Toxicología medioambiental
La toxicología medioambiental se refiere a los daños que los productos químicos causan al medio ambiente. Muchos de estos estudios tratan la bioacumulación persistente, que describe los productos químicos que no se disipan con facilidad y que se acumulan en el medio ambiente con el paso del tiempo. Estas sustancias pueden ser particularmente nocivas para los carnívoros, que se encuentran en los eslabones superiores de la cadena alimentaria y que son motivo de profunda preocupación para los grupos ecologistas.
Los riesgos que comporta una sustancia para el medio ambiente se valoran con arreglo a tres factores:
P Persistencia en el medio ambiente (bioacumulación)
B Afinidad por la grasa (sustancias de alta afinidad por la grasa se acumulan en el organismo)
T Toxicidad para los peces u otros animales
Para decidir si una sustancia supone una amenaza para el medio ambiente, las organizaciones reguladoras necesitan tener en cuenta el nivel de exposición total. La preocupación por una sustancia se identifica habitualmente a través de estudios de la fauna y la epidemiología. Una vez que se conocen los riesgos, se plantean otras pruebas, tales como estudios de células in vitro o estudios reproductivos con animales.
El análisis de los riesgos frente a los beneficios se emplea para proteger el medio ambiente frente a las sustancias nocivas, al tiempo que permite el uso efectivo y el desarrollo de tecnologías de materiales y químicas. Los ensayos con animales se utilizan para conocer los posibles daños que puede provocar una determinada sustancia, para demostrar cómo se puede controlar un riesgo o desarrollar alternativas para un producto químico nocivo. Las algas, las dafnias y los peces son los organismos utilizados con más frecuencia para las pruebas de toxicidad medioambiental, aunque se pueden realizar más pruebas con otros animales, si es necesario.
Existe el riesgo de que si las sustancias no se disipan puedan ascender por la cadena alimentaria, de forma que los depredadores acumulen grandes cantidades de un determinado producto químico en la sangre al comer alimentos contaminados. Esto significa que el riesgo podría ser mayor para los animales que ocupan los eslabones más altos de la cadena alimentaria.
Muchos estudios analizan el riesgo de acumulación de una sustancia en la cadena alimentaria y sopesan este riesgo frente a los beneficios asociados a su uso. A menudo se utilizan aves, como las codornices, para estudiar los efectos de los productos químicos sobre la cadena alimentaria. Las especies concretas empleadas a menudo representan las especies nativas del entorno que se va a investigar. Por ejemplo, a menudo se emplea la codorniz japonesa para estudiar productos empleados en Japón, mientras que la codorniz virginiana, que es nativa de Norteamérica, se emplea en general para testar productos que se fabrican en los Estados Unidos. Las aves también son apropiadas para los estudios reproductivos, a fin de poder investigar los efectos de los productos químicos sobre el desarrollo y sobre las generaciones sucesivas de animales.
La catástrofe de Minamata
La catástrofe de Minamata puso de manifiesto las consecuencias de la contaminación medioambiental y sentó la base para la legislación orientada a la protección. La enfermedad de Minamata se identificó en 1956 después de la aparición de varios casos de daños en el sistema nervioso en la zona de la ciudad japonesa de Minamata. En 1968 se reconoció oficialmente que la causa de la enfermedad había sido la contaminación.
La enfermedad de Minamata fue provocada por un compuesto de metilmercurio producido por la fábrica de Chisso en Minamata. La fábrica comenzó la producción de cloruro de vinilo en 1941, pero el Gobierno japonés no publicó el informe oficial que confirmaba que los productos químicos fabricados por la planta habían llegado a la cadena alimentaria a través del abastecimiento de agua hasta 27 años más tarde. Dado que el mercurio no podía ser eliminado por el organismo, las personas que comían pescado o crustáceos del río Minamata sufrían los efectos tóxicos del envenenamiento por mercurio.
Desde 1968, la bioacumulación y la toxicidad medioambiental han constituido las principales preocupaciones por las que se rige la regulación del uso y las pruebas de los productos químicos en Japón. El pescado de la Bahía de Minamata se declaró seguro en 1997 y se ha aprobado una legislación para garantizar la prevención de catástrofes similares. Una mayor concienciación de los problemas medioambientales está provocando ahora la introducción de reglamentos y salvaguardas en todo el mundo.
Polímeros fluorados
Los polímeros fluorados son compuestos resistentes al agua que se emplean en muchos productos químicos diferentes, tales como los envases estancos a la grasa de uso alimentario, pinturas y materiales de sellado, alfombras antimanchas y líquidos para limpiar pantallas. Cuando se degradan, se forman productos químicos pertenecientes a los grupos de los PFC y PFO. Estos no pueden ser descompuestos por las bacterias, por lo que persisten en el medio ambiente y pueden permanecer en el suelo durante cientos de años.
