Post on 13-Jan-2016
description
CONCEPTOS GENERALES DE EVALUACIÓN DE RIESGO A LA SALUD
Dra. Ania Mendoza Cantú
RIESGO probabilidad de que ocurra un evento con consecuencias negativas (USEPA, 2001)
Evento exposición a un peligro
Sustancia tóxica en al ambiente
aire agua suelo alimentos
Consecuencias negativas efecto
- Compuesto (toxicidad)- Dosis- Tiempo y frecuencia
Se expresa en términos cuantitativos de probabilidad
Riesgo de morir por cualquier causa en un año en México
2000 435,000 muertes97.5 millones de habitantes
Riesgo anual = 435,000/97,500,000 = 0.0045 1/10,000 = 0.45%
Exposición
ACTIVIDAD
TIPO DE RIESGO
Fumar 1.4 cigarros Cáncer, enfermedadescardiovasculares
Viajar 450 km en coche Accidente Volar 1,600 km en avión Accidente
Viajar 15 km en bicicleta
Accidente
Vivir dos meses de verano en Denver
Cáncer por radiación cósmica
Vivir dos meses con un fumador
Cáncer, enfermedades cardiovasculares
Comer 40 cucharadas de crema de cacahuate
Cáncer de hígado por aflatoxinas
Comer 100 pedazos de carne asada al carbón
Cáncer por benzo[a]pireno
Vivir 50 años a 10 km de un reactor nuclear
Accidente que libere radiaciones
RIESGOS NO PREOCUPANTES (10-6)
(Wilson, 1997)
EVALUACIÓN DE RIESGO A LA SALUD
Identificación delpeligro
Evaluación dosis-respuesta
Evaluación de laexposición
Caracterización delriesgo
IDENTIFICACIÓN DEL PELIGRO
OBJETIVO: determinar el vínculo entre un peligro (compuesto) y un efecto a la salud
EVIDENCIAS
1) Toxicológicas: efectos en animales de experimentación
Muy útiles para evaluar efectos a diferentes niveles de exposiciónLimitaciones
- Diferencias en metabolismo y susceptibilidad- Concentraciones elevadas (10-2, 10-3)- Efectos dependen del nivel de exposición, número y
separación de aplicaciones y forma de exposición
Modelos toxicocinéticos con base fisiológica (PBTK)
..1
2) Epidemiológicas: efectos en poblaciones expuestas.
Buscan una relación entre la exposición y los cambios en la
salud
IDENTIFICACIÓN DEL PELIGRO..2
Estudios de cohorte Estudios de casos y controles
tiempo
ExposiciónSalud
casos controles
expuestos
no expuestos
a b
c d
IDENTIFICACIÓN DEL PELIGRO..3
Estudios de casos y controles
Riesgo relativo: proporción de riesgo de la poblaciónexpuesta entre proporción de lapoblación no expuesta
a/(a+b)c/(c+d)
Riesgo atribuible: valor atribuible a la exposición
Rr =
aa + b
cc + d
-Ra =
> 1 riesgo en exp.
