Productos químicos que pueden interferir con los sistemas endocrinos u hormonales.
Una comparación de las estructuras de la hormona estrógena natural estradiol (izquierda) y uno de los nonilfenoles (derecha), un disruptor endocrino xenoestrógeno
Los disruptores endocrinos , a veces también denominados agentes hormonalmente activos , [1] sustancias químicas disruptoras endocrinas , [2] o compuestos disruptores endocrinos [3] son sustancias químicas que pueden interferir con los sistemas endocrinos (u hormonales ). [4] Estas alteraciones pueden causar numerosos resultados adversos para la salud humana, incluyendo alteraciones en la calidad del esperma y la fertilidad; anomalías en los órganos sexuales, endometriosis , pubertad precoz , alteración del sistema nervioso o de la función inmunológica; ciertos tipos de cáncer; problemas respiratorios; problemas metabólicos; diabetes, obesidad o problemas cardiovasculares; discapacidades de crecimiento, neurológicas y de aprendizaje, y más. [5] [6] Encontrados en muchos productos domésticos e industriales, los disruptores endocrinos "interfieren con la síntesis, secreción, transporte, unión, acción o eliminación de las hormonas naturales del cuerpo que son responsables del desarrollo, el comportamiento, la fertilidad y el mantenimiento de la homeostasis (metabolismo celular normal)". [7] [8] [9]
Los disruptores endocrinos han generado controversia, y algunos grupos han pedido que los reguladores actúen con rapidez para retirarlos del mercado, mientras que los reguladores y otros científicos han pedido que se realicen más estudios al respecto. [14] Se han identificado y retirado del mercado algunos disruptores endocrinos (por ejemplo, un fármaco llamado dietilestilbestrol ), pero no se sabe con certeza si algunos disruptores endocrinos que se comercializan realmente dañan a los seres humanos y a la fauna silvestre en las dosis a las que están expuestos los seres humanos y la fauna silvestre. La Organización Mundial de la Salud publicó un informe en 2012 en el que se afirma que las exposiciones a niveles bajos pueden causar efectos adversos en los seres humanos. [15]
Historia
El término disruptor endocrino fue acuñado en 1991 en el Centro de Conferencias Wingspread en Wisconsin. Uno de los primeros artículos sobre el fenómeno fue escrito por Theo Colborn en 1993. [16] En este artículo, ella afirmó que las sustancias químicas ambientales alteran el desarrollo del sistema endocrino y que los efectos de la exposición durante el desarrollo son a menudo permanentes. Aunque la alteración endocrina ha sido cuestionada por algunos, [17] las sesiones de trabajo de 1992 a 1999 han generado declaraciones de consenso de los científicos sobre el peligro de los disruptores endocrinos, particularmente en la vida silvestre y también en los seres humanos. [18] [19] [20] [21] [22]
La Sociedad de Endocrinología publicó una declaración científica que describe los mecanismos y efectos de los disruptores endocrinos en "la reproducción masculina y femenina, el desarrollo y el cáncer de mama, el cáncer de próstata, la neuroendocrinología, la tiroides, el metabolismo y la obesidad, y la endocrinología cardiovascular", y muestra cómo los estudios experimentales y epidemiológicos convergen con las observaciones clínicas humanas "para implicar a los disruptores endocrinos (EDC) como una preocupación importante para la salud pública ". La declaración señaló que es difícil demostrar que los disruptores endocrinos causan enfermedades humanas, y recomendó que se siga el principio de precaución . [23] Una declaración concurrente expresa preocupaciones políticas. [24]
Los compuestos disruptores endocrinos abarcan una variedad de clases químicas, incluyendo medicamentos, pesticidas, compuestos utilizados en la industria del plástico y en productos de consumo, subproductos industriales y contaminantes, metales pesados e incluso algunos productos químicos botánicos producidos naturalmente. Algunos son omnipresentes y están ampliamente dispersos en el medio ambiente y pueden bioacumularse . Algunos son contaminantes orgánicos persistentes (COP), y pueden transportarse largas distancias a través de fronteras nacionales y se han encontrado en prácticamente todas las regiones del mundo, e incluso pueden concentrarse cerca del Polo Norte, debido a los patrones climáticos y las condiciones de frío. [25] Otros se degradan rápidamente en el medio ambiente o el cuerpo humano o pueden estar presentes solo por períodos cortos de tiempo. [26] Los efectos sobre la salud atribuidos a los compuestos disruptores endocrinos incluyen una variedad de problemas reproductivos (fertilidad reducida, anomalías del tracto reproductivo masculino y femenino y proporciones sexuales masculinas/femeninas sesgadas , pérdida del feto, problemas menstruales [27] ); cambios en los niveles hormonales; pubertad temprana; problemas cerebrales y de comportamiento; funciones inmunológicas deterioradas; y varios tipos de cáncer. [28]
Un ejemplo de las consecuencias de la exposición de animales en desarrollo, incluidos los humanos, a agentes hormonalmente activos es el caso del fármaco dietilestilbestrol (DES), un estrógeno no esteroide y no un contaminante ambiental. Antes de su prohibición a principios de la década de 1970, los médicos recetaron DES a nada menos que cinco millones de mujeres embarazadas para bloquear el aborto espontáneo, un uso no aprobado de este medicamento antes de 1947. Se descubrió después de que los niños atravesaron la pubertad que el DES afectaba el desarrollo del sistema reproductivo y causaba cáncer vaginal . La relevancia de la saga del DES para los riesgos de exposición a disruptores endocrinos es cuestionable, ya que las dosis involucradas son mucho más altas en estos individuos que en aquellos debido a exposiciones ambientales. [29]
La vida acuática sometida a disruptores endocrinos en efluentes urbanos ha experimentado una disminución de los niveles de serotonina y un aumento de la feminización. [30]
En 2013, la OMS y el Programa de las Naciones Unidas para el Medio Ambiente publicaron un estudio, el informe más completo sobre disruptores endocrinos hasta la fecha, en el que se pedía que se realizaran más investigaciones para comprender plenamente las asociaciones entre los disruptores endocrinos y los riesgos para la salud humana y animal. El equipo señaló que existen grandes lagunas en el conocimiento y pidió que se realicen más investigaciones para obtener un panorama más completo de los impactos de los disruptores endocrinos en la salud y el medio ambiente. Para mejorar el conocimiento mundial, el equipo ha recomendado:
Pruebas: los EDC conocidos son sólo la “punta del iceberg” y se requieren métodos de prueba más exhaustivos para identificar otros posibles disruptores endocrinos, sus fuentes y vías de exposición.
Investigación: se necesita más evidencia científica para identificar los efectos de las mezclas de EDC en los seres humanos y la vida silvestre (principalmente de subproductos industriales) a los que los seres humanos y la vida silvestre están cada vez más expuestos.
Informes: muchas fuentes de EDC no se conocen debido a la falta de informes e información sobre las sustancias químicas presentes en los productos, materiales y bienes.
