“Consideraciones toxicológicas sobre los contaminantes ambientales”

1. “Consideraciones toxicológicas sobre los contaminantes ambientales” Maestría de Ciencias Ambientales Facultad de Ciencias Exactas y Naturales Dra. Susana García Buenos Aires, Argentina

2. Referencias bibliográficas • Repetto Manue,l “Toxicología Fundamental”, 3ra. Edición, Ediciones Díaz de Santos SA, Madrid, 1997 • Gutierrez JH, Romieu I, Corey G, Fortoul T, “Contaminación del aire; Riesgos para la salud”, El Manual Moderno, México DF, 1997

3. Toxicidad Capacidad para producir daño a un organismo vivo, en relación con la cantidad o dosis de sustancia administrada o absorbida, la vía de administración y su distribución en el tiempo (dosis única o repetidas), tipo y severidad del daño, tiempo necesario para producir éste, la naturaleza del organismo afectado y otras condiciones intervinientes. Regla de Habers (1924) Efecto = f (concentración x tiempo)

4. Toxicidad Aguda Capacidad de una sustancia para producir efectos adversos dentro de un corto plazo de tiempo (usualmente hasta 14 días) después de la administración de una dosis única (o una exposición dada) o tras dosis o exposiciones múltiples en 24 horas.

5. Toxicidad Crónica Capacidad de una sustancia para producir efectos adversos consecuentes a una exposición prolongada (semanas, meses o años). Los efectos pueden aparecer durante la exposición o después de interrumpida.

6. Toxicidad Subcrónica • 1. Efectos adversos ocasionados por administración o exposición repetida de una sustancia durante un corto período de tiempo, usualmente el 10 % de la vida (al menos 90 días en animales). • 2. Capacidad de una sustancia para producir efectos adversos consecuentes a una exposición subcrónica.

7. RANGOS DE TOXICIDAD (*)

8. Marco conceptual para la evaluación de la exposición humana a contaminantes ambientales Aire Agua Suelo Alimentos Medios de las fuentes de exposición Transporte y destino Inhalación Vías de entrada Ingestión Epidemiología ambiental A P L I C A C I O N E S Piel Exposición Evaluación del riesgo Dosis interna Manejo del riesgo Dosis biológicamente efectiva Diagnóstico de enfermedades y tratamiento Efectos adversos para la salud Modificado de Marta Vacchino

9. Exposición • Es el contacto de un agente químico, físico o biológico, con los límites exteriores de un organismo, a una concentración determinada y durante un intervalo de tiempo. • Situación en la cual una sustancia puede incidir, por cualquier vía, sobre una población, organismo, órgano, tejido o célula diana.

10. Exposición • Concentración, cantidad o intensidad de un determinado agente físico, químico o biológico, que incide sobre una población, organismo, órgano o célula diana. Usualmente se expresa en términos cuantitativos de concentración, duración y frecuencia (para agentes químicos y microbiológicos) o de intensidad (para agentes físicos).

11. Cuatro rutas de exposición Ingestión Inhalación Cutánea Transplacentaria

12. Concentración de una Sustancia Cantidad de la sustancia expresada en peso o en moles (S), por unidad de peso o volumen del medio en que se encuentra: S/kg; S/L; S/m3; ppm; ppb; de aire, agua, alimento, tejidos o fluidos de un intoxicado. Por ej.: Umbral odorífero del Acrylonitrile 40.4 mg/m3 = 18.6 ppm También puede expresarse en porcentaje: % p/p o % p/v

13. Concentración de una Sustancia • Concentración efectiva (CE): Proporción de una sustancia en un medio que causa un determinado efecto en un sistema dado. La CE-50 es la concentración que causa el 50 % del efecto máximo. • Concentración letal (CL): Proporción de una sustancia tóxica en un medio, que causa la muerte después de un cierto período de exposición. • Concentración Letal Mínima: La más baja que se sepa produce la muerte • Concentración Tóxica Mínima: La más baja que se sepa produce un efecto tóxico.

14. Concentración de una Sustancia • VALOR LÍMITE UMBRAL (TLV, Threshold limit value): Concentración que no debe sobrepasar en ningún momento un agente físico o químico durante la exposición en el trabajo (American Conference of Governmental Industrial Hygienists, ACGIH, 1993). Incluye: • CONCENTRACIÓN MEDIA PONDERADA EN EL TIEMPO (TLV-TWA) • VALOR TECHO (Ceiling) (TLV-C) • LIMITES PARA CORTOS PERÍODOS DE TIEMPO / 15 minutos (TLV-STEL)

15. Concentración de una Sustancia • TLV-TWA (concentración media ponderada en el tiempo): Es la concentración ambiental media establecida como límite para una jornada normal de trabajo de 8 horas y una semana laboral de 40 horas, al que pueden estar expuestos casi todos los trabajadores repetidamente día tras día, sin manifestar efectos adversos.

16. Concentración de una Sustancia • TLV-C (valor techo): Concentración ambiental que no debe ser excedida aunque sea por un instante. • TLV-STEL: Es la concentración ambiental media establecida como límite para períodos de tiempo de 15 minutos. No podrá repetirse más de 4 veces al día con intervalos de 60 minutos como mínimo.

