Evaluamos el efecto de la alimentación a corto plazo de maíz genéticamente modificado (GM: Bt MON810) sobre las respuestas inmunes y el crecimiento en cerdos destetados y determinar el destino del ADN y de la proteína transgénica in – vivo. Los cerdos fueron alimentados con una dieta que contenía 38.9% de maíz de línea parental isogénico transgénico o no transgénico durante 31 días. Observamos que la producción de IL-12 e IFNγ a partir de células mononucleares de sangre periférica estimuladas por mitogénicos disminuyó ( P <0,10) después de 31 días de exposición al maíz transgénico. Si bien no se detectaron IgG e IgA específicas de Cry1Ab en el plasma de cerdos alimentados con maíz transgénico, la detección de el gen Cry1Ab y la proteína estaba limitada al digesto gastrointestinal y no se encontró en los riñones, hígado, bazo, músculos, corazón o sangre. La alimentación con maíz GM a los cerdos destetados no tuvo efecto sobre el proceso de crecimiento o en el peso corporal. La producción de IL-6 e IL-4 a partir de esplenocitos aislados aumentó (P <0,05) en respuesta a la alimentación por maíz GM mientras que la proporción de CD4+ Células T en el bazo disminuyó. En el íleon, la proporción de células B y macrófagos disminuyo mientras la proporción de CD4+Células T aumentó en cerdos alimentados por maíz GM. La producción de IL – 8 e OL – 4 a partir de linfocitos intraepiteliales y de la lámina propia aislados también aumentó (P <0,05) en respuesta a la alimentación con maíz transgénico. En conclusión, no hubo evidencia de translocación del gen cry1Ab o de la proteína a los órganos y la sangre de los cerdos destetados. El crecimiento de los cerdos no fue afectado por alimentar a los cerdos GM. Se detectaron alteraciones en la respuesta inmune, sin embargo, su relevancia biológica es cuestionable.
We assessed the effect of short-term feeding of genetically modified (GM: Bt MON810) maize on immune responses and growth in weanling pigs and determined the fate of the transgenic DNA and protein in-vivo. Pigs were fed a diet containing 38.9% GM or non-GM isogenic parent line maize for 31 days. We observed that IL-12 and IFNγ production from mitogenic stimulated peripheral blood mononuclear cells decreased (P<0.10) following 31 days of GM maize exposure. While Cry1Ab-specific IgG and IgA were not detected in the plasma of GM maize-fed pigs, the detection of the cry1Ab gene and protein was limited to the gastrointestinal digesta and was not found in the kidneys, liver, spleen, muscle, heart or blood. Feeding GM maize to weanling pigs had no effect on growth performance or body weight. IL-6 and IL-4 production from isolated splenocytes were increased (P<0.05) in response to feeding GM maize while the proportion of CD4+ T cells in the spleen decreased. In the ileum, the proportion of B cells and macrophages decreased while the proportion of CD4+ T cells increased in GM maize-fed pigs. IL-8 and IL-4 production from isolated intraepithelial and lamina propria lymphocytes were also increased (P<0.05) in response to feeding GM maize. In conclusion, there was no evidence of cry1Ab gene or protein translocation to the organs and blood of weaning pigs. The growth of pigs was not affected by feeding GM maize. Alterations in immune responses were detected; however, their biologic relevance is questionable.
El maíz transgénico (Zea mays L.) evento TC1507 produce la proteína Cry1F para brindar protección contra la alimentación de varias plagas importantes de lepidópteros, incluyendo Spodoptera frugiperda (J.E. Smith) (Lepidoptera: Noctuidae). Fueron investigados los informes de producción reducido en el campo contra esta especie en Puerto Rico, y los bioensayos de laboratorio mostraron que S. frugiperda recolectada del área afectada exhibió una menor sensibilidad a la proteína Cry1F en comparación con las colonias típicas de otras regiones. La resistencia se mostró hereditaria de forma autosómica y altamente recesiva. La colonia de Puerto Rico demostró ser moderadamente menos sensible que las cepas de laboratorio susceptibles a Cry1Ab y Cry1Ac, pero las diferencias en la sensibilidad fueron dramáticamente más pequeñas que para Cry1F. Los factores potenciales que contribuyen a la aparición de resistencia a Cry1F en las poblaciones de S. frugiperda en Puerto Rico incluyen la geografía de la isla tropical, el tamaño de la población inusualmente grande en 2006 y las condiciones de sequía que reducen la disponibilidad de hospedantes alternativos. En respuesta a este incidente de resistencia, los proveedores de tecnología preparan las ventas comerciales de maíz TC1507 en Puerto Rico, en la expectativa de una posible reversión a la susceptibilidad.