Colaboración: un mayor intercambio de datos entre científicos y entre países puede llenar los vacíos en los datos, principalmente en los países en desarrollo y las economías emergentes. [31]
Sistema endocrino
Los sistemas endocrinos se encuentran en la mayoría de las variedades de animales . El sistema endocrino consta de glándulas que secretan hormonas y receptores que detectan y reaccionan a las hormonas. [32]
Las hormonas viajan por todo el cuerpo y actúan como mensajeros químicos. Las hormonas interactúan con las células que contienen receptores compatibles en su superficie o en su interior. La hormona se une al receptor, de forma muy similar a como una llave encajaría en una cerradura. El sistema endocrino regula los ajustes a través de procesos internos más lentos, utilizando hormonas como mensajeros. El sistema endocrino secreta hormonas en respuesta a estímulos ambientales y para orquestar cambios reproductivos y de desarrollo. Los ajustes provocados por el sistema endocrino son bioquímicos, modificando la química interna y externa de la célula para producir un cambio a largo plazo en el cuerpo. [33] Estos sistemas trabajan juntos para mantener el funcionamiento adecuado del cuerpo a lo largo de todo su ciclo de vida. Los esteroides sexuales , como los estrógenos y los andrógenos , así como las hormonas tiroideas , están sujetos a una regulación por retroalimentación , que tiende a limitar la sensibilidad de estas glándulas. [34]
Las hormonas actúan en dosis muy pequeñas (en el rango de partes por billón). Por lo tanto, también pueden producirse alteraciones endocrinas por exposición a dosis bajas de hormonas exógenas o sustancias químicas hormonalmente activas como el bisfenol A. Estas sustancias químicas pueden unirse a receptores para otros procesos mediados por hormonas. [35] Además, dado que las hormonas endógenas ya están presentes en el cuerpo en concentraciones biológicamente activas, la exposición adicional a cantidades relativamente pequeñas de sustancias hormonalmente activas exógenas puede alterar el funcionamiento adecuado del sistema endocrino del cuerpo. Por lo tanto, un disruptor endocrino puede provocar efectos adversos en dosis mucho más bajas que una toxicidad, actuando a través de un mecanismo diferente.
El momento de la exposición también es crítico. La mayoría de las etapas críticas del desarrollo ocurren en el útero, donde el óvulo fertilizado se divide, desarrollando rápidamente cada estructura de un bebé completamente formado, incluyendo gran parte del cableado en el cerebro. Interferir con la comunicación hormonal en el útero puede tener efectos profundos tanto a nivel estructural como en el desarrollo cerebral. Dependiendo de la etapa del desarrollo reproductivo, la interferencia con la señalización hormonal puede resultar en efectos irreversibles no observados en adultos expuestos a la misma dosis durante el mismo período de tiempo. [36] [37] [38] Experimentos con animales han identificado puntos críticos del desarrollo en el útero y días después del nacimiento cuando la exposición a sustancias químicas que interfieren con las hormonas o las imitan tiene efectos adversos que persisten hasta la edad adulta. [37] [39] [40] [41] La alteración de la función tiroidea en las primeras etapas del desarrollo puede ser la causa de un desarrollo sexual anormal tanto en hombres [42] como en mujeres [43] , deterioro temprano del desarrollo motor [44] y discapacidades de aprendizaje. [45]
Existen estudios de cultivos celulares, animales de laboratorio, vida silvestre y humanos expuestos accidentalmente que muestran que los químicos ambientales causan una amplia gama de efectos reproductivos, de desarrollo, de crecimiento y de comportamiento, y mientras que "la alteración endocrina en humanos por químicos contaminantes sigue en gran medida sin demostrarse, la ciencia subyacente es sólida y el potencial de tales efectos es real". [46] Si bien se han estudiado los compuestos que producen acciones estrogénicas, androgénicas, antiandrogénicas y antitiroideas , se sabe menos sobre las interacciones con otras hormonas.
Las interrelaciones entre la exposición a sustancias químicas y sus efectos sobre la salud son bastante complejas. Es difícil establecer un vínculo definitivo entre una sustancia química en particular y un efecto específico sobre la salud, y los adultos expuestos pueden no presentar ningún efecto nocivo. Sin embargo, los fetos y embriones, cuyo crecimiento y desarrollo están altamente controlados por el sistema endocrino, son más vulnerables a la exposición y pueden desarrollar anomalías evidentes o sutiles de salud o reproductivas durante toda la vida. [47] La exposición antes del nacimiento, en algunos casos, puede provocar alteraciones permanentes y enfermedades en la edad adulta. [48]
A algunos miembros de la comunidad científica les preocupa que la exposición a disruptores endocrinos en el útero o en etapas tempranas de la vida pueda estar asociada con trastornos del desarrollo neurológico, incluidos coeficiente intelectual reducido, TDAH y autismo . [49] Ciertos tipos de cáncer y anomalías uterinas en mujeres están asociados con la exposición al dietilestilbestrol (DES) en el útero debido al uso del DES como tratamiento médico.
En una publicación de 2005, los ftalatos en la orina de mujeres embarazadas se relacionaron con cambios genitales sutiles, pero específicos, en sus bebés varones: una distancia anogenital más corta y más parecida a la de las mujeres y un descenso incompleto asociado de los testículos y un escroto y un pene más pequeños. [50] La ciencia detrás de este estudio fue cuestionada por los consultores de la industria de los ftalatos, [51] y en 2008, solo había cinco estudios de la distancia anogenital en humanos, [52] con un investigador que afirmó: "Sin embargo, aún queda por determinar si las medidas de la AGD en humanos se relacionan con resultados clínicamente importantes, al igual que su utilidad como medida de la acción de los andrógenos en estudios epidemiológicos". [53] Hoy en día, está bien establecido que la AGD es un indicador de la exposición fetal a los andrógenos, y varios estudios han encontrado una correlación entre la AGD y la incidencia del cáncer de próstata. [54] [55]
Efectos sobre las hormonas intrínsecas
Las investigaciones toxicológicas muestran que algunos disruptores endocrinos se dirigen a la característica hormonal específica que permite que una hormona regule la producción o degradación de hormonas intrínsecas. [56] [57] Como los disruptores endocrinos tienen el potencial de imitar o antagonizar las hormonas naturales, estos químicos pueden ejercer sus efectos actuando a través de la interacción con los receptores nucleares , el receptor de hidrocarburos arílicos o los receptores unidos a la membrana. [58] [59]
Curva dosis-respuesta en forma de U
Se ha afirmado que la mayoría de los tóxicos, incluidos los disruptores endocrinos , siguen una curva dosis-respuesta en forma de U. [60] Esto significa que los niveles muy bajos y muy altos tienen más efectos que la exposición a un tóxico a un nivel medio. [61]
Se han observado efectos disruptores endocrinos en animales expuestos a niveles de algunas sustancias químicas que son importantes para el medio ambiente. Por ejemplo, un retardante de llama común , el BDE -47, afecta el sistema reproductivo y la glándula tiroides de ratas hembras en dosis similares a las que están expuestas las personas. [62]
Las concentraciones bajas de disruptores endocrinos también pueden tener efectos sinérgicos en los anfibios, pero no está claro que se trate de un efecto mediado a través del sistema endocrino. [63]
Una declaración de consenso de la Learning and Developmental Disabilities Initiative (Iniciativa sobre discapacidades del aprendizaje y el desarrollo) sostuvo que "los efectos de dosis muy bajas de los disruptores endocrinos no se pueden predecir a partir de estudios de dosis altas, lo que contradice la regla estándar de la toxicología de que 'la dosis hace el veneno'. Las curvas dosis-respuesta no tradicionales se denominan curvas dosis-respuesta no monótonas". [49]
Se ha afirmado que el tamoxifeno y algunos ftalatos tienen efectos fundamentalmente diferentes (y dañinos) en el cuerpo en dosis bajas que en dosis altas. [64]
Vías de exposición
Alimento
La alimentación es un mecanismo importante por el cual las personas se exponen a los contaminantes. Se cree que la dieta representa hasta el 90% de la carga corporal de PCB y DDT de una persona . [65] En un estudio de 32 productos alimenticios comunes diferentes de tres supermercados en Dallas, Texas, se encontró que el pescado y otros productos animales estaban contaminados con PBDE . [66] Dado que estos compuestos son liposolubles, es probable que se acumulen desde el medio ambiente en el tejido graso de los animales consumidos por los humanos. Algunos sospechan que el consumo de pescado es una fuente importante de muchos contaminantes ambientales. De hecho, se ha demostrado que tanto el salmón salvaje como el de piscifactoría de todo el mundo contienen una variedad de compuestos orgánicos artificiales. [67] Si bien los pesticidas se encuentran en muchos productos alimenticios, los ftalatos también pueden filtrarse en cultivos, verduras y frutas desde el suelo contaminado y las cubiertas plásticas de los invernaderos. [68]
Aire interior y polvo doméstico
Con el aumento de los productos domésticos que contienen contaminantes y la disminución de la calidad de la ventilación de los edificios, el aire interior se ha convertido en una fuente importante de exposición a contaminantes. [69] Los residentes que viven en casas con pisos de madera tratados en la década de 1960 con un acabado para madera a base de PCB tienen una carga corporal mucho mayor que la población general. [70] Un estudio del polvo doméstico y la pelusa de la secadora en 16 hogares encontró niveles altos de los 22 congéneres diferentes de PBDE analizados en todas las muestras. [71] Estudios recientes sugieren que el polvo doméstico contaminado, no los alimentos, puede ser la principal fuente de PBDE en el cuerpo. [72] [73] Un estudio estimó que la ingestión de polvo doméstico representa hasta el 82% de la carga corporal de PBDE de los humanos. [74]
Se ha demostrado que el polvo doméstico contaminado es una fuente primaria de plomo en los cuerpos de los niños pequeños. [75] Es posible que los bebés y los niños pequeños ingieran más polvo doméstico contaminado que los adultos con los que viven y, por lo tanto, tengan niveles mucho más altos de contaminantes en sus sistemas.
