INSTITUTO POLITÉCNICO
NACIONAL
UNIDAD PROFESIONAL
INTERDISCIPLINARIA DE INGENIERÍA CAMPUS ZACATECAS
INGENIERÍA AMBIENTAL
TOXICOLOGIA AMBIENTAL
ALUMNA: MARIANA
VALDEZ CASTILLO
08/11/2013
“La información que se presenta en este blog es
con fines de divulgación del conocimiento,
siendo una interpretación del documento original que se referencia al
final, y se respetan todos los derechos de autor.”
PERFILES TOXICOLÓGICOS DE LOS BIFENILOS POLICLORADOS (BPC's).
INTRODUCCIÓN
Los BPC son sustancias químicas
industriales clasificadas como contaminantes orgánicos persistentes. No existen
de manera natural. Son compuestos
organoclorados de fórmula condensada C12H10-nCln. Las moléculas de
bifenilos policlorados (figura 1) en forma separada se conocen como congéneres
o bifenilos sustituidos mono, bi, tetra, etcétera.
 |
| Figura 1. Estructura química de la molécula de BPC general. |
Se reconoce la existencia de 209 congéneres diferentes, y la
mezcla de varios bifenilos con diferente grado de cloración da como resultado
un aroclor o askarel, o bien, cualquiera de los nombres de los fluidos
comerciales.
Los BPC's son líquidos viscosos en
extremo resistentes a la descomposición y con excelentes capacidades de
aislamiento eléctrico y con propiedades térmicas. Su gran estabilidad y poca
corrosión e inflamabilidad los convierte en sustancias industriales apreciadas.
Aparte de sus usos en
electricidad, los BPC se utilizaron también como agentes plastificadores,
transmisores de calor y fluidos eléctricos, fluidos en bombas de vacío y
compresoras, lubricantes adhesivos especiales y cubierta para papel de copiado
sin carbón. Aunque ya no se les fabrica en América del Norte y su utilización
está altamente restringida en Canadá, Estados Unidos y México, grandes
cantidades de BPC's aún están en uso en equipo eléctrico.
Los BPC's forman parte de la “docena
sucia” de los compuestos orgánicos persistentes (COP’s) incluidos en el
Convenio de Estocolmo. La toxicidad de dichos compuestos radica en que tienden
a bioacumularse en los organismos vivos (en tejido grasos y sangre) e
incorporarse en la cadena alimenticia, es decir, se biomagnifican. Todos los
seres vivos están expuestos a los BPC’s a través de los alimentos, aire y agua.
La presente información fue
realizada y publicada por la Superfund Amendments and Reauthorization Act (SARA)
la cual establece los perfiles tóxicos de los bifenilos policlorados (BPC’s) y
dicta a las instituciones bajo su jurisdicción que los estudios acerca de
dichos compuestos tóxicos deben hacerse al menos cada 3 años para mantener
actualizada la información.
Continuación se presentan los diferentes efectos a la salud que tienen los BPC’s (o PCB’s por sus siglas en ingles) en los diferentes sistemas fisiológicos de los humanos y algunos animales. Se toman como antecedentes ya que son investigaciones que se han realizado en años anteriores y dan pauta para investigaciones futuras.
DESARROLLO
Continuación se presentan los diferentes efectos a la salud que tienen los BPC’s (o PCB’s por sus siglas en ingles) en los diferentes sistemas fisiológicos de los humanos y algunos animales. Se toman como antecedentes ya que son investigaciones que se han realizado en años anteriores y dan pauta para investigaciones futuras.
EFECTOS SISTÉMICOS
Estudios de efectos en el sistema cardiovascular
de los animales.
En el 2003 fueron evaluados los
efectos de exposición crónica a las dioxinas como lo es el compuesto 2,3,7,8 –
Tetraclorodibenceno-pentadioxina (TCDD) y compuestos similares a las dioxinas
como el 3,3',4,4',5pentachlorobifenil
(PCB-126) en el sistema cardiovascular de ratas femeninas. Los resultados
indicaron que el sistema cardiovascular de las ratas es un órgano blanco por la
dioxina y el toxico PCB-126, el cual incrementa la incidencia de la
cadiomiopatia y la arterites del vaso coronario. En el 2004 se demostró que las
ratas femeninas expuestas al PCB-126 desarrollaron niveles altos de colestero,
incrementaron la presión arteria y la masa del miocardio con una dosis de 224
μg/kg-peso inyectada cada dos semanas.
Estudios de efectos en el sistema muscoloesqueletico.
- Efectos sobre la masa mineral ósea (BMD – por sus siglas en inglés) en los humanos.
Se tiene a hipótesis de que los
BPC’s dañan o degradan la estructura ósea mineral de los humanos al exponerse a
concentraciones relativamente pequeñas, sobre todo cuando estas sustancias
tóxicas se encuentran diluidas en cuerpos de agua (como los ríos) pueden ser
altamente productoras de un daño adverso en los humanos.