Un equipo de la Universidad de Toronto dirigió varias investigaciones sobre la prevalencia y los efectos de estos productos químicos, concluyendo que los PFCA y los PFO están ahora presentes en la sangre humana y en el polvo de los hogares. La preocupación fue mayor al descubrir concentraciones mayores en la sangre de mamíferos del Ártico, tales como focas y osos polares, lejos de cualquier posible fuente de contaminación industrial. Estas concentraciones parecían estar aumentando rápidamente.
Las pruebas con animales han asociado los PFCA con el cáncer y otros defectos congénitos, y se considera que es probable que también provoquen cáncer en los seres humanos. No obstante, a pesar de que la posibilidad de que el cáncer en los seres humanos esté provocado por estos agentes supone un peligro, se considera que el riesgo actual se mantiene en un nivel bajo. El principal motivo de preocupación es que los PFCA parecen estar acumulándose en el Ártico, lejos de cualquier fuente de contaminación química. Recientes investigaciones están estudiando los efectos de estos productos químicos en ratas y peces, al tiempo que estudian cómo se acumulan en las focas y otros animales de los últimos eslabones de la cadena alimentaria.
Los investigadores están intentando entender cómo se mueven estos productos químicos en el medio ambiente, y cómo esto provoca su acumulación en estas regiones remotas. Dado que los polímeros fluorados se han utilizado desde la década de los cincuenta, un aspecto importante de este trabajo ha consistido en calcular la cantidad total de PFCA que se ha liberado en el medio ambiente. Las primeras evaluaciones han demostrado que el principal «sumidero» medioambiental de los PFO y probablemente de la mayoría de los otros PFCA ha sido el agua, que los ha trasladado hasta regiones distantes en ríos, arroyos y lagos. La investigación ha demostrado que la mayor parte de los PFCA que se encuentran en el medio ambiente proceden directamente del uso de productos químicos. La descomposición de productos químicos para transformarse en PFCA parece que ha contribuido en menor medida, aunque de forma importante, a la contaminación.
Actualmente se piensa que los PFCA se trasladan tanto por aire como por agua. Ahora se presta atención a la reducción de las emisiones de estos productos químicos durante los procesos de fabricación y a la prevención de las emisiones de sus precursores al medio ambiente.
Las preocupaciones que plantea la acumulación de estos contaminantes en el medio ambiente han llevado al desarrollo de nuevos materiales para sustituirlos. Algunos productos a base de polímeros fluorados (como los fluorotelómeros) no se consideran peligrosos y no parecen tener unos efectos tóxicos similares sobre el medio ambiente. Los estudios con animales se utilizan para verificar que no metabolizan los PFCA o PFO, que no son mutágenos y que representan un riesgo menor para el medio ambiente.
Los polímeros fluorados están ahora estrictamente regulados debido al nivel de riesgo que comportan para el medio ambiente. La Agencia del Medio Ambiente estadounidense (EPA) ha introducido un programa que exige a los fabricantes reducir su producción de impurezas tóxicas asociadas a los polímeros fluorados para 2010, mientras que en Europa estos polímeros se encuentran regulados por el Reglamento REACH, al objeto de minimizar la acumulación de PFCA en el medio ambiente.
Pruebas de toxicidad endocrina
La alteración endocrina es un efecto secundario potencialmente grave de los productos químicos, aunque son pocas las evaluaciones de riesgos que se solicitan en este ámbito, en gran parte porque la ciencia no está lo suficientemente desarrollada como para proporcionar pruebas de detección. En la UE se investigan algunos de los productos químicos diana (bajo la supervisión de un grupo de regulación de la alteración endocrina que trabaja en este problema), aunque las pruebas disponibles actualmente son limitadas. En virtud del Reglamento REACH, por lo general es responsabilidad de los fabricantes decidir si los productos químicos podrían provocar alteración endocrina, aunque las sustancias ya clasificadas como tóxicas para el sistema endocrino y reproductor se pueden considerar «sustancias de muy alto riesgo» y sería necesario testarlas para comprobar estos efectos, ver cómo se causan y cómo se podrían prevenir.
Una forma de estudiar los efectos sobre el sistema endocrino consiste en utilizar estudios de toxicología reproductiva, en los que se expone a un grupo de animales a un producto químico antes del embarazo o durante el mismo. Se estudian los efectos de la sustancia sobre su capacidad para reproducirse y sobre las generaciones sucesivas de su descendencia. No obstante, a pesar de que estos estudios pueden indicar que un producto químico tiene un efecto sobre las hormonas reproductivas, no demuestran de qué efecto se trata. Estas pruebas han conducido recientemente a la clasificación de los boratos como sustancias tóxicas para la reproducción por parte de la Comisión Europea.
La EPA ha estudiado algunos ensayos sobre toxicidad endocrina recientemente. Su evaluación se ha aplazado, aunque va a ser reprogramada.
Last edited: 16 September 2014 13:10