Transgenic maize, Zea mays L., event TC1507 produces the Cry1F protein to provide protection from feeding by several important lepidopteran pests, including Spodoptera frugiperda (J.E. Smith) (Lepidoptera: Noctuidae). Reports of reduced field performance against this species in Puerto Rico were investigated, and laboratory bioassays showed that S. frugiperda collected from the affected area exhibited lower sensitivity to the Cry1F protein compared with typical colonies from other regions. The resistance was shown to be autosomally inherited and highly recessive. The Puerto Rico colony was shown to be moderately less sensitive than susceptible laboratory strains to Cry1Ab and Cry1Ac, but the differences in sensitivity were dramatically smaller than for Cry1F. Potential contributory factors to the emergence of resistance to Cry1F in Puerto Rico populations of S. frugiperda include the tropical island geography, unusually large population sizes in 2006, and drought conditions reducing the availability of alternative hosts. In response to this resistance incident, the technology providers have stopped commercial sales of TC1507 maize in Puerto Rico pending potential reversion to susceptibility.
La siembra generalizada de maíz en todo el medio oeste agrícola puede dar lugar a la entrada de detritos en los ecosistemas de corrientes adyacentes, y el 63% de la cosecha de maíz de EE. UU. de 2009 se modificó genéticamente para expresar proteínas Cry insecticidas derivadas de Bacillus thuringiensis. Seis meses después de la cosecha, realizamos un estudio sinóptico de 217 sitios de arroyos en Indiana para determinar la extensión de los detritos del maíz y la presencia de la proteína Cry1Ab en la red de arroyos. Encontramos que el 86% de los sitios de arroyos contenían hojas de maíz, mazorcas, cáscaras y/o tallos en el canal de arroyos activos. También detectamos la proteína Cry1Ab en canal de corriente del maíz en el 13% de los sitios y en la columna de agua en el 23% de los sitios. Encontramos que el 82% de los sitios de arroyos eran adyacentes a los campos de maíz, y los análisis de los Sistemas de información geográfica indicaron que el 100% de los sitios que contenían detritus positivos para Cry1Ab en el canal de arroyos activo se sembró con maíz a 500 m durante el año de cosecha anterior. Los detritos del maíz probablemente ingresan a los arroyos a lo largo del Cinturón del Maíz; utilizando los datos de la cubierta terrestre del Departamento de Agricultura de EE. UU., estimamos que el 91% de los 256,446 km de arroyos/ríos en Iowa, Illinois e Indiana se encuentran a 500 m de un campo de maíz. Los detritus de maíz son comunes en los canales de corriente de bajo gradiente en el noroeste de Indiana, y las proteínas Cry1Ab persisten en las hojas de maíz y se pueden medir en la columna de agua incluso 6 meses después de la cosecha. Por lo tanto, los detritos de maíz y las proteínas Cry1Ab asociadas están ampliamente distribuidas y son persistentes en el paisaje de las cabeceras de corrientes de agua del Cinturón de Maíz.
Widespread planting of maize throughout the agricultural Midwest may result in detritus entering adjacent stream ecosystems, and 63% of the 2009 US maize crop was genetically modified to express insecticidal Cry proteins derived from Bacillus thuringiensis. Six months after harvest, we conducted a synoptic survey of 217 stream sites in Indiana to determine the extent of maize detritus and presence of Cry1Ab protein in the stream network. We found that 86% of stream sites contained maize leaves, cobs, husks, and/or stalks in the active stream channel. We also detected Cry1Ab protein in stream-channel maize at 13% of sites and in the water column at 23% of sites. We found that 82% of stream sites were adjacent to maize fields, and Geographical Information Systems analyses indicated that 100% of sites containing Cry1Ab-positive detritus in the active stream channel had maize planted within 500 m during the previous crop year. Maize detritus likely enters streams throughout the Corn Belt; using US Department of Agriculture land cover data, we estimate that 91% of the 256,446 km of streams/rivers in Iowa, Illinois, and Indiana are located within 500 m of a maize field. Maize detritus is common in low-gradient stream channels in northwestern Indiana, and Cry1Ab proteins persist in maize leaves and can be measured in the water column even 6 mo after harvest. Hence, maize detritus, and associated Cry1Ab proteins, are widely distributed and persistent in the headwater streams of a Corn Belt landscape.