17. Concentración de una Sustancia • MÁXIMA CONCENTRACIÓN ADMISIBLE, ACEPTABLE O PERMISIBLE (MAC): Concentración que si es inhalada diariamente (en el caso de personas que trabajan 8 horas, cinco días a la semana, o durante 24 horas en caso de la población general), y que según los conocimientos actuales no parecen inducir daño apreciable ni durante la vida laboral, ni posteriormente, ni en siguientes generaciones. (URSS).

18. Concentración de una Sustancia • INGESTA DIARIA ADMISIBLE ( IDA ): Máxima cantidad total de una sustancia (contaminante, aditivo, residuo, etc.) que, según los conocimientos actuales, puede ingerirse diariamente sin que se produzcan efectos tóxicos a largo plazo.

19. Dosis de una sustancia • DOSIS: Cantidad de la sustancia administrada o absorbida (dosis interna) a un individuo en proporción a su peso o volumen corporal, ordinariamente en 24 hs. Se suele expresar en mg/kg. • BIODISPONIBILIDAD: Proporción de la dosis que una sustancia absorbida por cualquier vía alcanza en la circulación sistémica.

20. Dosis de una sustancia DOSIS BIOLÓGICAMENTE EFECTIVA: Es la cantidad de un contaminante o de sus metabolitos, que ha interactuado con un tejido blanco en un período determinado y que ha sido capaz de alterar su función. Los marcadores biológicos (plomo en sangre, aductos de DNA, etc.) se han considerado como los indicadores más cercanos a la dosis biológicamente efectiva.

21. Biomarcadores • Expresión numérica de un parámetro biológico en relación con la incidencia de un xenobiótico sobre la salud del individuo. • Parámetros utilizados para poner de manifiesto la absorción o acumulación de un xenobiótico por un ser vivo. Pueden servir para valorar el grado de afectación.

22. Biomarcadores • De Exposición: Indicadores Biológicos de Exposición (IBE) • De Efecto • De Susceptibilidad Valores límites biológicos (BLV O BTL): son los IBE establecidos por la regulación.

23. Biomarcadores • QUÍMICO: Concentración del tóxico o sus metabolitos. • BIOQUÍMICO: Modificación de parámetros bioquímicos fisiológicos. • FUNCIONAL: Alteración objetiva de funciones fisiológicas. • HISTOLÓGICO: Lesión tisular.

24. Dosis de una sustancia • DOSIS EFECTIVA (DE): Dosis de una sustancia que origina un efecto definido en un sistema dado. La DE-50 es la dosis que causa el 50 % del efecto máximo. • DOSIS TÓXICA: Proporción de una sustancia que produce intoxicación sin que llegue a ser letal

25. Dosis de una sustancia • DOSIS LETAL MEDIA (DL50). Dosis calculada estadísticamente, de un agente químico o físico, que se espera que mate al 50 % de los organismos de una población bajo un conjunto de condiciones definidas. • DOSIS LETAL MÍNIMA (DLmin): la menor cantidad de sustancia que introducida en el organismo produce la muerte a algún animal de experimentación bajo un conjunto de condiciones definidas.

26. DL50 oral aproximada en ratas para sustancias bien conocidas DL50 (mg/kg) Sustancia Sacarosa Etanol Vitamina A Aspirina Cafeína DDT Nitrito de sodio Aflatoxina B1 Cianuro de sodio Estricnina 29.700 14.000 2.000 1.000 192 113 85 7 6.4 2.5

27. Dosis de una sustancia • DOSIS MÁXIMA TOLERABLE (MTD en inglés): Cantidad máxima de una sustancia que introducida en el organismo no mata a los animales de experimentación.

28. Dosis de una sustancia • NIVEL SIN EFECTO OBSERVABLE (NOEL o NOAEL): La mayor concentración o cantidad de una sustancia, hallada experimentalmente o por observación, que no causa alteraciones en la morfología, capacidad funcional, crecimiento, desarrollo o duración de la vida de los organismos diana, distinguibles de los observados en organismos normales (control) de la misma especie y cepa, bajo condiciones idénticas a las de exposición.

29. Dosis de una sustancia • MINIMO NIVEL CON EFECTO OBSERVABLE (LOAEL): Es la menor concentración o cantidad de una sustancias, hallada experimentalmente o por observación, que causa un efecto crítico.

30. Factor Tiempo • Tiempo de latencia: plazo que media entre la administración de un xenobiótico (X) y la manifestación del efecto. • Tiempo letal 50 (TL50): plazo que media entre la administración del X y la muerte del 50 % de los individuos experimentados. • Tiempo de aparición del efecto máximo • Tiempo de desaparición de efecto

31. Relación entre la exposición a Humo de Tabaco del Fumador Activo y Pasivo

32. Efecto tóxico de una sustancia • EFECTO CUANTAL: Condición que puede expresarse solamente como que “ocurre” o “no ocurre” (muerte o tumor) • EFECTO LATENTE: Aún no manifestado • EFECTO POBLACIONAL: Número de casos (absoluto o relativo) ocurridos en un grupo de individuos expuestos.