= 0 no riesgo adicional> = riesgo adicional
IDENTIFICACIÓN DEL PELIGRO..4
Limitaciones
Confusores variables que se relacionan con el compuesto
y con el efecto de forma independiente. Secontrolan estadísticamente
efecto
exposición
confusor
Sesgos
- Clasificación inadecuada de los individuos
- Muestra poco representativa
EVALUACIÓN DE LA EXPOSICIÓN
Exposición: contacto con una sustancia a través de las barreras del cuerpo (piel, tracto respiratorio,tracto gastrointestinal, mucosas)
OBJETIVO: estimar la magnitud, frecuencia, ruta, vía, duración de la exposición
Ruta: camino que sigue el compuesto en el ambiente desdeque se emite hasta que se pone en contacto con elindividuo (agua, aire, suelo, alimentos)
Vía: mecanismo por el cual entra el compuesto al cuerpo(inhalatoria, oral, dérmica)
Exposición = suma de todas las rutas y vías
..1
EVALUACIÓN DE LA EXPOSICIÓN ..2
DOSIS
potencial aplicada internaBiológicamente
efectiva
EVALUACIÓN DE LA EXPOSICIÓN ..3
MAGNITUD
Concentración, duración y Frecuencia
- Crónica: 10 al 100% del tiempo de vida
- Subcrónica: < 10% del tiempo de vida
- Aguda: 1 día o menos
EVALUACIÓN DE LA EXPOSICIÓN ..4
MEDICIÓN
Directa
Monitoreo ambiental monitores personales en aire
Monitoreo biológico
Compuesto y metabolitos(fluidos biológicos)
Biomarcadroes(cambios fisiológicos, bioquímicos, moleculares)
Indirecta estimación con modelos matemáticos
Concentraciones ambientales(aire, agua, suelo, alimentos)
Patrones humanos(inhalación, ingestión
contacto dérmico)+
EVALUACIÓN DE LA EXPOSICIÓN ..5
MEDICIÓN INDIRECTA
Factores de rutas de exposición (FRE):
traducen una concentración en una exposición diaria (mg/kg/dia) de por vida, considerando información fisiológica y patrones humanos. Son estimaciones matemáticas
Dosis diaria promedio (ADD):
toma como base la exposición promedio de vida
ADD = dosis total
Peso corporal X tiempo promedio
Dosis total = concentración x ingestión x frecuencia x duracióno
inhalación
EVALUACIÓN DE LA EXPOSICIÓN
..6
Efectos carcinogénicos
Exposición estocástica a mayor exposición mayor probabilidad de efecto(no afecta severidad)
Efectos no carcinogénicos
Exposición determinística a mayor exposición mayor efecto
EVALUACIÓN DOSIS-RESPUESTA..1
OBJETIVO: encontrar una relación matemática entrela exposición y el riesgo de desarrollaruna respuesta negativa a esa dosis
dosis
respuesta
Sin umbral - carcinógenos
Efecto a dosis bajas con bajaprobabilidad de respuestaMayor exposición = mayor riesgo(relación lineal, extrapolación)
Con umbral – no carcinógenos
Al pasar el umbral, a mayor exposición mayor respuesta
Norespuesta
dosis
respuesta
EVALUACIÓN DOSIS-RESPUESTA
COMPUESTOS NO CARCINOGÉNICOS
..2
dosis
Importante determinar un nivel seguro de exposición para los individuos más sensibles (protección para toda la población)
Proporción de la
población con
respuesta
NOAELLOAEL
LOAEL = Dosis más baja que causa una respuesta observable
NOAEL = Dosis que no causa una respuesta observable
EVALUACIÓN DOSIS-RESPUESTA
COMPUESTOS NO CARCINOGÉNICOS
..3
Estándares de Seguridad
Dosis de referencia (RfD)Concentración de referencia (RfC)
Ingesta diaria aceptable (ADI) OMS
Ingestiones tolerables (TIs) PISQ
EUA
EVALUACIÓN DOSIS-RESPUESTA..4
Criterios para selección de estudios
- Características de los animales de experimentación
- Dosis
- Efectos evaluados
- Calidad de los datos
Sexo más sensible de la especie más sensible para elórgano más sensible
Estudio crítico menor dosis con efectos adversos
Efecto crítico LOAEL más bajo
EVALUACIÓN DOSIS-RESPUESTA
INCERTIDUMBRECOMPUESTOS NO CANCERÍGENOS
..4
Importante considerar la incertidumbre para establecer los umbrales y estándares de seguridad
RfC o RfD =NOAEL
UFH x UFS x UFL x MF
EXTRAPOLACIÓN
FACTOR DE INCERTIDUMBRE
TÍPICO
RAZONAMIENTO
EVIDENCIA EMPÍRICA
Animal a humano
(UFH)
10
Sensibilidad diferente entre especies
Diferencias metabólicas Humano más sensible - 6 veces que rata - 4 veces que cobayo - 12 veces que ratón
Promedio a población sensible