La calidad alimenticia de una variedad de maíz genéticamente modificado (GM) que expresan la toxina Bt Cry1Ab se probó durante el ciclo de vida de Daphnia magna, un artrópodo comúnmente utilizado como organismo modelo en estudios ecotoxicológicos. Las respuestas demográficas se compararon entre animales alimentados con GM o con maíz casi isogénico no modificado (UM), con y sin la adición de olor a depredador. Los datos específicos de la edad sobre la supervivencia y las tasas de natalidad se integraron y analizaron mediante tablas de vida y matrices de Leslie. Los datos de supervivencia, fecundidad y tasa de crecimiento poblacional (PGR) generalmente desfavorecieron al maíz Bt transgénico como alimento para D. magna en comparación con los animales alimentados con la línea de maíz casi isogénico (UM) no modificado. La descomposición de los efectos específicos de la edad reveló que las contribuciones más importantes a una PGR reducida en el grupo alimentado con GM provinieron tanto de las diferencias de fecundidad como de supervivencia en las primeras etapas de la vida. Llegamos a la conclusión de que las etapas juveniles y de adultos jóvenes son las unidades experimentales más sensibles y se deben priorizar en futuras investigaciones. Estas etapas a menudo se omiten en estudios toxicológicos/ecotoxicológicos y en ensayos de alimentación.
The food/feed quality of a variety of genetically modified (GM) maize expressing Cry1Ab Bt-toxin was tested over the life-cycle of Daphnia magna, an arthropod commonly used as model organism in ecotoxicological studies. Demographic responses were compared between animals fed GM or unmodified (UM) near isogenic maize, with and without the addition of predator smell. Age-specific data on survival and birth rates were integrated and analysed using life tables and Leslie matrices. Survival, fecundity and population growth rate (PGR) data generally disfavoured transgenic Bt-maize as feed for D. magna compared to animals fed the unmodified (UM) near isogenic line of maize. Decomposition of age-specific effects revealed that the most important contributions to a reduced PGR in the GM-fed group came from both fecundity and survival differences early in life. We conclude that juvenile and young adult stages are the most sensitive experimental units and should be prioritized in future research. These stages are often omitted in toxicological/ecotoxicological studies and in feeding trials.
Titulo original:
Exposure and nontarget effects of transgenic Bt corn debris in streams
Autores:
Jensen, P.; Dively, G.; Swan, C.; Lamp, W.
Revista:
Environmental Entomology
Año:
2010
Palabras clave:
Bacillus thuringiensis, Cultivos genéticamente modificados, Organismos no blanco
El maíz (Zea mays L.) transformado con un gen de la bacteria Bacillus thuringiensis (Bt) comprende el 49% de todo el maíz en los Estados Unidos. La entrada de tejido de maíz senescente que expresa el gen Bt puede afectar a los invertebrados que habitan en arroyos y que procesan los desechos vegetales, especialmente las especies de tricópteros relacionadas con el grupo objetivo de plagas de lepidópteros. Nuestro objetivo fue evaluar el riesgo asociado con los residuos de maíz transgénicos que ingresan a las corrientes. Primero, mostramos que la entrada de tejido de maíz después de la cosecha se extendió durante meses en una corriente. En segundo lugar, al utilizar ensayos biológicos de laboratorio basados en el barrenador de maíz europeo [Ostrinia nubilalis (Hübner)], no encontramos bioactividad de la proteína Cry1Ab en tejido de maíz senescente después de 2 semanas de exposición a ambientes terrestres o acuáticos. En tercer lugar, mostramos que las líneas casi isogénicas BT modifican el crecimiento y la supervivencia de algunas especies de invertebrados. De las cuatro especies de invertebrados no objetivo que se alimentaron con líneas casi isogénicas de Bt, el crecimiento de dos tricópteros estrechamente relacionados no se vio afectado negativamente, mientras que un tipúlido (mosca de la grulla) presentó tasas de crecimiento reducidas, y un isópodo mostró un crecimiento y supervivencia reducidos en la linea casi isogénica Cry1Ab pero no en el stacked Cry1Ab + Cry3Bb1 near-isoline. Debido a la falta de evidencia de bioactividad de Bt después de 2 semanas y debido a la falta de efectos no objetivos sobre la stacked near-isoline, sugerimos que las diferencias mediadas por tejido causaron las diferentes respuestas entre las especies y no la presencia de la proteína Cry1Ab. En general, nuestros resultados proporcionan evidencia de que los efectos adversos no objetivo a los descomponedores acuáticos implican interacciones complejas que surgen de la genética de las plantas y el medio ambiente, y que no pueden atribuirse a la presencia de proteínas Cry1Ab.