Cosméticos y productos de cuidado personal
Los bienes de consumo son otra fuente potencial de exposición a disruptores endocrinos. Se ha realizado un análisis de la composición de 42 productos de limpieza y cuidado personal del hogar frente a 43 productos "sin sustancias químicas". Los productos contenían 55 compuestos químicos diferentes: 50 se encontraron en las 42 muestras convencionales que representan 170 tipos de productos, mientras que 41 se detectaron en 43 muestras "sin sustancias químicas" que representan 39 tipos de productos. Se detectaron parabenos , una clase de sustancias químicas que se ha asociado con problemas del tracto reproductivo, en siete de los productos "sin sustancias químicas", incluidos tres protectores solares que no incluían parabenos en la etiqueta. Se encontró que los productos de vinilo, como las cortinas de ducha, contenían más del 10% en peso del compuesto DEHP , que cuando está presente en el polvo se ha asociado con asma y sibilancias en niños. El riesgo de exposición a los disruptores endocrinos aumenta a medida que se utilizan productos, tanto convencionales como "sin sustancias químicas", en combinación. "Si un consumidor utilizara limpiadores de superficies alternativos, limpiadores de bañeras y azulejos, detergentes para ropa, jabón en barra, champú y acondicionador, limpiadores faciales y lociones, y pasta de dientes, [él o ella] estaría potencialmente expuesto a al menos 19 compuestos: 2 parabenos, 3 ftalatos , MEA , DEA , 5 alquilfenoles y 7 fragancias". [76]
Un análisis de las sustancias químicas que alteran el sistema endocrino en mujeres menonitas del Viejo Orden en la mitad del embarazo determinó que tienen niveles mucho más bajos en sus sistemas que la población general. Los menonitas comen principalmente alimentos frescos y sin procesar, cultivan sin pesticidas y usan pocos o ningún cosmético o producto de cuidado personal. Una mujer que había informado que usaba laca para el cabello y perfume tenía niveles altos de ftalato de monoetilo, mientras que las otras mujeres tenían niveles por debajo de los detectables. Tres mujeres que informaron haber estado en un automóvil o camión dentro de las 48 horas posteriores a proporcionar una muestra de orina tenían niveles más altos de ftalato de dietilhexilo, que se encuentra en el cloruro de polivinilo y se usa en los interiores de los automóviles. [77]
Ropa
Un debate más reciente sobre la exposición a los EDC ha girado en torno a la ropa.
Greenpeace ha informado sobre sustancias químicas que alteran el sistema endocrino en la ropa desde 2011. En 2013, Greenpeace encontró niveles detectables de ftalatos en 33 de 35 prendas de vestir impresas de una muestra mundial. [78] Se encontró un nivel particularmente alto de DEHP en una camiseta de Primark Alemania, y un nivel alto de DINP en un mono de bebé de American Apparel . Los PFC se encontraron comúnmente en trajes de baño y ropa impermeable. También se encontraron NPE en la mayoría de las prendas de vestir.
Un estudio de Greenpeace Alemania publicado en 2014 volvió a encontrar altos niveles de ftalatos en la indumentaria deportiva. [79] La impresión de una camiseta producida en Argentina contenía niveles de ftalatos de hasta un 15%, mientras que un par de guantes contenía un 6% de ftalatos. El estudio también encontró altos niveles de PFAS , nonoxinols y dimetilformamida en zapatos y botas.
En una investigación publicada en 2019, Li et al. afirmaron que la absorción dérmica era la principal vía de exposición a los ftalatos en los bebés, [80] incluso a través de la ropa. Se descubrió que el lavado no podía eliminar los ftalatos por completo. De los seis tipos diferentes de ftalatos que se midieron, se descubrió que el DEHP y el DBP estaban particularmente presentes en la ropa de los bebés.
Tang et al. publicaron una investigación en 2019 en la que se encontraron los 15 ftalatos diferentes que se midieron en la ropa de niños en edad preescolar. [81] Los niveles fueron en gran medida independientes del país de fabricación, aunque diferían según el tipo de prenda, la composición del tejido y el color de la prenda. Se descubrió que "cuando los niños usaban pantalones, camisas de manga larga, calzoncillos y calcetines al mismo tiempo, los riesgos reproductivos excedían el nivel aceptable". [81]
En una revisión de 120 artículos de 2014 a 2023 sobre ftalatos en la ropa, se encontró que, si bien la tinta de serigrafía , [82] los parches de vinilo y el cuero sintético pueden contener entre un 30 y un 60 % de ftalatos, los artículos impermeables , como las fundas de colchones para bebés , también contenían niveles muy altos de estos productos químicos. [68] También se observó que los fabricantes trabajan para reemplazar sustancias más reguladas, como el DEHP, por otras más nuevas, que quizás aún no estén tan estrictamente reguladas.
Ambiente
Los aditivos añadidos a los plásticos durante su fabricación pueden filtrarse al medio ambiente después de que el artículo de plástico se desecha; los aditivos presentes en los microplásticos del océano se filtran al agua del océano y los plásticos de los vertederos pueden escapar y filtrarse al suelo y luego a las aguas subterráneas . [83]
Tipos
Todas las personas están expuestas a sustancias químicas con efectos estrogénicos en su vida diaria, porque las sustancias químicas disruptoras endocrinas se encuentran en dosis bajas en miles de productos. Las sustancias químicas que se detectan comúnmente en las personas incluyen DDT , bifenilos policlorados (PCB), bisfenol A (BPA), éteres de difenilo polibromados (PBDE) y una variedad de ftalatos . [84] De hecho, se ha descubierto que casi todos los productos plásticos, incluidos los que se anuncian como libres de BPA, liberan sustancias químicas disruptoras endocrinas. [85] En un estudio de 2011, se descubrió que algunos productos libres de BPA liberaban más sustancias químicas activas endocrinas que los productos que contenían BPA. [86] [87] Otras formas de disruptores endocrinos son los fitoestrógenos (hormonas vegetales). [88]
Xenoestrógenos
Los xenoestrógenos son un tipo de xenohormona que imita al estrógeno . [89] Los xenoestrógenos sintéticos incluyen compuestos industriales ampliamente utilizados, como PCB , BPA y ftalatos , que tienen efectos estrogénicos en un organismo vivo.
