CONCEPTOS GENERALES DE EVALUACIÓN DE RIESGO A LA SALUD

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 Exposición Se expresa en términos cuantitativos de probabilidad Riesgo de morir por cualquier causa en un año en México 2000 435,000 muertes 97.5 millones de habitantes Riesgo anual= 435,000/97,500,000 = 0.0045 1/10,000 = 0.45%

ACTIVIDAD TIPODE RIESGO Cáncer, enfermedades Fumar 1.4 cigarros cardiovasculares Viajar 450 km en coche Accidente Volar 1,600 km en avión Accidente Viajar 15 km en bicicleta Accidente Vivir dos meses de verano Cáncer por radiación cósmica en Denver Vivir dos meses con un Cáncer, enfermedades fumador cardiovasculares Comer 40 cucharadas de Cáncer de hígado por crema de cacahuate aflatoxinas Comer 100 pedazos de Cáncer por carne asada al carbón benzo[a]pireno Vivir 50 años a 10 km de Accidente que libere un reactor nuclear radiaciones RIESGOS NO PREOCUPANTES (10-6) (Wilson, 1997)

EVALUACIÓN DE RIESGO A LA SALUD Identificación del peligro Evaluación de la exposición Evaluación dosis- respuesta Caracterización del riesgo

..1 IDENTIFICACIÓN DEL PELIGRO OBJETIVO:determinar el vínculo entre un peligro (compuesto) y un efecto a la salud • EVIDENCIAS • Toxicológicas: efectos en animales de experimentación • Muy útiles para evaluar efectos a diferentes niveles de exposición • Limitaciones • - 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)

..2 IDENTIFICACIÓN DEL PELIGRO 2) Epidemiológicas: efectos en poblaciones expuestas. Buscan una relación entre la exposición y los cambios en la salud Estudios de cohorte Estudios de casos y controles controles casos Exposición Salud expuestos a b tiempo no expuestos c d

..3 IDENTIFICACIÓN DEL PELIGRO Estudios de casos y controles Riesgo relativo:proporción de riesgo de la población expuesta entre proporción de la población no expuesta a/(a+b) c/(c+d) Rr = > 1  riesgo en exp. Riesgo atribuible:valor atribuible a la exposición a a + b c c + d = 0 no riesgo adicional > = riesgo adicional Ra = -

..4 IDENTIFICACIÓN DEL PELIGRO Limitaciones Confusores variables que se relacionan con el compuesto y con el efecto de forma independiente. Se controlan estadísticamente confusor efecto exposición Sesgos - Clasificación inadecuada de los individuos - Muestra poco representativa

..1 EVALUACIÓN DE LA EXPOSICIÓN OBJETIVO:estimar la magnitud, frecuencia, ruta, vía, duración de la exposición Exposición:contacto con una sustancia a través de las barreras del cuerpo (piel, tracto respiratorio, tracto gastrointestinal, mucosas) Ruta: camino que sigue el compuesto en el ambiente desde que se emite hasta que se pone en contacto con el individuo (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

..2 EVALUACIÓN DE LA EXPOSICIÓN DOSIS Biológicamente efectiva potencial aplicada interna

..3 EVALUACIÓN DE LA EXPOSICIÓN MAGNITUD Concentración, duración y Frecuencia • Crónica: 10 al 100% del tiempo de vida • Subcrónica: < 10% del tiempo de vida • Aguda: 1 día o menos

..4 EVALUACIÓN DE LA EXPOSICIÓN MEDICIÓN Monitoreo ambiental monitores personales en aire Directa Compuesto y metabolitos (fluidos biológicos) Monitoreo biológico Biomarcadroes (cambios fisiológicos, bioquímicos, moleculares) Indirecta estimación con modelos matemáticos Patrones humanos (inhalación, ingestión contacto dérmico) Concentraciones ambientales (aire, agua, suelo, alimentos) +

..5 EVALUACIÓN DE LA EXPOSICIÓN 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 dosis total Peso corporal X tiempo promedio ADD= Dosis total=concentración x ingestión x frecuencia x duración o inhalación

..6 EVALUACIÓN DE LA EXPOSICIÓN Efectos carcinogénicos Exposición estocásticaa mayor exposición mayor probabilidad de efecto (no afecta severidad) Efectos no carcinogénicos Exposición determinística a mayor exposición mayor efecto

