaron numerosos problemas depiel (dermatosis) entre la poblaciónlocal aparentemente relacionados conla contaminación petrolera. Asimismo,el gobierno ecuatoriano fue acusado deviolación de los derechos humanos (5).

La relación entre exposición a agen-tes químicos y cáncer se inicia con unaobservación efectuada por el médico

británico Percival Pott, en cuyos resul-tados publicados en 1775 describe unaprevalencia del cáncer genital en indi-viduos expuestos al hollín (10).

Los hidrocarburos aromáticos poli-cíclicos son un grupo numeroso de sus-tancias que, químicamente, son deriva-dos poliméricos del benceno. Histórica-mente fueron los primeros agentes quí-micos en ser reconocidos como causan-tes de tumores malignos en humanos(11) y actualmente se ha correlacionadola exposición a hidrocarburos aromáti-cos policíclicos con el desarrollo decáncer pulmonar (12, 13, 14).

Según datos de salud revisados, seha observado que los individuosexpuestos a los compuestos volátiles delos hidrocarburos presentan síntomasleves como irritación de la piel, come-zón, irritación de los ojos, náusea,mareo, vértigo y dolor de cabeza (15).De la misma forma, la exposición aagentes genotóxicos produce una ines-tabilidad general del genoma humanoque puede ser evaluada por medio delestudio de cromosomas o de genesinvolucrados en daño genético a travésdel análisis del nivel de fragmentacióndel ADN en individuos expuestos a loshidrocarburos. A nivel cromosómicolos agentes genotóxicos producen rotu-ras e inestabilidad cromosómica. Medirel porcentaje de presentación de estasalteraciones citogenéticas constituye unmétodo confiable de biomonitorizaciónde población expuesta (1).

10César Paz-y-Miño, Bernardo Castro, Andrés López-Cortés, María José Muñoz, Alejandro Cabrera,

Catalina Herrera, Adolfo Maldonado, Carolina Valladares, María Eugenia Sánchez


Muchas actividades enzimáticasinvolucradas en el metabolismo dexenobióticos humanos son sujetas apolimorfismos genéticos y se hanreportado los estudios de asociaciónentre la susceptibilidad al cáncer y lapresencia de estos polimorfismos (1).Otros factores que influencian la res-puesta a los xenobióticos y el daño quepuede ser inducido en el ADN son losgenes de reparación (1).

El objetivo de este estudio fue evaluarel impacto genético en los individuos queviven en las comunidades que se encuen-tran en las cercanías de la actividad petro-lera, reportadas en los Bloques 7 y 21, ylocalizadas en la provincia de Orellana;además de relacionar la distancia entre losfocos de contaminación y las viviendas delos individuos con el daño genético pre-sente en las células.

MATERIALES Y MÉTODOSÁreas de estudioLas comunidades seleccionadas

para el estudio como afectadas por lacontaminación petrolera fueron: LosVencedores, 15 de Abril, AsociaciónPayamino y Flor de Manduro en laprovincia de Orellana, reportadascomo comunidades influenciadas porlas actividades petroleras en los Blo-ques 7 y 21 (16). Estas muestras fue-ron comparadas con un grupo controlcon características geográficas simila-res, localizada dentro de la mismaprovincia a más de diez kilómetros de

la actividad petrolera en el cantón dela Joya de los Sachas.

Población de estudio y obtenciónde las muestras

La población de estudio consiste en23 mujeres que viven cerca de la activi-dad petrolera. De las cuales, ocho pro-vienen de la comunidad de Los Vence-dores, siete de la comunidad Flor deManduro y ocho de las comunidadesPayamino–15 de Abril; a estas últimasse les ubicó en un mismo grupo ya queambas comunidades se encuentran muycerca una de la otra. Las comunidadesfueron escogidas porque suponenmayor exposición a contaminantesdebido a que los focos de emisión seencuentran en los alrededores de lasmismas.