(UFS)
10
Variabilidad en humano, extremo más sensible
Intervalo entre más sensibles y menos sensibles < 10
LÓAEL a NOAEL (UFL) 10 NOAEL no encontrada Relación LÓALE-NOAEL < 10 Subcrónico a crónico
(UFC)
10 umbrales para exposición crónica, pero estudios con exposición menor
Relación entre NOAEL crónica-subcrónica es <10
Calidad de datos (MF)
1 –10 Evidencias insuficientes o controversiales
Juicio subjetivo de la evidencia disponible
EVALUACIÓN DOSIS-RESPUESTA
INCERTIDUMBRECOMPUESTOS NO CANCERÍGENOS
..5
Dosis de referencia(Benchmark dose)
dosis
respuesta
Dosisde
referencia
DE10
Elección de dosis con cierta respuesta (DE10)
Dosis de referencia = nivel superior de incertidumbre
EVALUACIÓN DOSIS-RESPUESTA
INCERTIDUMBRECOMPUESTOS CANCERÍGENOS
..6
Extrapoblación de Exposición alta a baja Mecanismo del cáncer
Modelo de un contacto
Modelo multicontacto
Modelo deetapas múltiples
una sola interaccióncon ADN causa tumor
exposición probabilidad de daño
Relación lineal
varias interaccióncon ADN causan tumor
Estimación demáximaprobabilidad
Transición porvarios pasos
para generar tumor
Etapas múltipleslinearizadas
Factores de pendiente: - pendiente a dosis ambientales - cambios en riesgo de cáncer por cambios en la dosis - dependen de la vía de exposición
CARACTERIZACIÓN DEL RIESGO..1
OBJETIVO: - integrar la información de la evaluación de la exposición y los datos de la dosis-respuesta- discutir la naturaleza y alcance del riesgo, las suposiciones, limitaciones e incertidumbre
Preguntas guía:
- ¿Cuáles son las incertidumbres al estimar los efectos a la salud? ¿cómo se deben calcular y presentar?- ¿Cuáles son las incertidumbres biológicas? ¿cuál es su origen? ¿Cómo se van a estimar? ¿qué efectos tienen en las estimaciones cuantitativas?- ¿Qué evaluaciones de dosis-respuesta y exposición deben ser utilizadas?- ¿Qué grupos poblacionales deben ser los primeros en ser protegidos y cuáles de ellos representan la expresión más significativa del riesgo a la salud?
CARACTERIZACIÓN DEL RIESGO
COMPUESTOS NO CANCERÍGENOS
..2
Determinar si la exposición cruza el umbral
Cociente de peligrosidad = Exposición
RfC
< 1 riesgo aceptable> 1 riesgo no aceptable
CARACTERIZACIÓN DEL RIESGO
COMPUESTOS CANCERÍGENOS
..2
Basada en factores de pendiente
Compuesto
Unidad de exposición
Vía (oral o inhalatoria)
Potencialcarcinogénico
Riesgo adicional
Riesgo extra
Riesgo a la dosis administrada mayorque riesgo de fondo(sin dosis)(= al deAnimales)
Riesgo de fondo = 0
Riesgo de vida = LADD x Factor de pendiente
CONCEPTOS GENERALES DE EVALUACIÓN DE RIESGO AMBIENTAL
Dra. Ania Mendoza Cantú
EVALUACIÓN DE RIESGO AMBIENTAL
DEFINICIÓN: determinación de la naturaleza y probabilidad de que las actividadesantropogénicas causen efectos indeseablesen animales, planta y ambiente
..1
EVALUACIÓN DE RIESGO AMBIENTAL..2
Identifica: valores ambientales de interésriesgos más importanteslagunas de información investigaciones
futuras
Riesgo ambiental = Exposición Efecto + incertidumbre
Información incompletaTransición continua
Apoya: Toma de decisiones en manejo ambiental
EVALUACIÓN DE RIESGO AMBIENTAL..3
Proceso interactivo
Definición delproblema
Caracterización
de la
exposición
Caracterización
de los efectos
ecológicosAnálisis
Caracterizacióndel riesgo
USEPA, 1998
DEFINICIÓN DEL PROBLEMA
..1
Objetivo: - Examinar los factores causantes del estrés ambiental y los efectos ecológicos- Caracterizar el ecosistema afectado
a) Descripción del sitio características importantes para estimar el riesgo
- Localización- Topografía- Hidrología (drenaje)- Clima- Áreas vulnerables (especies en peligro)- Efectos aparentes
DEFINICIÓN DEL PROBLEMA..2
b) Selección de los parámetros o indicadores
Características de los ecosistemas (componentes) donde se espera observar el efecto y que son importantes para la sustentabilidad. Se pueden mediro predecir
En especies - ind. Biológicos (plantas secundarias)
En poblaciones – tablas de vida (distribución de edades, variabilidad genética, etc.)
