Gas nervioso

Este artículo ya lo había publicado en el pasado en una revista en Japón y en mi antiguo sitio web. Sin embargo, decido volverlo a subir en memoria de las víctimas del atentado terrorista en Tokio y múltiples otros que se han realizado a nivel mundial.

 

Misil equipado con VX

En realidad las posibilidades de una guerra química no son remotas. Una guerra química (CW por su nombre en inglés Chemical Warfare) puede ser definida como aquella guerra que usa las propiedades tóxicas de las sustancias químicas como arma. No son armas convencionales y, a diferencia de ellas, no usan explosivos para eliminar un blanco. Las armas químicas se valen de las propiedades únicas del químico. Estan diseñadas para inutilizar o incapacitar al enemigo, para restringirlo de su área, o para someterlo a hambrunas si es utilizado en contra de los cultivos y ganado. Muchas naciones poseen este tipo de armas. Estas armas no son tan poderosas como las atómicas (fisión o fusión), de hecho el daño que causan es muchísimas veces menor que el de una bomba y sus efectos secundarios son menos atroces que una. Sin embargo, son baratas, fáciles de traficar y fáciles de hacer. El arma química perfecta es aquella que inutiliza totalmente o es letal, difícil de detectar, extremadamente poderosa y fácil de esparcir. Las armas químicas de predilección son en forma gaseosa o líquida. La primera vez que se usó este tipo de arma fue en la primera guerra mundial, y las naciones inmediatamente y al unísono decidieron que estas armas sobrepasaban los límites de control sobre ellas. Matar personas con explosiones o esquirlas o fragmentos metálicos es una cosa, las bajas son predecibles, y nunca disparas contra tus aliados; pero qué hay de lanzar una nube de químicos asesinos? No puedes predecir sus efectos ni tampoco controlarlos. Por ello muchos tratados prohibieron el uso de armas químicas (y biológicas). El primero de éstos fue en 1925, el llamado “Protocolo para la Prohibición del Uso de Gases Sofocantes, Venenosos o de Otro tipo , o Métodos bacteriológicos de Guerra” fue firmado por casi todas las naciones del planeta. Uno de los países no endorsantes fue Corea del Norte. Otros como Iraq habían firmado dicho acuerdo, pero Hussein violó el pacto y esparció gas Mostaza y Sarin sobre los Curdos en Iraq en el 1989.

Como vemos lo más temible de los ataques químicos es que son invisbles, letales y a veces baratos. Esta es el arma predilecta del terrorismo. En esta ocasión nos enfocaremos en agentes nerviosos (gas nervioso). Su clasificación, cómo funcionan y algunos de los incidentes recientes son temas a cubrir en los próximos párrafos.

Acontecimientos importantes 

La tabla de abajo es un resumen sobre incidentes históricos importantes concernientes al uso y control de armas químicas y puede ser encontrado en la página de la Organización para la Prohibición de Las Armas Químicas.

1675 El Acuerdo de Estrasburgo Primer acuerdo internacional por el que se restringe el empleo de armas químicas, en este caso, balas tóxicas.
1874 El Convenio de Bruselas relativo al tratado sobre leyes y usos de la guerra terrestre El Convenio de Bruselas prohíbe la utilización de veneno o de armas envenenadas y el empleo de armas, proyectiles o material destinados a causar un sufrimiento innecesario.
1899/1907 Las Conferencias de Paz de La Haya Se prohíbe el empleo de las armas tóxicas, “gases asfixiantes y nocivos”.
1915-1918 Europa, Primera Guerra Mundial 1,3 millones de bajas, 90.000 de ellas mortales, a causa de las armas químicas; en Ypres (Bélgica), se emplean por primera vez armas químicas a gran escala.
1925 Protocolo de Ginebra Se prohíbe el empleo de las armas químicas; aunque no, por ejemplo, su desarrollo. Algunos Estados lo interpretan como “no tomar la iniciativa”. En 2000, cuenta con 132 partes.
1972 Convención sobre las Armas Biológicas y Toxínicas Prohibición global de las armas biológicas. En 2000 cuenta con 143 partes, 17 signatarios; carece, sin embargo, de mecanismo de verificación. Establece un compromiso de negociación sobre las armas químicas.
1980’s Guerra de Irán e Iraq Iraq emplea en Halabja agentes de armas químicas contra su propia población civil, en 1988.
1993 Convención sobre las Armas Químicas En enero, se firma la CAQ en París. Prohibición global del desarrollo, la producción, el almacenamiento y el empleo de armas químicas, con plazos para su destrucción. Se establece la Comisión Preparatoria de la OPAQ.
1997 OPAQ, La Haya La Convención sobre las Armas Químicas entra en vigor para 87 Estados Partes. La OPAQ comienza sus actividades en La Haya. En junio de 1997, empiezan las inspecciones.
2003 Sexto aniversario de la entrada en vigor La OPAQ cuenta con 153 Estados Miembros y ha efectuado más de 1.500 inspecciones en territorio de 56 Estados Partes.