Corn (Zea mays L.) transformed with a gene from the bacterium Bacillus thuringiensis (Bt) comprises 49% of all corn in the United States. The input of senesced corn tissue expressing the Bt gene may impact stream-inhabiting invertebrates that process plant debris, especially trichopteran species related to the target group of lepidopteran pests. Our goal was to assess risk associated with transgenic corn debris entering streams. First, we show the input of corn tissue after harvest was extended over months in a stream. Second, using laboratory bioassays based on European corn borer [Ostrinia nubilalis (Hübner)], we found no bioactivity of Cry1Ab protein in senesced corn tissue after 2 wk of exposure to terrestrial or aquatic environments. Third, we show that Bt near-isolines modify growth and survivorship of some species of invertebrates. Of the four nontarget invertebrate species fed Bt near-isolines, growth of two closely related trichopterans was not negatively affected, whereas a tipulid crane fly exhibited reduced growth rates, and an isopod exhibited reduced growth and survivorship on the Cry1Ab near-isoline but not on the stacked Cry1Ab + Cry3Bb1 near-isoline. Because of lack of evidence of bioactivity of Bt after 2 wk and because of lack of nontarget effects on the stacked near-isoline, we suggest that tissue-mediated differences, and not the presence of the Cry1Ab protein, caused the different responses among the species. Overall, our results provide evidence that adverse effects to aquatic nontarget shredders involve complex interactions arising from plant genetics and environment that cannot be ascribed to the presence of Cry1Ab proteins.
En Uruguay está permitido el cultivo de maíz Bt genéticamente modificado (GM) ( Zea mays L.) eventos MON810 y Bt11. Las regulaciones locales especifican que el 10% del cultivo debe ser un cultivar no transgénico como área de refugio para la biodiversidad, y la distancia de otros cultivos de maíz no transgénico debe ser superior a 250 m para evitar la polinización cruzada. Sin embargo, se desconoce el grado de fertilización cruzada entre cultivos de maíz en Uruguay. El nivel de presencia adventicia de material GM en cultivos no GM es un tema relevante para la agricultura orgánica, la conservación in situ de recursos genéticos y producción de semillas. En la investigación aquí reportada, se evaluó la ocurrencia y frecuencia de la fertilización cruzada entre cultivos comerciales de maíz GM y no GM en Uruguay. La metodología consistió en muestreo y detección en campo mediante DAS-ELISA y PCR. Se identificaron cinco casos de pares de campos donde los cultivos de maíz GM se cultivaron cerca de cultivos de maíz no GM. Estos casos tenían el potencial de fertilización cruzada considerando la distancia entre cultivos y la similitud de las fechas de siembra. La presencia accidental de material GM en la descendencia de cultivos no GM se encontró en tres de los cinco casos. La presencia accidental del evento MON810 o Bt11 en maíz no modificado genéticamente, que se distinguieron utilizando cebadores específicos, coincidió con los eventos en las fuentes supuestas de polen transgénico. Los porcentajes de plántulas transgénicas en la descendencia de cultivos no modificados genéticamente se estimaron en 0,56 %, 0,83 % y 0,13 % para tres sitios de muestreo con distancias de 40, 100 y 330 m respectivamente de los cultivos modificados genéticamente. Esta es una primera indicación de que la presencia accidental de transgenes en cultivos de maíz no GM ocurrirá en Uruguay si no se proporciona aislamiento por distancia y/o tiempo. Estos hallazgos contribuyen a la evaluación de la aplicabilidad de la “política de convivencia regulada” en Uruguay.