En comunidades – (abundancia, diversidad, sucesión tamaño, etc.)
En ecosistemas – transporte y destino de energía (estructura trópica) transporte y destino de materia (ciclos biogeoquímicos)
DEFINICIÓN DEL PROBLEMA
..3
c) Establecimiento del modelo conceptual
Resumen de la información
Hipótesis de trabajo
¿Cuál es el peligro? ¿Cuáles son los efectos?
Fuentes Factores Procesos Receptores
Diagrama de flujo
DEFINICIÓN DEL PROBLEMA..4
d) Formulación del plan de análisis
Estrategia del estudio (Fases)
- Muestreo
- Análisis químico
- Análisis de toxicidad
- Medición de parámetros ambientales
- Análisis de datos
- Modelación
ANALISIS..1
Objetivo: - Evaluar los datos toxicológicos- Establecer la relación estresor-respuesta- Calcular la exposición
CARACTERIZACIÓN DE LA EXPOSICIÓN
Exposición = Contactocon estresor
Coincidir en tiempo y espacio
Liberación dela fuente
Interacción con ecosistema
Exposición
Modelos mecanísticos
Calidad de aguaBalance de masas
Simplificación(incertidumbre)Datos cuantitativos
ANALISIS..2
CARACTERIZACIÓN DE LOS EFECTOS
Naturaleza y magnitud en función de la exposición
- Monitoreo- Pruebas de toxicidad en medio contaminado- Pruebas de toxicidad tradicionales (CE50-CL50)
Dosis-repuesta(umbrales)
Incertidumbre en extrapolación
- Espacio- Tiempo- Nivel de organización en ecosistema (ind. – comunidad)- Especies de laboratorio – especies nativas
CARACTERIZACIÓN DEL RIESGO..1
Objetivo: - Integrar la información de exposición y efectos, considerando la incertidumbre- Evaluar el significado de los cambios ecológicos pronosticados
No hay modelo único idealRestricciones de tiempo,Dinero y conocimiento
a) Modelos empíricos
Cociente de Peligrosidad
(equivalente en ERS)
Q = CAE/CTE
CAE – Conc. estimada a unaexposición ambiental
CTE – Conc. Toxicológicamenteefectiva
CARACTERIZACIÓN DEL RIESGO..2
a) Modelos empíricos
- No cambios en la concentración en tiempo y espacio- Efectos en laboratorio extrapólales a campo- Útil para cálculo inicial- No considerar cuantitativamente
< 0.1 efectos no adversos0.1 – 10 posibles efectos adversos> 10 probables efectos adversos
b) Modelos de proceso
- Compara la distribución de la exposición con la distribución de los efectos- Probabilidad que la CAE y CTE tengan la misma distribución- Reconoce la variabilidad espacio-temporal y de la respuesta ecológica (modelo más real)
CARACTERIZACIÓN DEL RIESGO..3
c) Modelos físicos y experimentales
- Sistemas artificiales para medir respuesta al estrés ecológicos (microcosmos acuáticos)- No réplicas- Muy costosos- No extrapólales a otros ecosistemas
Estimación del riesgo
Naturaleza, magnitud y distribución de los efectos
Cambio significativo
Capacidad de recuperaciónRedundancia de especiesValor social del ecosistema(sustentabilidad)
CARACTERIZACIÓN DEL RIESGO..3
- Comparar contra cambios naturales (intrínsecos)
- Vulnerabilidad diferente bosque – incendios naturalesselvas – incendios provocados
- Cambio estadístico cambio significativodecisión con pocos datos, poco clarosevidencias y experiencia
- Decisión por escala
espacial grandes áreastemporal largo plazoreversibilidad no reversible
EVALUACIÓN DE RIESGOA LA SALUD
EVALUACIÓN DE RIESGOAMBIENTAL
- Presencia en el ambiente- Concentraciones en el ambiente- Factores que afectan destino y transporte- Modelos de bioacumulación- Rutas de exposición
Menos recursos e importanciaMayor complejidad
EVALUACIÓN DEL RIESGO