..1 EVALUACIÓN DOSIS-RESPUESTA OBJETIVO:encontrar una relación matemática entre la exposición y el riesgo de desarrollar una respuesta negativa a esa dosis Sin umbral - carcinógenos Con umbral – no carcinógenos respuesta respuesta No respuesta dosis dosis Efecto a dosis bajas con baja probabilidad de respuesta Mayor exposición = mayor riesgo (relación lineal, extrapolación) Al pasar el umbral, a mayor exposición mayor respuesta

..2 EVALUACIÓN DOSIS-RESPUESTA COMPUESTOS NO CARCINOGÉNICOS Importante determinar un nivel seguro de exposición para los individuos más sensibles (protección para toda la población) Proporción de la población con respuesta LOAEL NOAEL dosis LOAEL=Dosis más baja que causa una respuesta observable NOAEL=Dosis que no causa una respuesta observable

..3 EVALUACIÓN DOSIS-RESPUESTA COMPUESTOS NO CARCINOGÉNICOS Estándares de Seguridad Dosis de referencia (RfD) Concentración de referencia (RfC) Ingesta diaria aceptable (ADI)OMS Ingestiones tolerables (TIs)PISQ EUA

..4 EVALUACIÓN DOSIS-RESPUESTA 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 el órgano más sensible Estudio críticomenor dosis con efectos adversos Efecto críticoLOAEL más bajo

EVALUACIÓN DOSIS-RESPUESTA INCERTIDUMBRE COMPUESTOS NO CANCERÍGENOS ..4 Importante considerar la incertidumbre para establecer los umbrales y estándares de seguridad NOAEL UFH x UFS x UFL x MF RfC o RfD= FACTOR DE EXTRAPOLACI ÓN INCERTIDUMBRE RAZONAMIENTO EVIDENCIA EMPÍRICA TÍPICO Sensibilidad diferente Diferencias metabólicas Animal a humano entre especies Humano más sensible (UF ) 10 - 6 veces que rata H - 4 veces que cobayo - 12 veces que ratón Promedio a Variabilidad en humano, Intervalo entre más p oblación sensible 10 extremo más sensible sensibles y menos sensibles (UF ) < 10 S LÓAEL a NOAEL ( UF ) 10 NOAEL no encontrada Relación LÓALE - NOAEL < 10 L Subcr ónico a cr ónico umbrales para exposición Relaci ón entre NOAEL (UF ) 10 c r ónica, pero estudios cr ónica - subcr ónica es < 10 C con exposición menor Calidad de datos 1 – 10 Evidencias insuficientes Juicio subjetivo de la (MF) o controversiales evidencia disponible

respuesta dosis Dosis de referencia DE10 EVALUACIÓN DOSIS-RESPUESTA INCERTIDUMBRE COMPUESTOS NO CANCERÍGENOS ..5 Dosis de referencia (Benchmark dose) Elección de dosis con cierta respuesta (DE10) Dosis de referencia = nivel superior de incertidumbre

EVALUACIÓN DOSIS-RESPUESTA INCERTIDUMBRE COMPUESTOS CANCERÍGENOS ..6 Extrapoblación de Exposición alta a baja Mecanismo del cáncer Modelo de un contacto Modelo multicontacto Modelo de etapas múltiples varias interacción con ADN causan tumor una sola interacción con ADN causa tumor Transición por varios pasos para generar tumor • exposición • probabilidad de daño Relación lineal Estimación de máxima probabilidad Etapas múltiples linearizadas Factores de pendiente:-pendiente a dosis ambientales - cambios en riesgo de cáncer por cambios en la dosis - dependen de la vía de exposición

..1 CARACTERIZACIÓN DEL RIESGO 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?