The cultivation of genetically modified (GM) Bt maize (Zea mays L.) events MON810 and Bt11 is permitted in Uruguay. Local regulations specify that 10% of the crop should be a non-GM cultivar as refuge area for biodiversity, and the distance from other non-GM maize crops should be more than 250 m in order to avoid cross-pollination. However, the degree of cross-fertilization between maize crops in Uruguay is unknown. The level of adventitious presence of GM material in non-GM crops is a relevant issue for organic farming, in situ conservation of genetic resources and seed production. In the research reported here, the occurrence and frequency of cross-fertilization between commercial GM and non-GM maize crops in Uruguay was assessed. The methodology comprised field sampling and detection using DAS-ELISA and PCR. Five field-pair cases where GM maize crops were grown near non-GM maize crops were identified. These cases had the potential to cross-fertilize considering the distance between crops and the similarity of the sowing dates. Adventitious presence of GM material in the offspring of non-GM crops was found in three of the five cases. Adventitious presence of event MON810 or Bt11 in non-GM maize, which were distinguished using specific primers, matched the events in the putative sources of transgenic pollen. Percentages of transgenic seedlings in the offspring of the non-GM crops were estimated as 0.56%, 0.83% and 0.13% for three sampling sites with distances of respectively 40, 100 and 330 m from the GM crops. This is a first indication that adventitious presence of transgenes in non-GM maize crops will occur in Uruguay if isolation by distance and/or time is not provided. These findings contribute to the evaluation of the applicability of the “regulated coexistence policy” in Uruguay.
El artículo es una puesta al día sobre la situación de la bioseguridad respecto al maíz en México. En el país existe una polémica sobre la conveniencia de sembrar liberalizadamente maíz transgénico a nivel comercial en el territorio, pues México es centro de origen del cultivo y hay riesgos de que se afecte la diversidad genética de éste. A la vez, existen poderosos intereses económicos que presionan para la liberalización de la siembra. A la fecha, en el país sólo están permitidas las siembras experimentales con restricciones, de acuerdo a la Ley de Bioseguridad aprobada en 2005. En el texto se hace una síntesis de los principales eventos de esta polémica desde que se descubrió contaminación por transgenes en parcelas campesinas de maíz en Oaxaca en 2001. Se expone brevemente la Ley de Bioseguridad y el Régimen Especial de Protección al Maíz que contiene, así como un proyecto recientemente aprobado para investigación de variedades de maíz en parcelas campesinas de la Sierra Norte de Puebla, en el que participan el gobierno del estado, la compañía Monsanto, la Asociación de Productores de Maíz de la Confederación Nacional Campesina y la Universidad Agraria Antonio Narro. Se concluye haciendo un balance del proceso sociopolítico respecto a la liberación del maíz transgénico en México, de los riesgos que esto implica y, se sugieren algunas medidas de política para proteger la diversidad genética del maíz mexicano.
This article gives a recent view about present events in Mexico concer-ning maize’s biosafety. There exists a debate in the country about the convenience of liberalizing transgenic maize’s production in the territory, as Mexico is the center of origin of the crop and there exists considerable genetic diversity, so transgenic varieties, being freely cultivated, could affect this diversity. In the mean time, there are powerful economic interests that make pressure to liberalize transgenic maize production in Mexico. Until now, it is only permitted to do field trials with these new plants, ruled by Biosafety Law approved in 2005. In the manuscript we make a description of events related with maize’s biosafety since the first discovery of trans-genes contamination in Oaxaca in 2001. In this way we expose briefly Bisoafety Law and its Special Maize’s Regime, as well as a recently approved research project to generate knowledge about Mexican maize’s varieties in Sierra Norte de Puebla. Participants in this project are Puebla’s government, Monsanto Company, a maize ́s producers union that is part of National Peasant Confederation and Agrarian Uni-versity Antonio Narro. In the last part we try to make a balance of the sociopolitical process concerning maize ́s biosafety, the risks contained in this and we make some suggestions about public policies to protect genetic diversity of the crop.
