Los tóxicos ambientales y el desarrollo fetal son el impacto de diferentes sustancias tóxicas del medio ambiente en el desarrollo del feto . Este artículo trata sobre los posibles efectos adversos de los tóxicos ambientales en el desarrollo prenatal tanto del embrión como del feto, así como sobre las complicaciones del embarazo . El embrión o feto humano es relativamente susceptible al impacto de las condiciones adversas dentro del entorno de la madre. Las condiciones fetales deficientes a menudo causan diversos grados de retrasos en el desarrollo, tanto físico como mental, para el bebé en crecimiento. Aunque algunas variables ocurren como resultado de las condiciones genéticas pertenecientes al padre, una gran parte son provocadas directamente por las toxinas ambientales a las que está expuesta la madre.
Varias toxinas representan un peligro significativo para los fetos durante el desarrollo. Un estudio de 2011 encontró que prácticamente todas las mujeres embarazadas de EE. UU. llevan múltiples sustancias químicas, incluidas algunas prohibidas desde la década de 1970, en sus cuerpos. Los investigadores detectaron bifenilos policlorados , pesticidas organoclorados , compuestos perfluorados , fenoles , éteres de difenilo polibromados , ftalatos , hidrocarburos aromáticos policíclicos , perclorato PBDE, compuestos utilizados como retardantes de llama y diclorodifeniltricloroetano (DDT), un pesticida prohibido en los Estados Unidos en 1972, en los cuerpos del 99 al 100 por ciento de las mujeres embarazadas que analizaron. Entre otros estrógenos ambientales , se identificó bisfenol A (BPA) en el 96 por ciento de las mujeres encuestadas. Varias de las sustancias químicas estaban en las mismas concentraciones que se han asociado con efectos negativos en los niños de otros estudios y se cree que la exposición a múltiples sustancias químicas puede tener un impacto mayor que la exposición a una sola sustancia. [1]
Los tóxicos ambientales pueden describirse por separado según los efectos que tienen, como anomalías estructurales, crecimiento alterado, deficiencias funcionales, neoplasia congénita o incluso la muerte del feto. [2]
Uno de cada diez bebés estadounidenses nace de forma prematura y aproximadamente el 5% nace con bajo peso. El nacimiento prematuro, definido como el nacimiento antes de las 37 semanas de gestación, es una de las principales causas de mortalidad infantil durante la niñez. La exposición a toxinas ambientales como el plomo, el humo del tabaco y el DDT se ha vinculado con un mayor riesgo de aborto espontáneo, bajo peso al nacer o parto prematuro. [3]
Las sustancias tóxicas que pueden causar anomalías congénitas estructurales se pueden denominar teratógenos . [4] Son agentes extrínsecos al embrión o al feto que ejercen efectos nocivos que conducen a un mayor riesgo de malformación , carcinogénesis , mutagénesis , alteración de la función, crecimiento deficiente o pérdida del embarazo . [5] Los teratógenos se clasifican en cuatro categorías principales:
Los teratógenos afectan al feto mediante diversos mecanismos, entre ellos:
Los efectos neuroplásticos de la contaminación pueden dar lugar a trastornos del desarrollo neurológico .