Alquilfenoles
Los alquilfenoles son xenoestrógenos . [90] La Unión Europea ha implementado restricciones de venta y uso en ciertas aplicaciones en las que se utilizan nonilfenoles debido a su supuesta "toxicidad, persistencia y tendencia a bioacumularse", pero la Agencia de Protección Ambiental de los Estados Unidos (EPA) ha adoptado un enfoque más lento para asegurarse de que la acción se base en "ciencia sólida". [91]
Los alquilfenoles de cadena larga se utilizan ampliamente como precursores de detergentes , aditivos para combustibles y lubricantes , polímeros y como componentes de resinas fenólicas . Estos compuestos también se utilizan como productos químicos básicos que también se utilizan en la fabricación de fragancias , elastómeros termoplásticos , antioxidantes , productos químicos para yacimientos petrolíferos y materiales retardantes de fuego . A través del uso posterior en la fabricación de resinas alquilfenólicas, los alquilfenoles también se encuentran en neumáticos, adhesivos, revestimientos, papel autocopiativo y productos de caucho de alto rendimiento. Se han utilizado en la industria durante más de 40 años.
Ciertos alquilfenoles son productos de degradación de detergentes no iónicos . El nonilfenol se considera un disruptor endocrino de bajo nivel debido a su tendencia a imitar al estrógeno. [92] [93]
Bisfenol A (BPA)
Superposición de estradiol y BPA.
El bisfenol A se encuentra comúnmente en botellas de plástico, recipientes de plástico para alimentos, materiales dentales y revestimientos de latas de metal para alimentos y fórmulas infantiles . Otra exposición proviene del papel para recibos que se usa comúnmente en supermercados y restaurantes, porque hoy en día el papel suele estar recubierto con una arcilla que contiene BPA para fines de impresión. [94]
El BPA es un disruptor endocrino conocido, y numerosos estudios han encontrado que los animales de laboratorio expuestos a niveles bajos del mismo tienen tasas elevadas de diabetes , cáncer de mama y próstata , disminución del conteo de espermatozoides, problemas reproductivos, pubertad precoz , obesidad y problemas neurológicos. [95] [96] [97] [98] Para ampliar los problemas reproductivos que enfrentan las mujeres expuestas al BPA. Los estudios en los EE. UU. Han demostrado que las mujeres sanas sin problemas de fertilidad encontraron que el BPA urinario no estaba relacionado con el momento del embarazo a pesar de que se informó una fase lútea más corta (segunda parte del ciclo menstrual). [99] [100] Se han realizado estudios adicionales en centros de fertilidad que dicen que la exposición al BPA está relacionada con reservas ováricas más bajas. [101] Para combatir esto, la mayoría de las mujeres se someterán a FIV para ayudar con la mala respuesta de estimulación ovárica; aparentemente todas ellas tienen niveles elevados de BPA en el tracto urinario. [102] La conjugación media de las concentraciones de BPA fue mayor en aquellas que tuvieron un aborto espontáneo en comparación con aquellas que tuvieron un nacimiento vivo. [103] Todos estos estudios muestran que el BPA puede tener un efecto en las funciones ováricas y la parte temprana fundamental de la concepción. Un estudio mostró diferencias raciales o étnicas, ya que se encontró que las mujeres asiáticas tenían una mayor tasa de maduración de ovocitos , pero todas las mujeres tenían una concentración significativamente menor de BPA en el estudio. [104] Las primeras etapas del desarrollo parecen ser el período de mayor sensibilidad a sus efectos, y algunos estudios han vinculado la exposición prenatal a dificultades físicas y neurológicas posteriores. [105] Los organismos reguladores han determinado niveles de seguridad para los humanos, pero esos niveles de seguridad actualmente están siendo cuestionados o están bajo revisión como resultado de nuevos estudios científicos. [106] [107] Un estudio transversal de 2011 que investigó la cantidad de sustancias químicas a las que están expuestas las mujeres embarazadas en los EE. UU. encontró BPA en el 96% de las mujeres. [108]
En 2010, el grupo de expertos de la Organización Mundial de la Salud recomendó que no se establecieran nuevas regulaciones que limitaran o prohibieran el uso del bisfenol A, afirmando que "la adopción de medidas de salud pública sería prematura". [109]
En agosto de 2008, la FDA de los EE. UU. emitió un borrador de reevaluación, reconfirmando su opinión inicial de que, con base en evidencia científica, el BPA es seguro. [110] Sin embargo, en octubre de 2008, el Consejo Científico asesor de la FDA concluyó que la evaluación de la Agencia era "defectuosa" y no había demostrado que el químico fuera seguro para los bebés alimentados con fórmula. [111] En enero de 2010, la FDA emitió un informe indicando que, debido a los hallazgos de estudios recientes que utilizaron enfoques novedosos para probar efectos sutiles, tanto el Programa Nacional de Toxicología de los Institutos Nacionales de Salud como la FDA tienen cierto nivel de preocupación con respecto a los posibles efectos del BPA en el cerebro y el comportamiento de fetos, bebés y niños pequeños. [112] En 2012, la FDA prohibió el uso de BPA en biberones; sin embargo, el Grupo de Trabajo Ambiental calificó la prohibición como "puramente cosmética". En una declaración, dijeron: "Si la agencia realmente quiere evitar que las personas se expongan a este químico tóxico asociado con una variedad de condiciones serias y crónicas, debería prohibir su uso en latas de fórmula infantil, alimentos y bebidas". El Consejo de Defensa de los Recursos Naturales calificó la medida de inadecuada y dijo que la FDA debe prohibir el BPA en todos los envases de alimentos . [113] En una declaración, un portavoz de la FDA dijo que la acción de la agencia no se basó en preocupaciones de seguridad y que "la agencia continúa apoyando la seguridad del BPA para su uso en productos que contienen alimentos". [114]
Un programa iniciado por NIEHS , NTP y la Administración de Alimentos y Medicamentos de los Estados Unidos (llamado CLARITY-BPA) no encontró ningún efecto de la exposición crónica al BPA en ratas [115] y la FDA considera que los usos actualmente autorizados del BPA son seguros para los consumidores. [116]
La Agencia de Protección Ambiental estableció [ ¿cuándo? ] una dosis de referencia para el BPA en 50 μg/kg/día para los mamíferos, aunque se ha demostrado que la exposición a dosis inferiores a la dosis de referencia afecta tanto al sistema reproductor masculino como al femenino. [117]
Bisfenol S (BPS) y bisfenol F (BPF)
El bisfenol S y el bisfenol F son análogos del bisfenol A. Se encuentran comúnmente en recibos térmicos, plásticos y polvo doméstico.
También se han encontrado rastros de BPS en productos de cuidado personal. [118] Actualmente, su uso se ha incrementado debido a la prohibición del BPA. El BPS se utiliza en lugar del BPA en productos sin BPA. Sin embargo, se ha demostrado que el BPS y el BPF son disruptores endocrinos tanto como el BPA. [119] [120]
DDT
Estructura química del DDT
El diclorodifeniltricloroetano (DDT) se utilizó por primera vez como pesticida contra los escarabajos de la patata de Colorado en los cultivos a partir de 1936. [121] Un aumento en la incidencia de la malaria , el tifus epidémico , la disentería y la fiebre tifoidea llevó a su uso contra los mosquitos, piojos y moscas domésticas que transmitían estas enfermedades. Antes de la Segunda Guerra Mundial, el piretro , un extracto de una flor de Japón, se había utilizado para controlar estos insectos y las enfermedades que pueden propagar. Durante la Segunda Guerra Mundial, Japón dejó de exportar piretro, lo que obligó a la búsqueda de una alternativa. Temiendo un brote epidémico de tifus, a todos los soldados británicos y estadounidenses se les suministró DDT, que lo usaban rutinariamente para espolvorear camas, tiendas de campaña y cuarteles en todo el mundo.