Clasificación

Los agentes nerviosos son líquidos en condiciones normales y constituyen un riesgo como líquido y como vapor. Los agentes “G” son más volátiles que los VX. GB (Sarin) es el más volatil de todos. Estos se dividen principalmente en 4 clases:

  1. Serie G: El “G” se refiere a German, que en español significa Alemán. Se llama así puesto que fueron los alemanes quienes por primera vez los sintetizaron. El líder del proyecto fue el Dr. Gerhard Schrader. Los
    VX almacenado en 1269 contenedores hechos de acero son almacenados en el Depósito Químico de Newport, Indiana.
    VX almacenado en 1269 contenedores hechos de acero son almacenados en el Depósito Químico de Newport, Indiana.

    primeros agentes nerviosos fueron Tabun en 1936, Sarin en 1939, Soman en 1944 y Cyclosarin en 1949. De todos ellos solamente el Sarin fue puesto en el campo de batalla por USA.

  2. Serie V: Son compuestos de organofosfatos y fueron originalmente empleados como pesticidas. El nombre con el que fue introducido originalmente fue el de Amiton. Sin embargo dado a sus niveles altos de toxicidad, fue removido del mercado y llevado a laboratorios de las Fuerzas Armadas Británicas para su análisis. Luego de que fueron evaluados, una nueva  clase de compuestos formarían parte del ajuar de agentes nerviosos, Los agentes V (la V viene de victoria, o venenoso, o viscoso, dependiendo de la fuente). Probablemente el más conocido es el gas VX (que aparece en la película La Roca). La Serie V es aproximadamente 10 veces más tóxica que el Sarin. VX es el único de esta serie que también fue puesto en el campo de batalla por USA.
  3. Agentes Novichok: El nombre proviene del ruso Novichok o en español “recién llegado” Es una tercera generación de agentes desarrollados por el bloque soviético para que pasaran indetectables ante los sistemas de la NATO (OTAN) y que puedieran atravesar las máscaras y trajes de protección.
  4. Insecticidas: Son agentes nervisosos. La contaminación casual no representa perjuicio para el humano, pero exposiciones prolongadas y repetitivas sí representa un riesgo inminente para la salud. El caso del DDT es muy famoso, esto sin dejar de un lado casos actuales como el de los trabajadores en las bananeras.

¿Cómo funciona el gas nervioso?

Los agentes nerviosos usualmente son organofosforados inhibidores de colinesterasas, por lo tanto inhiben también la butirilcolinesterasa en el plasma, y la acetilcolinesterasa en los receptores colinérgicos. Las tres enzimas son diferentes, no importa cual agente sea al que te hayas expuesto, los síntomas son similares; algunos son más asesinos que otros, o más estables, pero todos ellos trabajan bajo el mismo mecanismo: inhibir de manera irreversible las enzimas esterasas. ¿Solo eso? Eso es más que suficiente.