..2 CARACTERIZACIÓN DEL RIESGO COMPUESTOS NO CANCERÍGENOS Determinar si la exposición cruza el umbral Exposición RfC Cociente de peligrosidad = < 1 riesgo aceptable > 1 riesgo no aceptable

..2 CARACTERIZACIÓN DEL RIESGO COMPUESTOS CANCERÍGENOS Compuesto Unidad de exposición Vía (oral o inhalatoria) Basada en factores de pendiente Riesgo de vida=LADD x Factor de pendiente Riesgo a la dosis administrada mayor que riesgo de fondo (sin dosis)(= al de Animales) Riesgo adicional Potencial carcinogénico Riesgo extra Riesgo de fondo = 0

CONCEPTOS GENERALES DE EVALUACIÓN DE RIESGO AMBIENTAL Dra. Ania Mendoza Cantú

..1 EVALUACIÓN DE RIESGO AMBIENTAL DEFINICIÓN:determinación de la naturaleza y probabilidad de que las actividades antropogénicas causen efectos indeseables en animales, planta y ambiente

..2 EVALUACIÓN DE RIESGO AMBIENTAL Identifica:valores ambientales de interés riesgos más importantes lagunas de información investigaciones futuras Riesgo ambiental = Exposición  Efecto +incertidumbre Información incompleta Transición continua Apoya:Toma de decisiones en manejo ambiental

..3 EVALUACIÓN DE RIESGO AMBIENTAL Definición del problema Caracterización de la exposición Caracterización de los efectos ecológicos Proceso interactivo Análisis Caracterización del riesgo USEPA, 1998

..1 DEFINICIÓN DEL PROBLEMA Objetivo:-Examinar los factores causantes del estrés ambiental y los efectos ecológicos - Caracterizar el ecosistema afectado • Descripción del sitiocaracterísticas importantes • para estimar el riesgo • Localización • Topografía • Hidrología (drenaje) • Clima • Áreas vulnerables (especies en peligro) • Efectos aparentes

..2 DEFINICIÓN DEL PROBLEMA • 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 medir • o 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)

Factores Procesos Receptores Fuentes ..3 DEFINICIÓN DEL PROBLEMA • Establecimiento del modelo conceptual Resumen de la información Hipótesis de trabajo ¿Cuál es el peligro? ¿Cuáles son los efectos? Diagrama de flujo

..4 DEFINICIÓN DEL PROBLEMA • Formulación del plan de análisis • Estrategia del estudio (Fases) • Muestreo • Análisis químico • Análisis de toxicidad • Medición de parámetros ambientales • Análisis de datos • Modelación

..1 ANALISIS Objetivo:- Evaluar los datos toxicológicos - Establecer la relación estresor-respuesta - Calcular la exposición CARACTERIZACIÓN DE LA EXPOSICIÓN Contacto con estresor Coincidir en tiempo y espacio Exposición= Interacción con ecosistema Liberación de la fuente Exposición Simplificación (incertidumbre) Datos cuantitativos Modelos mecanísticos Calidad de agua Balance de masas

..2 ANALISIS 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

..1 CARACTERIZACIÓN DEL RIESGO Objetivo:- Integrar la información de exposición y efectos, considerando la incertidumbre - Evaluar el significado de los cambios ecológicos pronosticados Restricciones de tiempo, Dinero y conocimiento No hay modelo único ideal a)Modelos empíricos Q=CAE/CTE Cociente de Peligrosidad (equivalente en ERS) CAE–Conc. estimada a una exposición ambiental CTE–Conc. Toxicológicamente efectiva

..2 CARACTERIZACIÓN DEL RIESGO • 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 adversos • 0.1 – 10 posibles efectos adversos • > 10 probables efectos adversos • 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)

..3 CARACTERIZACIÓN DEL RIESGO • 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 Capacidad de recuperación Redundancia de especies Valor social del ecosistema (sustentabilidad) Cambio significativo

..3 CARACTERIZACIÓN DEL RIESGO • Comparar contra cambios naturales (intrínsecos) • Vulnerabilidad diferente bosque – incendios naturales • selvas – incendios provocados • Cambio estadístico  cambio significativo • decisión con pocos datos, poco claros • evidencias y experiencia • Decisión por escala • espacial grandes áreas • temporal largo plazo • reversibilidad no reversible

EVALUACIÓN DEL RIESGO Menos recursos e importancia Mayor complejidad EVALUACIÓN DE RIESGO AMBIENTAL EVALUACIÓN DE RIESGO A LA SALUD • Presencia en el ambiente • Concentraciones en el ambiente • Factores que afectan destino y transporte • Modelos de bioacumulación • Rutas de exposición

CONCEPTOS GENERALES DE EVALUACIÓN DE RIESGO A LA SALUD