INTRODUCCIÓN A LA TOXICOLOGÍA DE LA CONTAMINACIÓN DEL AIRELección 4: Medición y Valoración de los

Efectos Adversos en la Salud.

Homero Ulises GentileIng. Agr. – Abogado

FUENTE: Instituto de Capacitación en la Contaminación del Aire (APTI)

Agencia de Protección Ambiental de los EE.UU. (EPA)

Es importante establecer el nivel de concentración en el cual una sustancia se torna inadmisiblemente tóxica para los seres humanos.

Diversos estudios permiten calcular los niveles tóxicos críticos de las sustancias químicas a favor de los esfuerzos reglamentarios.

Estos estudios se clasifican en dos grandes categorías:

1. Estudios realizados con seres humanos.2. Estudios efectuados en animales.

Estudios realizados en Humanos.Desde el punto de vista ético, los

investigadores no pueden someter a los seres humanos a sustancias que se sabe o se cree son nocivas.

Por ese motivo la mayoría de los datos sobre efectos en la salud se recogen “después de los hechos”, en estudio de observación antes que en estudios experimentales.

Los estudios de observación pueden adoptar diferentes formas, desde estudios clínicos o informes de casos sobre individuos expuestos hasta investigaciones epidemiológicas controladas de poblaciones expuestas.

Informes de Casos.En este tipo de estudios una vez identificado el

problema se intenta reconstruir los sucesos que condujeron a él.

Estos estudios pueden ser de utilidad, por ejemplo los primeros indicios de que el Benceno causaba leucemia a los seres humanos provienen de una serie de informes de casos.

No obstante este tipo de estudios no proporciona buenos datos independientes.

Estudios realizados en Humanos.

En la prisión de San Quintín, un médico allí residente, el Dr. Ll. Stanley experimentó con los presos más ancianos. Quería demostrar que se les podía devolver el vigor sexual y para ello realizaba trasplantes de testículos provenientes de ganado o de presos más jóvenes recientemente ejecutados. Sobre este caso, The Washington Post publicó en noviembre de 1919 un informe alabando los progresos realizados en el que destacaba como a través del bisturí se “(…)restaura la juventud primaveral, el rejuvenecimiento del cerebro, el vigor de los músculos y la ambición del espíritu(…)”.

A destacar el caso de un preso que aceptó que le desollaran la espalda y le aplicaran productos químicos a cambio de unas cuantas monedas para comprar cigarrillos.

Estudios Epidemiológicos.La epidemiología es el estudio de la distribución y

frecuencia de una enfermedad en una población específica. Las recopilación de este tipo de información constituye a menudo un importante primer paso para detectar el origen de los efectos adversos en la salud.

Los estudios epidemiológicos se dividen en dos tipos principales:

1. Estudios Epidemiológicos Descriptivos.2. Estudios Epidemiológicos Analíticos.

Estudios realizados en Humanos.

Estudios Epidemiológicos Descriptivos.Estos estudios generan hipótesis acerca de las

causas de las enfermedades al vincular las tasas de esos males en las poblaciones humanas con diferencias en cuanto a la exposición ambiental.

Un defecto de estos estudios es que solo proveen hipótesis, es decir conjeturas probables, fundamentadas en una evidencia circunstancial.

Estudios realizados en Humanos.

Algunos de los experimentos llevados a cabo allí incluían inyectar a los sujetos bacterias causantes de la peste bubónica producidas en moscas infectadas, para luego registrar la evolución de la enfermedad e incluso disecarlos mientras permanecían conscientes.+ Los médicos nipones de la Unidad 731 no dejaron nada sin probar: hongos, fiebre amarilla, tularemia, hepatitis, gangrena gaseosa, tétano, cólera, disentería, fiebre escarlata, ántrax, muermo, encefalitis de las garrapatas, fiebre hemorrágica, difteria, neumonía, meningitis cerebroespinal, enfermedades venéreas, peste bubónica, tifus, tuberculosis y otras endémicas de China y Manchuria.

Ishii Shiro

Estudios Epidemiológicos Analíticos.Estos estudios son los medios principales para

establecer relaciones causales entre sustancias específicas y efectos adversos en la salud humana.

Las dos categorías principales de estudios analíticos son;

1. Estudios de Cohorte.2. Estudios de Casos y Controles.

Estudios realizados en Humanos.

Estudios Epidemiológicos Analíticos.Estudios de Cohorte.

En ellos el estado de salud de los individuos expuestos o los que presentan factores de riesgo se rastrea y compara con el estado de salud de los individuos no expuestos o con aquellos que no presentan dicho factor.

En otras palabras se rastrea a los sujetos a los que se supone susceptibles para ver si experimentan los resultados esperados en una tasa diferente de la población general.

Estudios realizados en Humanos.

Estudios Epidemiológicos Analíticos.Estudios de Casos y Controles.

En un estudio de esta naturaleza los dos grupos de comparación son los siguientes:

1. Individuos con una enfermedad o condición particular (casos).

2. Individuos similares sin la condición particular (controles).

Estudios realizados en Humanos.

Estudios en Animales.El trabajo con animales permite a los investigadores

eliminar algunos de los problemas que implican los estudios con seres humanos.

La diferencia básica es que los estudios en animales pueden basarse en diseños experimentales antes que en diseños de observación.

Ello permite a los investigadores tener mayor control sobre las condiciones de exposición, la población expuesta, y los efectos medidos.

Otra ventaja es que se puede contar con grupos de control más homogéneos.