El DDT fue aprobado para uso general, no militar, después de que terminó la guerra. [121] Comenzó a utilizarse en todo el mundo para aumentar los rendimientos de los cultivos de monocultivo que estaban amenazados por la infestación de plagas y para reducir la propagación de la malaria, que tenía una alta tasa de mortalidad en muchas partes del mundo. Desde entonces, su uso para fines agrícolas ha sido prohibido por la legislación nacional de la mayoría de los países, mientras que su uso como control contra los vectores de la malaria está permitido, como se establece específicamente en el Convenio de Estocolmo sobre Contaminantes Orgánicos Persistentes . [122]
Ya en 1946 se observaron en el medio ambiente los efectos nocivos del DDT sobre las aves, los insectos beneficiosos, los peces y los invertebrados marinos. El ejemplo más infame de estos efectos se observó en las cáscaras de los huevos de grandes aves depredadoras, que no se desarrollaron lo suficientemente gruesas como para soportar al ave adulta que se sentaba sobre ellas. [123] Estudios posteriores encontraron DDT en altas concentraciones en carnívoros de todo el mundo, resultado de la biomagnificación a través de la cadena alimentaria . [124] Veinte años después de su uso generalizado, se encontró DDT atrapado en muestras de hielo tomadas de la nieve antártica, lo que sugiere que el viento y el agua son otro medio de transporte ambiental. [125] Estudios recientes muestran el registro histórico de la deposición de DDT en glaciares remotos en el Himalaya. [126]
Hace más de sesenta años, cuando los biólogos comenzaron a estudiar los efectos del DDT en animales de laboratorio, se descubrió que el DDT interfería en el desarrollo reproductivo. [127] [128] Estudios recientes sugieren que el DDT puede inhibir el desarrollo adecuado de los órganos reproductores femeninos, lo que afecta negativamente a la reproducción en la madurez. [129] Estudios adicionales sugieren que una marcada disminución de la fertilidad en los varones adultos puede deberse a la exposición al DDT. [130] Más recientemente, se ha sugerido que la exposición al DDT en el útero puede aumentar el riesgo de obesidad infantil en un niño . [131] El DDT todavía se utiliza como insecticida antipalúdico en África y partes del sudeste asiático en cantidades limitadas.
Bifenilos policlorados
Los bifenilos policlorados (PCB) son una clase de compuestos clorados que se utilizan como refrigerantes y lubricantes industriales. Los PCB se crean calentando benceno, un subproducto del refinado de la gasolina, con cloro. [132] Fueron fabricados comercialmente por primera vez por la Swann Chemical Company en 1927. [133] En 1933, se observaron los efectos sobre la salud de la exposición directa a los PCB en quienes trabajaban con los productos químicos en la planta de fabricación de Alabama. En 1935, Monsanto adquirió la empresa, haciéndose cargo de la producción estadounidense y otorgando licencias internacionales sobre la tecnología de fabricación de PCB.
General Electric fue una de las mayores empresas estadounidenses en incorporar PCB en sus equipos fabricados. [133] Entre 1952 y 1977, la planta de GE en Nueva York había vertido más de 500.000 libras de residuos de PCB en el río Hudson. Los PCB fueron descubiertos por primera vez en el medio ambiente, lejos de su uso industrial, por científicos en Suecia que estudiaban el DDT. [134]
Los efectos de la exposición aguda a los PCB eran bien conocidos por las empresas que utilizaban la fórmula de PCB de Monsanto y que vieron los efectos en sus trabajadores que entraban en contacto con ella regularmente. El contacto directo con la piel produce una afección grave parecida al acné llamada cloracné . [135] La exposición aumenta el riesgo de cáncer de piel, [136] cáncer de hígado, [137] y cáncer de cerebro. [136] [138] Monsanto intentó durante años restar importancia a los problemas de salud relacionados con la exposición a los PCB para poder seguir vendiendo. [139]
Los efectos perjudiciales para la salud de la exposición a los PCB en los seres humanos se hicieron innegables cuando dos incidentes separados de aceite de cocina contaminado envenenaron a miles de residentes en Japón (enfermedad de Yushō, 1968) y Taiwán (enfermedad de Yu-cheng, 1979), [140] lo que llevó a una prohibición mundial del uso de PCB en 1977. Estudios recientes muestran que la interferencia endocrina de ciertos congéneres de PCB es tóxica para el hígado y la tiroides, [141] aumenta la obesidad infantil en niños expuestos prenatalmente, [131] y puede aumentar el riesgo de desarrollar diabetes. [142] [143]
Los PCB en el medio ambiente también pueden estar relacionados con problemas reproductivos y de infertilidad en la fauna silvestre. En Alaska, se cree que pueden contribuir a defectos reproductivos, infertilidad y malformaciones de las astas en algunas poblaciones de ciervos. La disminución de las poblaciones de nutrias y leones marinos también puede deberse en parte a su exposición a los PCB, al insecticida DDT y a otros contaminantes orgánicos persistentes. Las prohibiciones y restricciones del uso de EDC se han asociado con una reducción de los problemas de salud y la recuperación de algunas poblaciones de fauna silvestre. [144]
Éteres de difenilo polibromados
Los éteres de difenilo polibromados (PBDE) son una clase de compuestos que se encuentran en los retardantes de llama utilizados en carcasas de plástico de televisores y computadoras, productos electrónicos, alfombras, iluminación, ropa de cama, prendas de vestir, componentes de automóviles, cojines de espuma y otros textiles . Posible preocupación para la salud: los PBDE son estructuralmente muy similares a los bifenilos policlorados (PCB) y tienen efectos neurotóxicos similares. [145] La investigación ha correlacionado los hidrocarburos halogenados , como los PCB, con la neurotoxicidad . [141] Los PBDE son similares en estructura química a los PCB, y se ha sugerido que los PBDE actúan por el mismo mecanismo que los PCB. [141]
En las décadas de 1930 y 1940, la industria del plástico desarrolló tecnologías para crear una variedad de plásticos con amplias aplicaciones. [146] Una vez que comenzó la Segunda Guerra Mundial , el ejército de los EE. UU. utilizó estos nuevos materiales plásticos para mejorar las armas, proteger el equipo y reemplazar los componentes pesados en aviones y vehículos. [146] Después de la Segunda Guerra Mundial, los fabricantes vieron el potencial que podían tener los plásticos en muchas industrias y los incorporaron a los nuevos diseños de productos de consumo. Los plásticos también comenzaron a reemplazar a la madera y al metal en los productos existentes y, en la actualidad, los plásticos son los materiales de fabricación más utilizados. [146]
En la década de 1960, todos los hogares estaban conectados a la red eléctrica y contaban con numerosos electrodomésticos. El algodón había sido el tejido predominante para fabricar muebles para el hogar, [147] pero ahora los muebles para el hogar estaban compuestos principalmente de materiales sintéticos. En la década de 1960 se consumían más de 500 mil millones de cigarrillos al año, en comparación con menos de 3 mil millones al año a principios del siglo XX. [148] Cuando se combina con la vida en alta densidad, el potencial de incendios domésticos era mayor en la década de 1960 de lo que había sido nunca en los EE. UU. A fines de la década de 1970, aproximadamente 6000 personas en los EE. UU. morían cada año en incendios domésticos. [149]
En 1972, como respuesta a esta situación, se creó la Comisión Nacional de Prevención y Control de Incendios para estudiar el problema de los incendios en los Estados Unidos. En 1973 publicaron sus conclusiones en "America Burning", un informe de 192 páginas que hacía recomendaciones para aumentar la prevención de incendios. [150] La mayoría de las recomendaciones trataban sobre la educación para la prevención de incendios y la mejora de la ingeniería de los edificios, como la instalación de rociadores contra incendios y detectores de humo. La Comisión esperaba que con las recomendaciones se pudiera esperar una reducción del 5% en las pérdidas por incendios cada año, reduciendo a la mitad las pérdidas anuales en 14 años.