¿Por qué? Existen  compuestos empleados por el sistema nervioso para poder completar el paso de una señal (comunicación) de neurona a neurona. El burrito de carga en este proceso es un compuesto llamado acetilcolina (ACh o ACo). Es producida en la neurona, es un neurotransmisor que se almacena en vesículas cerca de la superficie de la célula, y son liberadas para que “floten” distendidas a lo largo de la sinapsis (el enlace o la unión intercelular especializada entre neuronas). Una vez está en la sinapsis, se une a una o dos clases de proteínas (el receptor muscarínico y el receptor nicotínico). Esa unión da lugar a una señal dentro de la neurona receptora. Químicos y biólogos saben que este es un ejemplo importante del mecanismo de acoplamiento de receptores de proteínas G. Lo importante del caso es que la señal a través de la sinapsis no es una corriente contínua; es discreta, a pulsos (discontínua). La señal es un pulso que cruza una brecha conectada por la acetilcolina (la cual hace las veces de puente entre las neuronas), y cuando esta señal ha sido recibida la sinapsis tiene que ser despejada. Ese es el trabajo de la enzima acetilcolinesterasa. Ella es excelente degradando la acetilcolina, y esto asegura que el paso de la señal no siga encendido.

Los agentes nerviosos son extremadamente eficientes para desactivar la enzima acetilcolinesterasa (y similares). Una molécula de gas nervioso, si alcanza la enzima, la apaga. Si consideramos que cada molécula de enzima  acetilcolinesterasa dejará de degradar miles de miles de neurotransmisores (acetilcolina), las cosas quedan rápidamente fuera de control. La acetilcolina se aglomera en la sinapsis, lo que causa que todos los receptores en las neuronas esten siempre encendidos de forma no natural y exista un sobrecarga. El sistema nervioso se cae en cuestión de minutos (en el mejor de los casos) porque no existe una señal interpretable que llegue a los músculos. Los miembros, el corazón, los pulmones, todo se apaga o espasma de manera incontrolable.

Toxicidad

Los datos sobre toxicidad son obtenidos de pruebas hechas en animales (usualmente ratas). La dosis letal requerida para matar 50% de los animales de prueba (LD50) es expresada en unidades de miligramos (mg) de agente/kilogramos de masa corporal. Líquido del agente nervioso es colocado debajo de un parche que es adherido a la piel del animal. Se asume que los resultados pueden ser extrapolados a un hombre de 70Kg.  Para los exámenes de inhalación, los animales son colocados en una habitación y son expuestos a una determinada concentración (miligramos/metro cúbico) del agente nervioso y expuestos al gas por un periodo específico (usualmente de 1 a 4 horas). La concentración letal requerida para matar el 50% de los animales de prueba (LDt50)  tiene unidades de  mg / m3= metros cúbicos. Cuando se ajustan los datos a humanos, se asume que el humano está en reposo y respira a una taza de 20 litros/min.

La tabla 1 muestra los valores de LD50 y LCt50 extrapolados para un humano de 70Kg.

Tabla 1. Dosis letales extrapoladas para una persona de 70Kg

Agente nervioso Dermal LD50 , mg de líquidos en la piel Inhalación LCt50 , mg-min/m3
Tabun (GA) 1000 400
Sarin (GB) 1700 100
Soman (GD) 350 50
VX 10 10

Efectos

Una vez el agente alcanza nuestro cuerpo, dependiendo de las concentraciones, mata en minutos o deja trastornos de por vida. La exposición a cantidades pequeñas de gas nervioso afecta los ojos, la nariz y las vías respiratorias. Estos efectos no indican una absorción total del agente. Pequeñas cantidades del agente en estado líquido en la piel causan efectos en el tracto gastrointestinal. Cantidades letales  de vapor o líquido causan una cascada de eventos que culminan en 1 ó 2 minutos con la pérdida de conciencia, seguida de convulsiones, apnea y flacidez muscular.

Ojos: Miosis es la característica principal de la exposición a un gas nervioso. La miosis empieza a pocos segundos de haberse dado el primer contacto con el gas. Usualmente viene acompañada con dolores, vision pobre, nausea y ocasionalmente vómitos. El dolor puede ser ligero o fuerte en la bola del ojo.