Los individuos control fueron 25mujeres provenientes de la Joya de LosSachas en Orellana, sin antecedentes deexposición continua a genotóxicos. Elgrupo de exposición a petróleo tieneuna media de edad de 36,4 años frentea los 37,5 de edad media del grupo con-trol en la Amazonía ecuatoriana. Elrango de edad de los individuos afectosse encuentra entre los 3 y 72 años,mientras que en el grupo control elrango se encuentra entre los 21 y 71años de edad. Se realizaron historiasclínicas y se obtuvieron muestras desangre periférica para los análisis gené-ticos de los individuos de estudio y losindividuos control.


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Análisis genéticoEnsayo cometa – Electroforesis en

gel alcalino de células individualesLa técnica del ensayo cometa es un

método relativamente rápido y simplepara la detección del daño de ADN invivo (17, 18), debido a la exposición defactores como rayos X, pesticidas,hidrocarburos (17, 19, 20). La prueba

consiste en someter los leucocitos san-guíneos a un campo eléctrico. Si no haydaño celular el material genético no sealtera y los núcleos celulares se mantie-nen circulares. Conforme se incrementael daño al material genético, los núcleoscelulares se van deformando por el des-plazamiento de los fragmentos de lascadenas y van adquiriendo una forma decometa estelar, de ahí su nombre, que enfunción del daño tendrá mayor o menorextensión de la dispersión (16).

Las muestras fueron analizadas pormedio de la técnica descrita por Singhy colaboradores (17) con implementa-ciones realizadas en otras investigacio-nes (20, 21). Las placas fueron analiza-das usando un microscopio de fluores-cencia con una lámpara de mercurio y

un filtro de 515-560nm de excitación.El daño es clasificado por medio de 6categorías predefinidas (de la A hastaF) dependiendo del nivel de fragmen-tación del ADN presente en la cola delcometa, siendo A: sin daño, B: bajonivel de daño, C: nivel medio de daño,D: alto nivel de daño, E y F: daño total(Figura 1).

RESULTADOSComparando los grupos expuestos y

los control es a la actividad petrolera, seobserva un incremento notable delcometa tipo C en el grupo de expuestos(21,6% daño medio), D (0,3% dañoalto) y E (0,1% daño muy alto) queestán presentes en una media del 22%,lo que significa tres veces más fragmen-tación del ADN que el grupo control dela Amazonía (Figura 2).

Se observa que en las comunidadesdonde existe mayor contaminación,como son en Los Vencedores y Flor deManduro, existe una mayor cantidad decometas tipo B y C. Los cometas tipo Cse encuentran con mayor frecuencia enla población de Los Vencedores (Figura3) y los cometas tipo B en la población

César Paz-y-Miño, Bernardo Castro, Andrés López-Cortés, María José Muñoz, Alejandro Cabrera,Catalina Herrera, Adolfo Maldonado, Carolina Valladares, María Eugenia Sánchez

Figura 1. Tipos de núcleos observados en el ensayo cometa. El tamaño de la cola determina la can-tidad ADN fragmentado.



de Flor de Manduro y Joya de losSachas (Figuras 4, 5). Mientras que lacomunidad Payamino 15 de abril pre-senta mayor porcentaje de cometas tipoA (Figuras 6).

Se observa una relación entre la dis-tancia de las viviendas de los indivi-duos afectos con las fuentes de conta-minación (mecheros) y los daños celu-lares registrados por el ensayo. Losindividuos fueron agrupados en 3 cate-gorías de acuerdo a la distancia de laque se encuentran de los focos de con-

taminación: distancia menor a 250 m,de 251 a 500 m y de 501 a 1.500 m.

Conforme los individuos se encuen-tran más lejos de los focos de contami-nación se observa que la cantidad decometas tipo C analizados también dis-minuye, pasando de 49,5 % presente enindividuos que viven a una distanciamenor a 250 m, a 24,2 % y 14 % obser-vados en individuos que viven a unadistancia de 251 a 500 m y 501 a 1.500m, respectivamente (Figura 7). Usandouna escala de distancia más precisa (de

* n = Número de individuos

Figura 2. Relación entre afectos y grupo control. Los valores observados corresponden a la media de los resul-tados observados.

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375 a 3 025 m), se observa que la can-tidad de cometas tipo A presentes en lapoblación estudiada van en aumentoconforme los individuos vivan máslejos de los focos de contaminación(6,5% de cometas A en una distancia de375 m y 72% de cometas A en una dis-tancia de 3.025 m; Figura 8).