Históricamente, los tratamientos con alumbre y bórax se han utilizado para reducir la inflamabilidad de los tejidos y la madera, desde la época romana. [151] Dado que es un material no absorbente una vez creado, se añaden productos químicos retardantes de llama al plástico durante la reacción de polimerización cuando se forma. Los compuestos orgánicos basados en halógenos como el bromo y el cloro se utilizan como aditivos retardantes de llama en plásticos y también en textiles a base de tejidos. [151] El uso generalizado de retardantes de llama bromados puede deberse al impulso de Great Lakes Chemical Corporation (GLCC) para sacar provecho de su enorme inversión en bromo. [152] En 1992, el mercado mundial consumió aproximadamente 150.000 toneladas de retardantes de llama a base de bromo, y GLCC produjo el 30% del suministro mundial. [151]
Los PBDE tienen el potencial de alterar el equilibrio de la hormona tiroidea y contribuir a una variedad de déficits neurológicos y de desarrollo, incluyendo baja inteligencia y discapacidades de aprendizaje . [153] [154] Muchos de los PBDE más comunes fueron prohibidos en la Unión Europea en 2006. [155] Estudios con roedores han sugerido que incluso una exposición breve a los PBDE puede causar problemas de desarrollo y comportamiento en roedores jóvenes [44] [156] y la exposición interfiere con la regulación adecuada de la hormona tiroidea. [157]
Ftalatos
Los ftalatos se encuentran en algunos juguetes de peluche, suelos, equipos médicos, cosméticos y ambientadores. Son un posible problema de salud porque se sabe que alteran el sistema endocrino de los animales y algunas investigaciones los han implicado en el aumento de defectos congénitos del sistema reproductor masculino. [50] [158] [159]
Aunque un grupo de expertos ha llegado a la conclusión de que no hay "pruebas suficientes" de que puedan dañar el sistema reproductivo de los bebés, [160] California, [161] [162] el estado de Washington, [163] y Europa han prohibido su uso en juguetes. Un ftalato, el ftalato de bis(2-etilhexilo) (DEHP), utilizado en tubos médicos, catéteres y bolsas de sangre, puede dañar el desarrollo sexual de los bebés varones. [158] En 2002, la Administración de Alimentos y Medicamentos publicó un informe público que advertía contra la exposición de los bebés varones al DEHP. Aunque no hay estudios humanos directos, el informe de la FDA afirma: "La exposición al DEHP ha producido una serie de efectos adversos en animales de laboratorio, pero lo que más preocupa son los efectos sobre el desarrollo del sistema reproductivo masculino y la producción de esperma normal en animales jóvenes. En vista de los datos disponibles sobre animales, se deben tomar precauciones para limitar la exposición del macho en desarrollo al DEHP". [164] De manera similar, los ftalatos pueden desempeñar un papel causal en la alteración del desarrollo neurológico masculino cuando se exponen a ellos durante la etapa prenatal. [165]
El PFOA es una sustancia química estable que se ha utilizado por sus propiedades resistentes a la grasa, al fuego y al agua en productos como revestimientos antiadherentes para sartenes, muebles, equipos de bomberos, artículos industriales y otros artículos domésticos comunes. [167] [168] Hay evidencia que sugiere que el PFOA es un disruptor endocrino que afecta a los sistemas reproductivos masculinos y femeninos. [168] El PFOA administrado a ratas preñadas produjo crías masculinas con niveles reducidos de 3-β y 17-β-hidroxiesteroide deshidrogenasa, [168] un gen que transcribe las proteínas involucradas en la producción de esperma. [169] Las mujeres adultas han mostrado una baja producción de progesterona y androstenediona cuando se exponen al PFOA, lo que lleva a problemas de salud menstrual y reproductiva. [168] El PFOA ejerce efectos hormonales que incluyen la alteración de los niveles de hormona tiroidea. Los niveles séricos de PFOA se asociaron con un mayor tiempo hasta el embarazo, o "infertilidad", en un estudio de 2009. La exposición al PFOA se asocia con una menor calidad del semen. El PFOA parece actuar como disruptor endocrino mediante un mecanismo potencial en la maduración de las mamas en niñas. Un informe de situación del Panel Científico C8 señaló una asociación entre la exposición en niñas y un inicio tardío de la pubertad.
La muda en los crustáceos es un proceso controlado por el sistema endocrino. En el camarón peneido marino Litopenaeus vannamei , la exposición al endosulfán resultó en una mayor susceptibilidad a la toxicidad aguda y un aumento de la mortalidad en la etapa posterior a la muda del camarón. [170]
Muchos protectores solares contienen oxibenzona , un bloqueador químico que proporciona una cobertura UV de amplio espectro, pero que es objeto de mucha controversia debido a su potencial efecto estrogénico en los seres humanos. [171]
El tributilestaño (TBT) es un compuesto orgánico de estaño. Durante 40 años, el TBT se utilizó como biocida en pinturas antiincrustantes , comúnmente conocidas como pinturas para fondos. Se ha demostrado que el TBT afecta el desarrollo de invertebrados y vertebrados, alterando el sistema endocrino, lo que provoca masculinización, menores tasas de supervivencia y muchos problemas de salud en los mamíferos.
Tendencias temporales de la carga corporal
Desde que se prohibieron, la carga corporal media de DDT y PCB ha ido disminuyendo. [65] [172] [173] Desde su prohibición en 1972, la carga corporal de PCB en 2009 es una centésima parte de lo que era a principios de los años 1980. Por otra parte, los programas de seguimiento de muestras de leche materna europeas han demostrado que los niveles de PBDE están aumentando. [65] [173] Un análisis del contenido de PBDE en muestras de leche materna de Europa, Canadá y los EE. UU. muestra que los niveles son 40 veces más altos para las mujeres norteamericanas que para las suecas, y que los niveles en América del Norte se duplican cada dos a seis años. [174] [175]
Se ha discutido que la disminución lenta a largo plazo de la temperatura corporal promedio observada desde el comienzo de la revolución industrial [176] puede ser resultado de una señalización alterada de la hormona tiroidea. [177]
Modelos animales
Dado que los disruptores endocrinos afectan a sistemas metabólicos, reproductivos y neuroendocrinos complejos, no se los puede modelar en ensayos celulares in vitro. En consecuencia, los modelos animales son importantes para evaluar el riesgo de las sustancias químicas disruptoras endocrinas. [178]
Ratones
Existen múltiples líneas de ratones modificados genéticamente que se utilizan para estudios de laboratorio; en este caso, las líneas se pueden utilizar como bases genéticas basadas en poblaciones. Por ejemplo, una población se denomina multiparental y puede ser un cruce colaborativo (CC) o una consanguínea diversa (DO). Estos ratones, si bien ambos pertenecen a las mismas ocho cepas fundadoras, tienen diferencias distintivas. [179] [180] [181]
Las ocho cepas fundadoras combinan cepas de origen silvestre (con una gran diversidad genética) y cepas de investigación biomédica de importancia histórica. Cada línea genéticamente diferencial es importante en la respuesta a los EDC y también en casi todos los procesos y rasgos biológicos. [182]
La población CC consta de 83 cepas de ratones endogámicos que, a lo largo de muchas generaciones en laboratorios, se derivaron de las ocho cepas fundadoras. Estos ratones endogámicos tienen genomas recombinantes que se desarrollan para garantizar que todas las cepas estén igualmente relacionadas, lo que erradica la estructura de la población y puede dar lugar a falsos positivos con el mapeo de locus de rasgos cualitativos (QTL).
Si bien los ratones DO tienen alelos idénticos a la población de ratones CC, existen dos diferencias principales: cada individuo es único, lo que permite aplicar cientos de individuos en un estudio de mapeo, lo que hace de los ratones DO una herramienta extremadamente útil para determinar relaciones genéticas; sin embargo, los individuos DO no se pueden reproducir.