Una limitante de los marcadores
bioquímicos es que se cuenta con un número pequeño de participantes, por lo que
no es suficiente para detectar las enfermedades relacionadas con los BPC’s.
A pesar de lo anterior se ha
encontrado que cuando PCB-138, PCB-153, PCB-180 actúan en conjunto, causan un daño
adverso a la BMD. Esto no significa que dichos tóxicos sean los responsables de
que se tengan niveles bajos de BMD.
- Efectos sobre la masa mineral ósea (BMD – por sus siglas en inglés) en los animales.
Se han realizado estudios en los
que se han expuesto crías féminas de cabra al BPC-153 y BPC-126. Las crías
fueron expuestas en el periodo de gestación, perinatal y después del nacimiento
en la etapa de lactancia por medio de maíz infectado con dichos compuestos. Tras
dicha exposición a los tóxicos se encontraron que los BPC’s causan
malformaciones óseas, sin embargo no reducen la cantidad de BMD.
Se ha encontrado que los seres
humanos que están expuestos a los BPC’s
(BPC-153 específicamente) son susceptibles a desarrollar una diabetes
hasta el grado de llegar a una diabetes mellitus tipo 2.
- Efectos en el sistema endócrino de los animales.
Cuando se expone a crías de ratas
en periodos de gestación a los BPC’s (específicamente Aroclor 1221) se producen alteraciones en la hormona
leutilizante -una vez que las crías han nacido-, dicha hormona es la
responsable de que se lleven a cabo la producción de óvulos o de testosterona
en los machos. También se encontraron alteraciones en los tejidos del tracto
reproductivo.
Se ha demostrado que se puede
producir una disminución en las concentraciones de una hormona implicada en la
homeostasis del calcio. Este efecto puede ser extrapolado a los humanos.
Efectos inmunológicos y linforreticulares.
- Efectos inmunológicos y linforreticulares en los humanos.
En Eslovaquia (2008) se comprobó
que la exposición a los BPC’s en la etapa prenatal provoca que el timo (órgano
del sistema linfático) se desarrolle con un menos tamaño, lo que causa
enfermedades respiratorias y sugiere un desarrollo inmunológico anormal.
La exposición a los BPC’s en los
niños causa una función inmune deficiente ya que afecta negativamente a la
respuesta inmune a las vacunas infantiles (como lo es el tétanos).
Efectos neurológicos
- Efectos neurológicos en los humanos.
Se tiene la sospecha de que la
exposición a los BPC’s tiene efectos neurodegenerativos en las mujeres al
producir la enfermedad de la motoneurona (relacionada directamente con la
locomoción) y Parkinson.
- Efectos neuroconductuales en los animales.
Cromwell et al. (2007) describió
que la exposición a los BPC’s en las crías de ratas y la madre provoca que
tengan cambios en su comportamiento (interacción social) ya que la madre no
acepta a las crías y las crías no buscan la leche materna por un síndrome de
ansiedad.
Cuando la madre está expuesta al
BPC-126 mediante aceite de maíz reduce el número de crías por camada.
- Efectos neuroquímicos.
Se realizó un estudio en ratas al
deshidratarlas con una exposición ora al Aroclor 1254 (tipo de BPC) para
evaluar los mecanismos cerebrales de regulación de fluido corporal y se
encontró que se produce vasopresina (hormona liberada cuando existen cambios en
el volumen sanguíneo) para tener un mecanismos de autorregulación.
- Otros efectos neurológicos.
Se comprobó que cuando se expone a
las crías de rata al Aroclor 1254 desde su concepción hasta 60 días después de
la misma, el crecimiento del hipocampo se ve reducido. Se produce una isquemia
cerebral cuando la exposición perdura de 6 a 8 semanas.
El estudio se hizo a través de
cromatografía de gases, reacción en cadena de la polimera con transcriptasa
inversa cuantitativa y tinción de las fibras musgosas del hipocampo con sulfuro
de plata de Timm.
Efectos reproductivos.
- Efectos reproductivos en los humanos.
En Michigan se realizó un estudio
a mujeres mayores de 24 años sobre la exposición a los BPC’s (específicamente
al Aroclor 1254). Dicho estudio se realizó al extraer muestras de sangre y se
encontró que se tenían concentraciones de Aroclor 1254, sin embargo, no se
observó que los BPC’s afectaran el ciclo
menstrual ni el tiempo de menopausia.
- Efectos reproductivos en los animales.
Se comprobó en varias
investigaciones que la exposición a los BPC’s en las crías de ratas causa un
aumento en la distancia anogenital, tamaño de protsta y disminución del peso
del epidídimo.