DISCUSIÓN YCONCLUSIONESLa evidencia científica indica que

los individuos expuestos a hidrocar-buros presentan mayor riesgo muta-génico y carcinogénico (1). Los indi-viduos que están expuestos a losagentes químicos usados en la indus-


Figura 3. Porcentaje y tipos de cometas en los individuos afectos de la comunidad Los Vencedores.

Figura 4. Porcentaje y tipos de cometas en los individuos afectos de la comunidad Flor de Manduro.



tria petrolera presentan ligeros, perofrecuentes síntomas de fatiga, micosiscutánea, dolores de cabeza, dermati-tis, irritación nasal y ocular, gastritis,náusea y diarrea (1). El ensayo come-ta es una técnica muy sensible a loscambios o alteraciones de una o de lasdos cadenas de ADN, sobre las cuales

ha actuado el agente genotóxico. Lagenotoxicidad es la facilidad paraproducir alteraciones en el materialgenético y por lo tanto aumenta lapropensión al cáncer, a las mutacio-nes y alteraciones en el embrión quepueden acabar en abortos (22).

Los datos indican que existe unmayor riesgo a padecer cáncer, mal-formaciones congénitas y abortos enlas zonas ubicadas más cerca a laactividad petrolera, por ende conmayor exposición a factores tóxicos.Comparando estos resultados con losobtenidos en un estudio realizado entrabajadores petroleros de la comuni-dad de San Carlos en la provincia deOrellana, Ecuador, se observa que laexposición a hidrocarburos afectadirectamente al daño del ADN en lascélulas (1).

La presencia de cometas tipo C enlas células de los individuos que se

Figura 6. Porcentaje y tipos de cometas en los individuos afectos de la comunidad Payamino 15 de Abril.

Figura 5. Porcentaje y tipos de cometas en losindividuos control de Joya de los Sachas

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encuentran expuestos a contaminanteshidrocarburíferos indican daño genéti-co medio en la población afectada. Losindividuos que viven más cerca de losfocos de contaminación o mecherospresentan una mayor cantidad de dañogenético (como cometas tipo C) a dife-rencia de los individuos que viven máslejos de los focos de contaminación queno presentan daño genético (cometastipo A) o daño genético bajo (cometastipo B). Este dato sugiere que la distan-cia está relacionada con una mayorexposición a agentes contaminantes.

La distancia al foco de emisión deagentes genotóxicos y la asimilación delos mismos facilitan la mutación delADN en las células, originando fallas enlos sistemas de reparación (1). En el

estudio realizado en San Carlos, se rela-ciona los resultados de individuosexpuestos a hidrocarburos con polimor-fismos del gen MSH2, en el cromosoma13, encargado de la reparación de nucle-ótidos mal pareados en el ADN (1). Losresultados obtenidos en ese estudiodemuestran que los individuos expues-tos a hidrocarburos y los polimorfismosen los genes tienen una mayor suscepti-bilidad mutagénica, carcinogénica yteratogénica (1), lo que nos permitesuponer que las comunidades que vivencerca de los focos de contaminación pre-sentes en los Bloques 7 y 21 pueden pre-sentar alteraciones genéticas.

Los derrames de petróleo y de des-echos tóxicos en el ambiente sin trata-miento son problemas graves en el

Figura 7. Daño genético observado en cometas, de acuerdo a la distancia de la fuente de contaminación(mecheros).



Impacto genético en comunidades Amazónicas del Ecuador localizadas en zonas petroleras 17

Ecuador. No existe una legislación claraque proteja a los habitantes de las cerca-nías de los campos de explotación, ni alambiente de la selva ecuatoriana. Sedeben desarrollar programas de controlde explotación de recursos hidrocarbu-ríferos, productos primarios y secunda-rios derivados del petróleo y desechosgenerados por la explotación petrolerapara disminuir el impacto de la mismaen la Amazonía a nivel ambiental, sani-tario y social.

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Figura 8. Cometas según distancia a la fuente de contaminación (mecheros).

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