Transgénico
Estos roedores, principalmente ratones, han sido criados insertando otros genes de otro organismo para formar líneas transgénicas (miles de líneas) de roedores. La herramienta más reciente utilizada para hacer esto es CRISPR /Cas9, que permite realizar este proceso de manera más eficiente. [183]
Los genes pueden ser manipulados en poblaciones celulares particulares si se hace bajo las condiciones correctas. [184] Para la investigación de disruptores endocrinos químicos (EDC), estos roedores se han convertido en una herramienta importante hasta el punto en que pueden producir modelos de ratón humanizados . [185] [186] Además, los científicos usan líneas de ratones knock out de genes para estudiar cómo funcionan ciertos mecanismos cuando se ven afectados por EDCs. [185] [186] [187] [188] Los roedores transgénicos son una herramienta importante para estudios que involucran los mecanismos que se ven afectados por EDC pero toman mucho tiempo para producirse y son costosos. Además, los genes que se pretende knock out no siempre son seleccionados con éxito, lo que resulta en knock out incompleto de un gen o expresión fuera del objetivo.
Modelos sociales
Los experimentos (gen por ambiente) con estos modelos de roedores relativamente nuevos pueden ser capaces de descubrir si hay mecanismos en los que los EDCs podrían impactar en el declive social en el trastorno del espectro autista (TEA) y otros trastornos del comportamiento. [189] [190] Esto se debe a que los topillos de pradera y de pino son socialmente monógamos, lo que los convierte en un mejor modelo para los comportamientos sociales humanos y el desarrollo en relación con los EDCs. [191] [192] [193] [189] [194] Además, el genoma del topillo de pradera ha sido secuenciado, lo que hace posible hacer los experimentos mencionados anteriormente. [189] [190] Estos topillos pueden compararse con los topillos de montaña y de pradera que son socialmente promiscuos y solitarios, al observar cómo las diferentes especies tienen varias formas de desarrollo y estructura cerebral social. [193] [189] [194] Se han utilizado especies de ratones tanto monógamos como promiscuos en este tipo de experimentos, para obtener más información, los estudios [195] pueden ampliar este tema. [196] [197] [195] [198] Se están estudiando modelos más complejos que tienen sistemas lo más parecidos posible a los humanos. Analizar modelos de roedores más comunes, por ejemplo, el ratón con TEA, es útil, pero no abarca por completo la totalidad de un modelo de comportamientos sociales humanos. [191] [192]
Pez cebra
Los sistemas endocrinos entre los mamíferos y los peces son similares; debido a esto, el pez cebra ( Danio rerio ) es una opción popular de laboratorio. [199] El pez cebra funciona bien como un organismo modelo, parte de lo cual se puede atribuir al hecho de que los investigadores pueden estudiarlos a partir del embrión, ya que el embrión es casi transparente. [199] Además, el pez cebra tiene marcadores sexuales de ADN, lo que permite a los biólogos asignar individualmente el sexo a los peces; esto es particularmente importante cuando se estudian disruptores endocrinos ya que los disruptores pueden afectar, entre otras cosas, cómo funcionan los órganos sexuales. Si hay esperma en los ovarios más tarde a través de pruebas, se puede fijar al químico sin la posibilidad de que sea una anomalía genética ya que el sexo fue determinado por el investigador. Además de que el pez cebra está fácilmente disponible y es fácil de estudiar a través de diferentes etapas de la vida, sus genes son similares a los humanos: el 70% de los genes humanos tienen una contraparte del pez cebra y el 84% de los genes de enfermedades en los humanos tienen una contraparte del pez cebra. [199] También es importante el hecho de que la gran mayoría de disruptores endocrinos terminan en los cursos de agua; [199] es importante saber cómo afectan los disruptores a los peces, que también son organismos modelo.
Los embriones de pez cebra son peces transparentes, relativamente pequeños (las larvas miden menos de unos pocos milímetros). [200] Esto permite a los científicos ver las larvas ( in vivo ) sin matarlas para estudiar cómo se desarrollan sus órganos, en particular el desarrollo neurológico y el transporte de presuntos químicos disruptores endocrinos, y por lo tanto cómo su desarrollo se ve afectado por ciertos químicos. Como modelo, tienen modos simples de disrupción endocrina, [201] junto con mecanismos fisiológicos, sensoriales, anatómicos y de transducción de señales homólogos similares a los mamíferos. [202] Otra herramienta útil disponible para los científicos es su genoma registrado junto con múltiples líneas transgénicas accesibles para la cría. Los genomas de pez cebra y mamíferos, cuando se comparan, tienen similitudes prominentes con aproximadamente el 80% de los genes humanos expresados en el pez. Además, los peces cebra también son bastante económicos de criar y albergar en un laboratorio en parte debido a su vida útil más corta y a poder albergar más de ellos en comparación con los modelos mamíferos. [203] [204] [205] [200]
Direcciones de investigación
La investigación sobre disruptores endocrinos se enfrenta a cinco complejidades que requieren diseños de ensayos especiales y protocolos de estudio sofisticados: [206]
La disociación del tiempo puede resultar del hecho de que pueden desencadenarse efectos no deseados en una pequeña ventana de tiempo en el período embrionario o fetal , pero las consecuencias pueden aparecer décadas después o incluso en la generación de los nietos. [208]
La disociación de sustancias resulta de interacciones aditivas, multiplicativas o más complejas de disruptores en combinación que producen efectos fundamentalmente diferentes de los de las respectivas sustancias por separado. [206]
La disociación de la dosis implica que las relaciones dosis-efecto suelen ser no lineales y a veces incluso tienen forma de U, de modo que las dosis bajas o medias pueden tener efectos más fuertes que las dosis altas. [207]
La disociación del sexo refleja el hecho de que los efectos pueden ser diferentes dependiendo de si los embriones o fetos son femeninos o masculinos. [208] [209]
El Congreso de los Estados Unidos ha mejorado el proceso de evaluación y regulación de los medicamentos y otras sustancias químicas. La Ley de Protección de la Calidad de los Alimentos de 1996 y la Ley de Agua Potable Segura de 1996 proporcionaron simultáneamente la primera directiva legislativa que obligaba a la EPA a abordar la alteración endocrina mediante el establecimiento de un programa de detección y análisis de sustancias químicas.
En 1998, la EPA anunció el Programa de Detección de Disruptores Endocrinos mediante el establecimiento de un marco para la fijación de prioridades, la detección y el análisis de más de 85.000 sustancias químicas en el comercio. Aunque la Ley de Protección de la Calidad de los Alimentos sólo exigía a la EPA que examinara los pesticidas para determinar su potencial para producir efectos similares a los de los estrógenos en los seres humanos, también le daba la autoridad para examinar otros tipos de sustancias químicas y efectos endocrinos. [210] Basándose en las recomendaciones de un panel asesor, la agencia amplió el programa de detección para incluir las hormonas masculinas, el sistema tiroideo y los efectos en los peces y otros animales salvajes. [210] El concepto básico detrás del programa es que la priorización se basará en la información existente sobre los usos de las sustancias químicas, el volumen de producción, la estructura-actividad y la toxicidad. La detección se realiza mediante el uso de sistemas de prueba in vitro (examinando, por ejemplo, si un agente interactúa con el receptor de estrógeno o el receptor de andrógeno ) y mediante el uso de modelos animales, como el desarrollo de renacuajos y el crecimiento uterino en roedores prepúberes. Los ensayos a gran escala examinarán los efectos no sólo en mamíferos (ratas), sino también en otras especies (ranas, peces, pájaros e invertebrados). Dado que la teoría implica los efectos de estas sustancias en un sistema funcional, los ensayos con animales son esenciales para la validez científica, pero los grupos de derechos de los animales se han opuesto a ellos. De manera similar, para demostrar que estos efectos se producen en seres humanos se necesitarían ensayos con seres humanos, y dichos ensayos también encuentran oposición.