Cuando las crías que nacieron de
madres expuestas a los BPC’s llegan a la etapa de madurez sus testículos son
más pequeños y el número de espermatozoides disminuye, dichos espermatozoides
son más susceptibles a la oxidación ya que reaccionan más fácil con el oxígeno.
Efectos en el desarrollo
- Efectos en el desarrollo de humanos.
En un estudio hecho en Finlandia
(1997 - 2000) se comprobó que la exposición a los BPC’s en los niños recién
nacidos no causa deformismo o efectos adversos en el desarrollo de dientes
natales y neonatales. Así mismo se sugirió que los niveles de exposición de
BPC’s en Finlandia son propensos a estar por debajo del umbral para causar
perinatal erupción de los dientes.
Sin embargo, en Eslovequia se
hizo un estudió donde se comprobó que en los niños expuestos a altas
concentraciones de BPC’s causa degeneración en el esmalte de los dientes, una
mayor susceptibilidad a la caries y a la gingivitis.
Por otro lado, se ha comprobado
que se tiene una estrecha relación entre la incidencia de criptorquidia (descenso incompleto de uno o ambos testículos a través del canal inguinal hacia el escroto) en niños varones y la
exposición a altas concentraciones de BPC’s durante la vida prenatal y
postnatal.
En Estados Unidos de América se
tiene la sospecha de que la exposición en niños a altas concentraciones de PCB
(2.8 mg/L) contenida en la leche materna causa efectos adversos en el sistema
auditivo. Así mismo la exposición al BPC – 180 causa un deterioro en la visión
cuando el niño llega a alcanzar una edad de 15 meses aproximadamente.
Dentro de los efectos adversos
relacionados con el desarrollo del sistema endocrino se ha encontrado que la
exposición a BPC’s causa un daño significativo y negativo sobre las hormonas
gonodales robustas en los recién nacidos (mujeres y hombres). También se ha
encontrado que la leche materna y el cordón umbilical retienen gran parte de
las concentraciones de BPC’s ambientales, por lo que pueden transmitirse a los
fetos.
Además se ha comprobado que la
exposición de las niñas a los BPC’s en el ambiente acelera la menarquía temprana
(primer episodio de sangrado por la menstruación). Este fenómeno no se asocio
con el consumo de leche materna.
Los estudios han revelado que la
exposición a ciertos congéneres de los BPC’s y en elevadas concentraciones
causan un desarrollo sexual acelerado en hombres y mujeres ya que propicia el
desarrollo de vello púbico en hombres y aumento de glándulas mamarias en
mujeres.
- Efectos en el desarrollo de animales.
Se realizaron estudios por
Shirota et al. (2006) y Steinberg et al. (2007) donde se encontró que la
exosicón a BPC’s (Arclor 1221 y BPC – 126 ) causan en las crías de rata una
reducción significativa en su estimulación de apareamiento, vocalizaciones,
movimientos locomotores y la probabilidad de que las hembras se apareen. Se ha
comprobado que la exposición al Aroclor 1254 causa ototoxicidad en las ratas.
En otro estudio realizado por Lyche
et al. (2004) se expuso a cabras embarazadas a dosis ambientales de BPC-153 y
BPC-126 de 98 mg/kg/días y 0.049 mg/kg/día, respectivamente. Dicha exposción se
relaciono con el retraso de la pubertad en la descendencia femenina.
Cáncer
De manera general, en los
humanos, se ha asociado la exposición a los BPC’s con mayor átomos de cloro en
sus estructura con la formación de células malignas y desarrollo de cáncer,
como lo es el cáncer de próstata.
En las ratas se ha comprobado que
el ingerir dioxinas y BPC’s causa degeneración, inflamación y lesiones
atróficas y adenomas acinares (esporádicos y carcinomas) en el páncreas, como
su órgano diana. El consumo de BPC-126 causa cáncer pulmonar al provocar la
fibrosis en los alveolos.
Se ha comprobado en ratas hembras
que el consumo crónico de BPC – 153 causa lesiones no neoplásicas en el hígado,
y efectos adversos en la glándula tiroides, ovarios, oviducto y útero.
Por otro lado, cuando las ratas
consumen de forma crónica el BPC – 126 se produce la actividad cancerígena ya
que aumenta la incidencia de calangiocarcinoma del hígado, quistes y escamas en
los pulmones y carcinoma de células escamosas gingivinales de la mucosa oral. También
provoca efectos adversos en el páncreas, riñón, corazón, glándula tiroides, el
timo, el bazo, glándula del clítoris y la arteria mesentérica.
Un estudio en el que se
involucraron los BPC – 153 y BPC – 126 demostró que causa efecto sinérgicos en
los órganos descritos y puede provocar la incidencia del carcinoma de células
escamosas en el útero. Resultados similares se encontraron al evaluar con
BPC-126 y BPC-118.
