Parte I
Compartimos algunos conceptos generales sobre la evolución histórica, las variaciones estructurales, la categorización y la implementación de los piretroides, destacando su importancia e impacto en las estrategias contemporáneas de gestión de plagas.
Los piretroides son derivados de la piretrina y tienen una evolución significativa desde mediados del siglo XX, marcada por una serie de avances relevantes en el desarrollo de insecticidas sintéticos. La síntesis de la aletrina y la bioaletrina en 1949 sentó las bases para la creación de la resmetrina, el primer piretroide sintético de primera generación en 1962. Esto se logró mediante modificaciones estructurales de las piretrinas naturales, principalmente para mejorar su fotoestabilidad y aumentar su eficacia insecticida. El avance prosiguió con la creación de la biorresmetrina en 1967, iniciando la comercialización de los piretroides a finales de los años 60. Al mismo tiempo, surgieron insecticidas fuertes como la cipermetrina y la deltametrina, fortaleciendo la importancia de los piretroides en el control de plagas.
La aprobación de la OMS a los piretroides, en especial la deltametrina y la permetrina para combatir mosquitos portadores de enfermedades, resaltó sus beneficios ambientales y su escasa toxicidad para humanos y animales, destacando su cada vez mayor relevancia en las estrategias mundiales de control de plagas.
Clasificación
Los piretroides se dividen según su modo de acción biológica, ya que pese a tener como base una estructura química común, poseen ciertas diferenticas estructurales y espaciales que determinan algunas de sus características más reconocidas. La mayoría de los piretroides comerciales contienen moléculas con la misma secuencia de átomos, pero con distintas disposiciones espaciales, conocidas como estereoisómeros. Si dos compuestos tienen estructuras que son imágenes especulares no superponibles, se denominan enantiómeros, los cuales presentan propiedades físicas idénticas. En contraste, los diasteroisómeros son estereoisómeros cuyas estructuras no son imágenes especulares exactas, lo que resulta en diferentes propiedades físicas y en capacidad insecticida y toxicidad variadas.
Los piretroides se dividen en dos grupos, conocidos como Tipo I y Tipo II, los cuales se diferencian por su toxicidad conductual y por la presencia o no de un grupo α-ciano en sus estructuras químicas. Esta clasificación también se refleja en las pruebas de toxicidad aguda, en las cuales la mayoría de los piretroides se agrupan en las categorías I y II según sus niveles de toxicidad en experimentos con roedores.
Los piretroides de tipo I, como la aletrina, la permetrina, la resmetrina, la bifentrina, la d-fenotrina y la Tetrametrina y el Etofenprox no contienen el grupo α-ciano en su estructura química, por lo que muestran una toxicidad comparativamente menor y una menor generación de irritación al momento de entrar en contacto. En contraste, los piretroides de tipo II, como la cipermetrina, la deltametrina, la cihalotrina (lambda), la ciflutrina y el fenvalerato (esfenvalerato), incorporan el grupo α-ciano, lo que los hace más irritantes.
En este cuadro se muestran únicamente los piretroides que han sido aprobados por la Agencia Europea de Productos Químicos (ECHA) para su uso en insecticidas.
Modos de acción
Los piretroides bloquean la bomba sodio-potasio presente en la pared las células nerviosas, evitando el proceso normal de repolarización de los nervios, dejando la membrana axonal en un estado permanentemente de estímulo, lo que resulta en la parálisis del organismo.
Los compuestos de tipo I provocan múltiples picos de descarga en los nervios sensoriales, motores e interneuronas dentro del sistema nervioso central. En cambio, los compuestos de tipo II despolarizan las membranas de los axones, reduciendo la amplitud del potencial de acción y llevando a la pérdida de excitabilidad eléctrica. Estos efectos se deben a que los piretroides prolongan la corriente que fluye a través de los canales de sodio al ralentizar o impedir su cierre. En compuestos de tipo I, la duración de estas corrientes de sodio modificadas es de décimas o centésimas de milisegundo, mientras que en los de tipo II puede durar varios minutos o incluso más tiempo.
Frecuentemente, las piretrinas y los piretroides se asocian con otros compuestos químicos sinérgicos para potenciar su acción como insecticidas. Los sinergistas evitan que ciertas enzimas degraden los piretroides, incrementando su toxicidad. Uno de los sinergistas más comúnmente usados, el butóxido de piperonilo, que es un potente inhibidor de cierta enzimas degradadoras utilizadas por los insectos. Su uso mejora la efectividad del piretroide o la piretrina al anular o reducir uno de los mecanismos más comunes de degradación que utilizan los insectos (a través de la oxidación). Se piensa además que, los piretroides y piretrinas modifican la actividad neuroendocrina contribuye a los efectos irreversibles en los insectos, lo que sugiere que los piretroides también afectan los canales de calcio activados por voltaje, y posiblemente otros canales de voltaje de forma más generalizada.