Después de no poder cumplir con varios plazos para comenzar las pruebas, la EPA finalmente anunció que estaba lista para comenzar el proceso de prueba de docenas de entidades químicas sospechosas de ser disruptores endocrinos a principios de 2007, once años después de que se anunciara el programa. Cuando se anunció la estructura final de las pruebas, hubo objeciones a su diseño. Los críticos han denunciado que todo el proceso se ha visto comprometido por la interferencia de las empresas químicas. [211] En 2005, la EPA designó un panel de expertos para realizar una revisión abierta por pares del programa y su orientación. Sus resultados determinaron que "los objetivos a largo plazo y las preguntas científicas en el programa EDC son apropiados", [212] sin embargo, este estudio se realizó más de un año antes de que la EPA anunciara la estructura final del programa de detección. La EPA todavía tiene dificultades para ejecutar un programa de pruebas endocrinas creíble y eficiente. [210]
En 2016, la EPA tenía resultados de pruebas de estrógeno para 1.800 sustancias químicas. [210]
Europa
En 2013, una serie de pesticidas que contenían sustancias químicas que alteraban el sistema endocrino figuraban en el borrador de los criterios de la UE para su prohibición. El 2 de mayo, los negociadores estadounidenses de la Asociación Transatlántica para el Comercio y la Inversión (TTIP) insistieron en que la UE eliminara esos criterios y afirmaron que se debía adoptar un enfoque basado en el riesgo para la regulación. Más tarde, ese mismo día, Catherine Day escribió a Karl Falkenberg pidiendo que se eliminaran los criterios. [213]
La Comisión Europea tenía previsto establecer, antes de diciembre de 2013, criterios para identificar las sustancias químicas disruptoras endocrinas (EDC) presentes en miles de productos (incluidos desinfectantes, pesticidas y productos de higiene personal) que se han relacionado con cánceres, defectos congénitos y trastornos del desarrollo en los niños. Sin embargo, el organismo retrasó el proceso, lo que llevó a Suecia a declarar que demandaría a la comisión en mayo de 2014, culpando a la presión de la industria química por la alteración. [214]
"Este retraso se debe a la presión ejercida por el lobby químico europeo sobre los distintos comisarios. Los disruptores hormonales se están convirtiendo en un problema enorme. En algunos lugares de Suecia vemos peces bisexuales. Tenemos informes científicos sobre cómo esto afecta a la fertilidad de los niños y las niñas, y otros efectos graves", declaró a la AFP la ministra sueca de Medio Ambiente, Lena Ek , señalando que Dinamarca también había exigido que se tomaran medidas. [214]
En noviembre de 2014, el Consejo Nórdico de Ministros, con sede en Copenhague, publicó su propio informe independiente en el que se estimaba el impacto de los disruptores endocrinos ambientales en la salud reproductiva masculina y el consiguiente coste para los sistemas de salud pública . Concluía que los disruptores endocrinos probablemente cuestan a los sistemas de salud de toda la UE entre 59 y 1.180 millones de euros al año, y señalaba que incluso esta cifra representaba sólo "una fracción de las enfermedades relacionadas con el sistema endocrino". [215]
Hay pruebas de que, una vez que un contaminante ya no se utiliza o se restringe en gran medida su uso, la carga corporal humana de ese contaminante disminuye. Gracias a los esfuerzos de varios programas de monitoreo a gran escala, [84] [216] se conocen bastante bien los contaminantes más prevalentes en la población humana. El primer paso para reducir la carga corporal de estos contaminantes es eliminar o eliminar gradualmente su producción.
El segundo paso para reducir la carga de mercurio en el cuerpo humano es la concienciación y el etiquetado de los alimentos que probablemente contengan grandes cantidades de contaminantes. Esta estrategia ha funcionado en el pasado: se advierte a las mujeres embarazadas y lactantes que no coman mariscos que se sabe que acumulan altos niveles de mercurio. [217]
El aspecto más difícil de este problema es descubrir cómo eliminar estos compuestos del medio ambiente y dónde centrar los esfuerzos de remediación. Incluso los contaminantes que ya no se producen persisten en el medio ambiente y se bioacumulan en la cadena alimentaria. Comprender cómo estos productos químicos, una vez en el medio ambiente, se desplazan a través de los ecosistemas es esencial para diseñar formas de aislarlos y eliminarlos. Se han realizado esfuerzos globales para etiquetar los COP más comunes que se encuentran rutinariamente en el medio ambiente a través del uso de productos químicos como los insecticidas. Se han evaluado los doce principales COP y se han clasificado en un grupo demográfico para agilizar la información en torno a la población general. Esta facilitación ha permitido a las naciones de todo el mundo trabajar de manera efectiva en la prueba y la reducción del uso de estos productos químicos. Con un esfuerzo por reducir la presencia de dichos productos químicos en el medio ambiente, se puede reducir la lixiviación de COP en las fuentes de alimentos que contaminan a los animales que se alimentan comercialmente a la población estadounidense. [218]
Muchos compuestos orgánicos persistentes, incluidos los PCB, el DDT y los PBDE, se acumulan en los sedimentos de los ríos y los mares. La EPA está utilizando actualmente varios procesos para limpiar las zonas muy contaminadas, como se describe en su programa de remediación ecológica. [219]
Se utilizan microbios naturales que degradan los congéneres de PCB para remediar áreas contaminadas. [220]
Existen muchas historias de éxito sobre las iniciativas de limpieza de grandes sitios Superfund muy contaminados. Un vertedero de 10 acres (40.000 m2 ) en Austin, Texas, contaminado con COV vertidos ilegalmente fue restaurado en un año como humedal y parque educativo. [221]
Un sitio de enriquecimiento de uranio de EE. UU. que estaba contaminado con uranio y PCB fue limpiado con equipo de alta tecnología utilizado para encontrar los contaminantes dentro del suelo. [222] El suelo y el agua en un sitio de humedales contaminados se limpiaron de COV, PCB y plomo, se instalaron plantas nativas como filtros biológicos y se implementó un programa comunitario para garantizar el monitoreo continuo de las concentraciones de contaminantes en el área. [223] Estos estudios de caso son alentadores debido al corto tiempo necesario para remediar el sitio y el alto nivel de éxito alcanzado.
Los estudios sugieren que el bisfenol A, [224] ciertos PCB, [225] y los compuestos de ftalato [226] se eliminan preferentemente del cuerpo humano a través del sudor. Aunque algunos contaminantes como el bisfenol A (BPA) se eliminan preferentemente del cuerpo humano a través del sudor, se han realizado avances científicos recientes para aumentar la tasa de eliminación de contaminantes del cuerpo humano. Por ejemplo, se han propuesto técnicas de eliminación de BPA que utilizan enzimas como la lacasa y la peroxidasa para degradar el BPA en compuestos menos dañinos. Otra técnica para la eliminación de BPA es el uso de radicales altamente reactivos para la degradación. [227]
Efectos económicos
La exposición humana puede causar algunos efectos sobre la salud, como un coeficiente intelectual más bajo y obesidad en adultos. Estos efectos pueden provocar pérdida de productividad, discapacidad o muerte prematura en algunas personas. Una fuente estimó que, dentro de la Unión Europea , este efecto económico podría tener aproximadamente el doble de impacto económico que los efectos causados por la contaminación por mercurio y plomo. [228]
La carga socioeconómica de los efectos sobre la salud asociados a los EDC para la Unión Europea se estimó en base a la literatura actualmente disponible en 2016 y considerando las incertidumbres con respecto a la causalidad con los EDC y los costos relacionados con la salud correspondientes en el rango de € 46 mil millones a € 288 mil millones por año. [229]
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