El uso de datos toxicológicos provenientes de estudios realizados en animales para reglamentar las exposiciones humanas reales a sustancias tóxicas implica tres extrapolaciones problemáticas:

1. Del animal al ser humano.2. Del laboratorio a la vida real.3. De una dosis alta a una dosis baja.Los datos recogidos a partir de animales

en un ambiente controlado pueden o no ser válidos para los humanos en el mundo real.

Estudios en Animales.

Tipos de Estudios Toxicológicos.En los animales se realizan diversos tipos de estudios

toxicológicos, los cuales tienen por finalidad general identificar los tipos de efectos adversos en la salud causadas por una sustancia química y sus diferentes dosis.

Las cuatro categorías principales son:1. De corto plazo.2. Sub-crónicos.3. Crónicos.4. Especiales (estudios de mutagénesis y

teratogénesis).

Estudios en Animales.

Estudios de Corto Plazo.También conocidos como estudios de toxicidad aguda

porque se basan en los efectos tóxicos producidos por una sola exposición a determinada sustancia.

Estos estudios se utilizan para calcular la dosis letal media de sustancias no carcinogénicas (LD50).

Las pruebas agudas también revelan el sistema de órganos DIANA de una sustancia, lo que constituye información importante en el diseño de pruebas adicionales.La comparación de diferentes valores de LD50

revela niveles relativos de toxicidad.

Estudios en Animales.

Estudios Sub-Crónicos.Los estudios sub-crónicos o prolongados

generalmente implican la dosificación diaria o intermitente durante varios días, semanas, o meses. Estas pruebas pueden ayudar a identificar los órganos o tejidos diana, que de manera específica sufren efectos perjudiciales por la exposición a una sustancia particular.

Para los agentes no carcinogénicos estos estudios son útiles para precisar el valor umbral, dosis bajo la cual no se observan efectos adversos significativos en la salud.

Estudios en Animales.

Estudios Crónicos.Suponen una dosificación diaria o intermitente

durante una fracción significativa del período de vida, en general alrededor de dos años.

Aunque pueden utilizarse para comprobar o perfeccionar los datos de los estudios sub-crónicos, se usan principalmente para determinar el potencial carcinogénico de los productos químicos.

Estudios en Animales.

Estudios Especiales.Este tipo de estudios pueden realizarse in

vitro, esto es fuera del organismo, en consecuencia los resultados pueden obtenerse más rápido y a menor costo que con estudios realizados en organismos animales.

Pero proporcionan solamente una aproximación general de la respuesta del animal, por lo tanto son resultados meramente indiciarios y no concluyentes.

Estudios en Animales.

Cuantificación de la Respuestay Clasificación del Riesgo.

Niveles de Respuesta.Los estudios toxicológicos en animales y otros experimentos

controlados procuran establecer diversas dosis críticas de sustancias. Para los no carcinogénicos estas dosis incluyen las siguientes:

1. Valor Umbral: dosis mínimamente efectiva que provoca una respuesta.

2. DL50: dosis letal suficiente para matar el 50% de una población en estudio.

3. NOEL, nivel de efecto no observable.4. NOAEL, nivel de efecto adverso no observable.5. LOEL, nivel mínimo de efecto observable.6. LOAEL, nivel mínimo de efecto adverso observable.

Niveles de Riesgo.Se han creado sistemas para

clasificar los contaminantes tóxicos del aire según los niveles de riesgo.

El Carcinogenic Assessment Group usa el denominado “factor de riesgo unitario” para establecer dichos niveles, su valor unitario está asociado a la exposición durante 70 años a un microgramo de una sustancia por metro cúbico de aire.

Cuantificación de la Respuestay Clasificación del Riesgo.

Valores Umbral Límite.La American Conference of Governmental

Industrial Hygienists desarrolló un esquema de clasificación para los niveles seguros de exposiciones a sustancias químicas tóxicas.

Este esquema se basa en valores umbrales límites, y se divide en tres categorías:

1. Concentración promedio ponderada en el tiempo, basada en una jornada laboral de ocho horas y una semana laboral de cuarenta horas.

Cuantificación de la Respuestay Clasificación del Riesgo.

2. Límite de exposición de corto plazo, para un período de exposición corto, usualmente 185 minutos.

3. Valor techo, corresponde a un valor que no debe excederse ni aún ligeramente.

Estos tres niveles se han establecido para más de 600 sustancias químicas y se conciben solo para prevenir los efectos agudos.

La ACGIH explícitamente dice que estos valores no deben usarse como índices

de toxicidad ni en evaluaciones de salud ambiental.

Cuantificación de la Respuestay Clasificación del Riesgo.

La EPA clasifica el potencial carcinogénico de los agentes según el siguiente esquema:

1. Grupo A: carcinógenos humanos con evidencia suficiente obtenida de estudios epidemiológicos.

2. Grupo B1: carcinógenos humanos probables, con evidencia limitada en estudios epidemiológicos.

3. Grupo B2: carcinógenos humanos probables, con evidencia suficiente de estudios realizados en animales y evidencia inadecuada o inexistente a partir de estudios epidemiológicos.

Cuantificación de la Respuestay Clasificación del Riesgo.

4. Grupo C: carcinógenos humanos posibles con evidencia limitada en estudios en animales y sin información en los seres humanos.

5. Grupo D: no clasificado debido al carácter inadecuado de los datos sobre humanos y animales.

6. Grupo E: sin evidencia de carcinogenicidad en los seres humanos a partir de al menos dos estudios en animales de diferentes especies o en estudios realizados en animales y seres humanos.

Cuantificación de la Respuestay Clasificación del Riesgo.

MUCHAS GRACIAS POR SU ATENCIÓN.

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