La cuestión de cómo los pesticidas afectan la salud pública y el medio ambiente ha generado mucha atención en Québec. Los pesticidas se usan ampliamente y, a menudo, terminan en nuestro entorno natural.

Los pesticidas son útiles para matar malezas (herbicidas), hongos (fungicidas), plagas de insectos en la agricultura y pulgas en mascotas (insecticidas). También se utilizan para reducir la cantidad de insectos que pican en entornos urbanos y rurales.

Recientemente hemos estudiado los efectos indirectos en la salud de las ranas de un biopesticida que ha estado en uso durante varias décadas, principalmente para reducir la cantidad de molestos mosquitos.

Las proteínas bacterianas son insecticidas naturales

Bti es uno de una serie de plaguicidas utilizados en todo el mundo para reducir las poblaciones de insectos picadores que se reproducen en los humedales. Este insecticida biológico está compuesto por toxinas naturales de la bacteria Bacillus thuringiensis israelensis .

Estas toxinas, sintetizadas en forma de cristales, pertenecen a la familia de proteínas Cry y se dirigen a las larvas de insectos picadores como los mosquitos y las moscas negras. Después de que la larva ingiere los cristales, estos se disuelven en el tracto digestivo y se transforman en proteínas tóxicas que destruyen las paredes del intestino, matando a las larvas.

En principio, las toxinas Cry no deberían afectar las paredes intestinales de las especies vertebradas (mamíferos, aves, reptiles, anfibios y peces) porque las condiciones digestivas de estas especies no favorecen la transformación de los cristales en proteínas destructivas. Según Health Canada, Bti no es un riesgo alto para otros animales y humanos.

Sin embargo, el uso de Bti sigue siendo controvertido.

¿Efectos tóxicos o ningún efecto de las formulaciones de Bti?

Bti a menudo se aplica directamente a pequeños cuerpos de agua, como pantanos, para atacar específicamente las larvas acuáticas de mosquitos y moscas negras. Podría afectar potencialmente a otras especies de animales acuáticos, como los renacuajos de rana, que se sabe que son sensibles a los contaminantes.

Algunos estudios han demostrado que las formulaciones de Bti pueden ser directamente tóxicas para las ranas, mientras que otros no han revelado efectos.

Por ejemplo, dos estudios argentinos informaron que una formulación comercial de Bti, llamada Introban, era tóxica para los renacuajos de la rana criolla. Sin embargo, nuestro trabajo mostró que una formulación de Bti llamada VectoBac no causó mortalidad en los renacuajos de la rana de madera y del sapo americano.

Estos resultados contrastantes podrían atribuirse a las diferentes formulaciones de Bti utilizadas en un país u otro, la potencia del producto, las especies utilizadas o las condiciones ambientales durante los experimentos. Cada producto comercial de Bti también contiene aditivos que solo conocen sus fabricantes y cuyos efectos en los renacuajos no se conocen.

Nuestro equipo ha escrito sobre estas diferencias en un artículo publicado en la revista científica Archives of Environmental Contamination and Toxicology .

Metamorfosis y microbiota intestinal

Los resultados de nuestro estudio, publicados recientemente en la revista Environmental Science &Technology , reveló que VectoBac puede afectar la metamorfosis de la rana, la transición de renacuajo a rana joven.

En las ranas de bosque y los sapos americanos, dos tipos de VectoBac alteraron el tiempo que tardó un renacuajo en metamorfosearse, ya sea retrasando la metamorfosis en casi cinco días o adelantándola un día, según el tratamiento. Los estudios sobre la ecología de las ranas han establecido que la metamorfosis temprana reduce las posibilidades de supervivencia de una rana, lo que en última instancia podría reducir el tamaño de la población.

Además de la metamorfosis, ambos tipos de VectoBac que estudiamos alteraron la composición de la comunidad bacteriana intestinal de los sapos jóvenes expuestos. Indeed, with the application rates recommended by the manufacturer, there was an increase in the relative abundance of certain families of gut bacteria. The impact of these changes remains unknown.

A 2017 study by Jason Rohr of the University of Pittsburgh showed that disruption of the microbiota of amphibians decreases resistance to parasites later in life. Our team will focus on determining whether Bti-induced changes in microbiota impact the physiology of frogs in the long-term.

The precautionary principle

Should the precautionary principle, which states that "a substance should be considered potentially harmful to human health and the environment until proven otherwise," be applied to amphibian habitats?

Our results indicate that the impact of commercial Bti products on amphibian health is variable among the species we studied, but our understanding remains limited. Bti formulations contain ingredients other than just natural toxins and we do not yet know if these have any effects on tadpoles.

As a result, we recommend that the application of Bti products in amphibian-rich ecosystems be targeted and minimized, taking into account sensitive periods during a frog's life cycle, including reproduction and development of eggs into young frogs.

These precautions should be applied until research is conducted to assess whether the observed changes in metamorphosis and gut microbiota have adverse effects on amphibian populations.