A continuación se muestra en la
tabla 1, un resumen de los estudios epidemiológicos (específicamente de cáncer)
recientes que se han realizado sobre humanos por la exposición a los BPC’s.
Tabla 1. Estudios de cáncer recientes realizados sobre
humanos por la exposición a los BPC's.
Tipo
de Efecto
|
Niveles
de exposición
|
Número
de individuos expuestos
|
Periodo
de estudio
|
Resultados
|
Referencia
|
Cáncer – Limfomana de Non-Hodgkins
|
PCB’s y otros organoclorados
|
100 expuestos y 100 control
|
Sin información
|
PCB’s 156, 180 y 194 fueron asociados con el incremento
del riesgo a desarrollar cáncer.
|
De Roos et al. 2005
|
Cáncer de próstata
|
30 tipos de BPC’s y 18 perticidas
organoclorados
|
58 expuestos y 99 control
|
Sin información
|
El PCB-180 fue asociado con el incremento del
riesgo a padecer cáncer de próstata.
|
Ritchie et al. 2003
|
Cáncer causado por antígenos específicos
de la próstata
|
PCB’s y otros compuestos organoclorados
persistentes.
|
58 expuestos y 20 control
|
Sin información
|
En casos tratados con PCB-153 fueron relacionados
con el aumento del 95% de antígenos específicos para la próstata.
|
Hardell et al. 2006
|
Cáncer de próstata
|
30 congéneres de BPC’s administrados en
suero.
|
58 expuestos y 99 control
|
Sin información
|
Se obtuvo que el grupo expuesto tiene altas
posibilidades de generar cáncer de próstata en un orden de dos veces mayor a
los que no fueron expuestos.
|
Ritchie et al. 2005
|
Cáncer de próstata
|
Exposiciones binarias a campos electromagnéticos
y BPC’s.
|
387 expuestos y 5 control
|
1987-1994
|
No se asoció ningún efecto para desarrollar cáncer
de próstata, lo que sugiere investigaciones más profundas
|
Charles et al. 2003
|
Cáncer testicular
|
38 congéneres de BPC, DDT,
hexaclorobenzeno y compuestos clorados
|
61 expuestos y 58 control
|
Sin información
|
Se produjo un aumento de 95% de posibilidades de
presentar cáncer de próstata al estar expuesto a los químicos
|
Hardell et al. 2003
|
Cáncer testicular
|
37 tipos de BPC’s
|
58 expuestos
|
1997-2003
|
Los resultados presentaron que las madres de los individuos que desarrollaron el cáncer tienen
una alta concentración de BPC’s.
|
Hardell et al. 2004
|
CONCLUSIONES
- Las personas están expuestas a cantidades variables y a diferentes mezclas de BPC’s y a otras sustancias tóxicas al mismo tiempo. Esto dificulta la tarea de determinar hasta qué punto la exposición a los BPC’s afecta a la salud humana.
- Muchos estudios apuntan a una relación entre la exposición a los BPC’s y un aumento en el riesgo de padecer cánceres del hígado, páncreas y próstata.
- La exposición a los BPC’s puede afectar a la reproducción humana y se ha relacionado con una disminución del número de espermatozoides móviles en los hombres.
- La exposición a los BPC’s durante el embarazo y la lactancia se ha relacionado con un variaciones y anormalidades en el crecimiento y el desarrollo durante la infancia y adolescencia.
- La exposición a los BPC’s se ha vinculado también con efectos neurológicos, como entumecimiento, dolores de cabeza, y necrosis neuronal.
- En los animales, la exposición a una única dosis elevada de BPC’s puede provocar dificultad para respirar, cambio en la conducta y diversas enfermedades.
- Se observó que los BPC’s perjudican especialmente a los pulmones, hígado, sistema endrocrino y el páncreas.
- En pruebas con animales expuestos a los BPC’s a través de la comida se observaron los efectos sobre la fecundidad, los órganos reproductores, y la actividad hormonal femenina.
- Las crías de animales a los que se les suministran BPC’s través de los alimentos durante la gestación y la lactancia también pueden resultar afectadas, y en muchas se han observado problemas de comportamiento.
- Los efectos observados de los BPC’s sobre el sistema inmunológico son una menor producción de anticuerpos, mayor vulnerabilidad a las enfermedades y una disminución del peso del timo.
REFERENCIAS
- Obaid et al. Agency for toxic substances and disease registry divsion of toxicology and enrinmental medicina. Atlanta, GA.. Abril 2011
Fecha de consulta: 03/11/2013
- Bifenilos policlorados, manejo ambientalmente adecuado en América del Norte. Disponible en: http://www3.cec.org/islandora/es/item/1973-polychlorinated-biphenyls-pcbs-es.pdf