Nariz: Rinorrea

Vías respiratorias: Los agentes causan constricción bronquial e incrementan las secreciones glandulares en las vías. La persona que se ha expuesto puede sentir presión en el pecho. La respiración se paraliza tras varios minutos de exposición contínua.

Tracto Digestivo: La motilidad del tracto digestivo aumenta, lo que causa nausea y vómitos (los primeros síntomas de exposición) y diarrea puede ocurrir si se ha expuesto a grandes cantidades del agente.

Glándulas: las secreciones glandulares aumentan: las secreciones lacrimales, nasales, salivares, y de las glándulas bronquiales aumentan. La sudoración es localizada en el área donde el agente líquido fue aplicado, y generalizada luego de que se ha expuesto a grandes cantidades de líquidos o vapor.

Sistema nervioso central:  Luego de exponerse a pequeñas cantidades, la persona tiende a olvidar, presenta inhabilidad para concentrarse, insomnia, pesadillas, irritabilidad, dificultad para pensar y depresión. Exposición a grandes cantidades causa pérdida del conocimiento, convulsiones y apnea.

Cardiovascular: Depende del agente. Puede acelerar el ritmo cardíaco o puede desacelerarlo, paros cardíacos pueden ocurrir, la presión puede elevarse o permanecer estable.

 ¿Podemos?

La Organización para la Prohibición de las Armas Químicas  se ha esmerado por erradicar el uso y proliferación de armas químicas. En la CONVENCION SOBRE LA PROHIBICION DEL USO DE ARMAS QUIMICAS, en su artículo 1 estipula que:

Cada Estado Parte en la presente Convención se compromete, cualesquiera que sean
las circunstancias, a:
a) No desarrollar, producir, adquirir de otro modo, almacenar o conservar armas químicas ni a transferir esas armas a nadie, directa o indirectamente;
b) No emplear armas químicas;
c) No iniciar preparativos militares para el empleo de armas químicas;
d) No ayudar, alentar o inducir de cualquier manera a nadie a que realice
cualquier actividad prohibida a los Estados Partes por la presente Convención.

Sin embargo dada a su “facilidad” de producción es casi imposible descartar que exista una probabilidad real de que vuelvan a ser empleadas. Prueba de ello fue el ataque al subetrráneo en Tokyo en 1995. Existen muchas facciones terroristas, mercenarios u otros grupos o sectas beligerantes. Es imposible controlar este tipo de atentados, pero es un poco más factible controlar los medios empleados para la dispersión de dichos agentes (e.g misiles). En verdad no estamos preparados para un evento de este tipo, ni químico, ni biológico. No exiten planes de emergencia, no existe una logística, ni la práctica, ni expertos para neutralizar estos agentes en países diferentes a USA, Rusia, Japón o similares.

No soy bioquímico ni experto en armas químicas pero ahora entiendo por qué los países desarrollados tienen tantas medidas para el control de estas armas y el control del recurso humano capaz de elaborar una.  Microgramos de VX son los necesarios para cobrar una vida. Sin embargo, mientras existan contenedores con estos químicos, aunque el recurso humano sea controlado, siempre existirá la posiblidad de que proliferen armas. Así ha ocurrido con casi todas las armas.

Estados Unidos y Rusia tienen toneladas de VX. Solo Estados Unidos tiene suficiente para acabar con la población del planeta.

Referencias

http://depts.washington.edu/envhlth/biennial_report/biennial_report_07_09/ecogenetics.html

http://www.opcw.org/about-chemical-weapons/types-of-chemical-agent/nerve-agents/

Holstege et al, Nerve Agent Toxicity and Treatment, Curr Treat Options Neurol. 2, 2005, 91-98.

Bajgar, J. Organophosphates Nerve Agent Poisoning: Mechanism of Action, Diagnosis, Prophylaxis, and Treatment, Advances in Clinical Chemistry, 38, 2004, 151-216

Autor entrada: molino01

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