Titulo original:
Debate on GMOs health risks after statistical findings in regulatory tests
Autores:
De Vendômois, J. S., Cellier, D., Vélot, C., Clair, E., Mesnage, R., & Séralini, G. E.
Revista:
International Journal of Biological Sciences
Año:
2010
Palabras clave:
OGM, Riesgos para la salud, Pesticidas, Toxicología regulatoria, Pruebas en animales
Resumimos los principales puntos del debate internacional sobre los estudios de riesgo para la salud de los principales OGM comestibles comercializados. Estos OGM son la soja, el maíz y la colza diseñados para contener nuevos residuos de pesticidas, ya que han sido modificados para ser tolerantes a herbicidas (principalmente Roundup) o para producir toxinas Bt mutadas. Los riesgos crónicos alimentarios debatidos pueden provenir de efectos impredecibles de mutagénesis de inserción, efectos metabólicos o de los nuevos residuos de pesticidas. Las pruebas reglamentarias más detalladas sobre los OGM son pruebas de alimentación de tres meses de duración en ratas de laboratorio, que se evalúan bioquímicamente. Las pruebas no son obligatorias y no se realizan de forma independiente. Las empresas mantienen en secreto los datos de las pruebas y los resultados correspondientes. Nuestros análisis previos de datos regulatorios brutos a estos niveles, tomando los ejemplos representativos de tres maíces transgénicos NK 603, MON 810 y MON 863, nos llevaron a concluir que las toxicidades hepatorrenales eran posibles y que eran necesarias pruebas más prolongadas. Nuestro estudio fue criticado por la empresa que desarrolló los OGM en cuestión y por los organismos reguladores, principalmente por las interpretaciones biológicas divergentes de los efectos bioquímicos y fisiológicos estadísticamente significativos. Presentamos las razones científicas de las interpretaciones biológicas tan diferentes y también destacamos las deficiencias de los protocolos experimentales diseñados por la empresa. El debate implica una enorme responsabilidad hacia la salud pública y es imprescindible debido a la inexistencia de trazabilidad o estudios epidemiológicos en los países productores de OGM.
We summarize the major points of international debate on health risk studies for the main commercialized edible GMOs. These GMOs are soy, maize and oilseed rape designed to contain new pesticide residues since they have been modified to be herbicide-tolerant (mostly to Roundup) or to produce mutated Bt toxins. The debated alimentary chronic risks may come from unpredictable insertional mutagenesis effects, metabolic effects, or from the new pesticide residues. The most detailed regulatory tests on the GMOs are three-month long feeding trials of laboratory rats, which are biochemically assessed. The tests are not compulsory, and are not independently conducted. The test data and the corresponding results are kept in secret by the companies. Our previous analyses of regulatory raw data at these levels, taking the representative examples of three GM maize NK 603, MON 810, and MON 863 led us to conclude that hepatorenal toxicities were possible, and that longer testing was necessary. Our study was criticized by the company developing the GMOs in question and the regulatory bodies, mainly on the divergent biological interpretations of statistically significant biochemical and physiological effects. We present the scientific reasons for the crucially different biological interpretations and also highlight the shortcomings in the experimental protocols designed by the company. The debate implies an enormous responsibility towards public health and is essential due to nonexistent traceability or epidemiological studies in the GMO-producing countries.
El presente artículo proporciona una visión actual de la situación de los cultivos transgénicos en México y en el mundo, para de ahí ubicar el debate contemporáneo respecto de estas nuevas plantas y los organismos genéticamente modificados (OGM) en general. De esta manera, se describe cuáles eran los temas de discusión en la década de 1980, cuando comienzan a aparecer los primeros OGM y cómo se ha reposicionado la polémica en la actualidad. Se enfatizan los impactos socioeconómicos, políticos y culturales de estos nuevos organismos en los países como México, con una agricultura débil, dependencia alimentaria y alta biodiversidad. Asimismo, se analiza la situación de México respecto de los OGM, resaltando la polémica en torno al maíz transgénico en el país. Finalmente, se concluye con una breve reflexión respecto de la pertinencia de liberar en la agricultura mexicana la siembra de estas nuevas plantas, específicamente el maíz, y cómo afectaría esto la situación agrícola y alimentaria del país.
