Un estudio avanza la investigación de las cícadas como ecotoxina

a investigación de la Universidad de Guam ha revelado que las semillas de cícadas más jóvenes presentan un mayor riesgo de toxicidad cuando se consumen que las semillas más maduras, lo que lleva a la comunidad científica un paso más cerca de comprender los orígenes de una enfermedad neurodegenerativa prevalente en Guam durante la Segunda Guerra Mundial y más cerca de la comprensión relacionada trastornos neurológicos en otros lugares. La investigación fue la historia de portada de la edición de junio de 2020 de Horticulturae , una revista revisada por pares publicada por MDPI.

En las últimas décadas ha sido de interés el papel de las cícadas como una posible fuente de toxinas que influyó en uno de los dos grupos conocidos de una enfermedad neurológica rara llamada esclerosis lateral amiotrófica esporádica o ELA.

Los residentes de Guam emergieron de la Segunda Guerra Mundial mostrando la enfermedad neurodegenerativa con una incidencia que fue de 50 a 100 veces más prevalente que en América del Norte. El aumento sin precedentes de la incidencia de Guam se describió a principios de la década de 1950, y la epidemiología sugirió fuertemente una causa ambiental. Los residentes de la isla sufrieron una ocupación en tiempos de guerra de 1941 a 1944 que condujo a una desnutrición generalizada y una mayor dependencia de fuentes de alimentos no agrícolas, como semillas de cícadas nativas de Guam, conocidas como Cycas micronesica por los botánicos y «fadang» en el idioma.

«La mayor dependencia de las semillas de cícadas como fuente de almidón en la dieta durante los años de la ocupación ha sido una de las propuestas de lo que parece ser un aumento efímero en la exposición a un factor ambiental «, dijo el neurocientífico Christopher A. Shaw, profesor de oftalmología de la Universidad de Columbia Británica y uno de los autores del estudio.

Shaw ha estado estudiando activamente el fenómeno durante más de 20 años.

Los 70 años de historia de la investigación médica han identificado numerosas toxinas en los tejidos de las cícadas que se utilizaron para el consumo humano en la isla. Pero ninguna toxina o combinación de toxinas ha surgido como el culpable claro de la neurodegeneración.

Un estudio de Guam avanza en la investigación de las cícadas como ecotoxina

La cícada arborescente conocida como Cycas micronesica produce semillas que se han cosechado como fuente de almidón en la dieta humana. Las semillas son una posible fuente de toxinas que influyó en una alta incidencia de una enfermedad neurológica rara en Guam durante la Segunda Guerra Mundial. Crédito: Universidad de Guam

«Nos interesamos en determinar los factores ambientales y humanos covariables que interactuaban con la exposición a la toxina como un medio para desarrollar una mayor comprensión de la etiología», dijo Shaw.

Parte de la ambigüedad que define la historia de la investigación sobre el tema se debe a un control inadecuado de los factores ambientales y de las plantas que pueden haber influido directamente en las concentraciones de toxina cícadas.

«Sentimos que parte de eso se debía a que faltaba un científico de plantas en las décadas de equipos de investigación», dijo Adrian Ares, director asociado del Centro de Investigación Tropical del Pacífico Occidental de la Universidad de Guam. «Nuestro laboratorio de fisiología vegetal se asoció con el Laboratorio Shaw para identificar algunos de estos factores covariables para refinar mejor las interpretaciones de los resultados de la investigación pasada y contemporánea».

El equipo ha estado publicando sus resultados de investigación desde 2005, y la última incorporación a la literatura establecida arroja luz sobre los problemas de muestreo de semillas asociados con la incapacidad de determinar la edad de las semillas cosechadas. Todas las semillas que presentan un color externo marrón oscuro se recolectan para consumo humano. El inicio de este color de semilla ocurre tan pronto como a los 17 meses de edad, pero las semillas pueden persistir en los árboles por períodos de más de 30 meses. Por lo tanto, las semillas marrones recolectadas pueden tener más de un año de edad.

El equipo de Guam-Canadá ha demostrado que varios metabolitos secundarios que sirven como neurotoxinas disminuyen con la edad de las semillas, por lo que las semillas más jóvenes parecen presentar un mayor riesgo de exposición a toxinas que las semillas más viejas. Los autores sostienen que investigaciones anteriores han pasado por alto esta fuente de variación al no informar la edad de la semilla en los métodos.

Su publicación actual definió dos mediciones derivadas basadas en el peso fresco o seco de los componentes de la semilla que crearon modelos útiles para estimar la edad de la semilla . Estos modelos se pueden utilizar en investigaciones futuras para agregar claridad y validez a los métodos.

«Los resultados de esta investigación informan los intentos en curso para identificar los tóxicos ambientales que representan un riesgo a través de exposiciones crónicas de bajo nivel en muchas regiones del mundo en lugar de exposiciones agudas de alto nivel en un solo lugar», dijo Ares.

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