33. Efecto tóxico de una sustancia • EFECTO LOCAL: que ocurre en el lugar del cuerpo expuesto al agente tóxico. • EFECTO SISTÉMICO: De carácter generalizado o que ocurre en distinto lugar de aquel por el que el agente penetró en el cuerpo. Requiere la absorción y distribución del tóxico por el cuerpo.

34. Efecto tóxico de una sustancia • EFECTO RETARDADO: Cambios aparecidos un tiempo después de terminada la exposición a un tóxico • EFECTO SUBCLÍNICO: Cambio biológico consecuente con la exposición a un agente patógeno antes de que aparezcan los síntomas de la enfermedad.

35. Representación de relación dosis-efecto y dosis- respuesta

36. Efecto agudo

37. Efecto crónico

38. Efecto tóxico de una sustancia • EFECTO SUBAGUDO: Cambio biológico resultante de la exposición continua o repetida a lo largo de 21 días. • EFECTO SUBCRÓNICO: Cambio biológico resultante de una exposición durante el 10 % del período de vida del organismo estudiado (estimado en experimentación animal: 90 días para ratas)

39. Efecto tóxico de una sustancia • MUTAGÉNESIS: Introducción de cambios heredados (mutaciones) del genotipo de una célula como consecuencia de alteración o de pérdida de genes o de cromosomas (o de parte de ellos).

40. Contaminantes Químicos del Aire y Efectos en la Salud

41. Peligro, Riesgo, Seguridad • PELIGRO: Posibilidad de que un agente produzca efectos dañinos, a causa de sus propiedades específicas y a las circunstancias y grado de la exposición. • RIESGO: Probabilidad de que se produzcan efectos adversos o daños por exposición a un agente tóxico, a causa de las propiedades inherentes del mismo y a las circunstancias o grados de la exposición. • SEGURIDAD: Inversa del riesgo: Práctica certeza de que, en condiciones definidas, no se derivará daño de un peligro.

42. ESTERES DEL ÁCIDO FTÁLICO. Efectos críticos, valor NOAEL, máxima migración desde el PVC blando, dosis ingerida estimada, margen de seguridad

43. ESTERES DEL ÁCIDO FTÁLICO. Valores NOAEL, ingestas diarias tolerables y valores guías para EAF en juguetes

44. Criterios o pautas: ¿qué son? • Son recomendaciones generales sobre los niveles de exposición a los contaminantes, para reducir los riesgos asociados. • Se establece a partir de una relación cuantitativa entre exposición y riesgo o magnitud de efecto indeseable en circunstancias específicas definidas por variables del ambiente o del órgano o población blanco.

45. Criterios o pautas: ¿qué son? • Indican niveles combinados con tiempos de exposición para los cuáles no se esperan efectos adversos respecto a resultados no carcinogénicos. • La observación de los criterios no garantiza la exclusión absoluta de efectos indeseables (población susceptible, exposición combinada a varias sustancias o a la misma por múltiples vías).

46. Criterios o pautas: ¿qué son? • Representan el mejor criterio científico actual, pero requieren revisiones periódicas. • Se establecen para sustancias individuales, no para mezclas (excepto SO2 y PST). • No diferencian entre exposición en interiores y en el ambiente general. • No se aplican a concentraciones muy altas en períodos cortos (accidentes químicos)

47. Criterios o pautas ¿para qué? • Proporcionan información y orientación: • para la protección de la salud pública,y la reducción o eliminación de los contaminantes peligrosos. • para la toma de decisiones (normas). • para planificación regional y comunitaria • para profesionales de la salud • para orientar medidas de control alrededor de fuentes puntuales

48. Normas de calidad de aire • Son las concentraciones máximas permisibles de los contaminantes en la atmósfera durante un período definido. • Son valores límite diseñados con un margen de protección de los riesgos. • Son de cumplimiento obligatorio en los países.

49. Criterios OMS para la identificación y selección de los contaminantes de mayor importancia ambiental y sanitaria • Gravedad y frecuencia de efectos adversos (especialmente los irreversibles) • Ubicuidad y abundancia del contaminante • Transformaciones ambientales o alteraciones metabólicas que aumenten la toxicidad de la sustancia • Persistencia en el ambiente y bioacumulación del contaminante o sus metabolitos • Tamaño de la población expuesta y grupos de riesgo

50. Acrilonitrilo Benceno Disulfuro de carbono 1,2-Dicloroetano Formaldehido HAP (porción carcinogénica) Estireno Tetracloroetileno Tolueno Tricloroetileno Cloruro de vinilo Arsénico Cadmio Mercurio Cromo Plomo Manganeso Níquel Vanadio Asbesto Radón Monóxido de carbono Sulfuro de hidrógeno Óxidos de nitrogeno Óxidos de azufre Oxidantes FQ (ozono) Material particulado Contaminantes atmosféricos con evaluaciones