Muchos casos de autismo están relacionados con determinadas ubicaciones geográficas, lo que implica que algo en el entorno complementa un genotipo de riesgo para causar autismo en individuos vulnerables. Sin embargo, estos hallazgos sobre el autismo son controvertidos, ya que muchos investigadores creen que el aumento de las tasas en ciertas áreas es consecuencia de métodos de detección y diagnóstico más precisos y no se debe a ningún tipo de factor ambiental . [6]
Las sustancias que se han considerado especialmente dañinas son el plomo (que se almacena en los huesos de la madre), el humo del cigarrillo, el alcohol, el mercurio (un tóxico neurológico consumido a través del pescado), el dióxido de carbono y la radiación ionizante. [7]
El consumo de alcohol durante el embarazo puede provocar una serie de trastornos conocidos como trastornos del espectro alcohólico fetal . El más grave de ellos es el síndrome alcohólico fetal . [8]
La exposición fetal al humo de tabaco prenatal puede provocar una amplia gama de dificultades conductuales, neurológicas y físicas. [9] Los efectos adversos incluyen muerte fetal, alteración de la placenta, prematuridad, menor peso medio al nacer, defectos físicos congénitos (paladar hendido, etc.), disminución de la función pulmonar y mayor riesgo de mortalidad infantil. [7]
El mercurio elemental y el metilmercurio son dos formas de mercurio que pueden suponer riesgos de intoxicación por mercurio durante el embarazo. Se sabe que el metilmercurio, un contaminante mundial de los mariscos y los peces de agua dulce, produce efectos adversos en el sistema nervioso, especialmente durante el desarrollo del cerebro. El consumo de pescado es la principal fuente de exposición al mercurio en los seres humanos y algunos pescados pueden contener suficiente mercurio como para dañar el sistema nervioso en desarrollo de un embrión o un feto, lo que a veces provoca problemas de aprendizaje. [10] El mercurio está presente en muchos tipos de pescado, pero se encuentra principalmente en ciertos peces grandes. Un caso bien documentado de ingestión generalizada de mercurio y posterior complicación del desarrollo fetal tuvo lugar en la década de 1950 en la bahía de Minamata, Japón. Utilizado por una planta industrial cercana en la fabricación de plásticos, el metilmercurio se descargó en las aguas de la bahía de Minamata, donde pasó a ser ingerido regularmente por muchos aldeanos que utilizaban el pescado que vivía en la bahía como alimento básico. Pronto, muchos de los habitantes que habían estado consumiendo la carne cargada de mercurio comenzaron a experimentar efectos negativos por la ingestión de la toxina; Sin embargo, el mercurio afectó especialmente a las mujeres embarazadas y a sus fetos, lo que dio lugar a una alta tasa de abortos espontáneos. Los bebés supervivientes expuestos al mercurio en el útero tenían tasas extremadamente altas de discapacidades físicas e intelectuales, así como anomalías físicas por la exposición en el útero durante etapas clave del desarrollo físico fetal. [11] La Administración de Alimentos y Medicamentos de los Estados Unidos y la Agencia de Protección Ambiental recomiendan a las mujeres embarazadas no comer pez espada, tiburón, caballa real y blanquillo y limitar el consumo de atún blanco a 6 onzas o menos por semana. [10]
Se cree que los altos niveles de mercurio en los recién nacidos en Gaza se originan a partir de armas de guerra. [12]
La exposición al mercurio durante el embarazo también puede causar defectos en las extremidades. [3]
Los efectos adversos de la exposición al plomo durante el embarazo incluyen aborto espontáneo, bajo peso al nacer, retrasos neurológicos, anemia, encefalopatía, parálisis y ceguera, [3] [7]
El sistema nervioso en desarrollo del feto es particularmente vulnerable a la toxicidad del plomo. Se observa toxicidad neurológica en los hijos de mujeres expuestas como resultado de la capacidad del plomo para atravesar la barrera placentaria. Una preocupación especial para las mujeres embarazadas es que parte del plomo acumulado en los huesos se libera a la sangre durante el embarazo. Varios estudios han proporcionado evidencia de que incluso exposiciones maternas bajas al plomo producen déficits intelectuales y conductuales en los niños. [13]
El cadmio es un metal pesado que la Agencia de Protección Ambiental de los Estados Unidos clasifica como un probable carcinógeno humano. [14] Las personas a menudo están expuestas al cadmio a través de varias fuentes industriales y agrícolas, y la dieta se considera el método de exposición principal. [15] Se ha demostrado que el metal pesado causa daños a los riñones, los huesos y los sistemas neurológicos. [16] Las mujeres embarazadas tienen un mayor riesgo de problemas de salud a causa del cadmio debido a una mayor absorción del metal durante el embarazo. [17] El cadmio también puede representar riesgos para la salud del feto, algunos de los cuales pueden durar toda la vida, ya que interfiere con la función placentaria y el desarrollo fetal. [18] Ha habido evidencia de cambios en el tamaño al nacer asociados con altos niveles de exposición al cadmio, particularmente en niñas. [19] Aunque los estudios muestran que niveles relativamente bajos de exposición al cadmio pueden afectar los resultados del embarazo, se deben realizar más estudios para confirmar estos efectos, establecer pautas actualizadas de limitación de la exposición y explorar formas de disminuir la exposición, particularmente durante el embarazo. [20]
Las dioxinas y los compuestos similares a las dioxinas persisten en el medio ambiente durante mucho tiempo y están muy extendidas, por lo que todas las personas tienen cierta cantidad de dioxinas en el cuerpo. La exposición intrauterina a las dioxinas y a los compuestos similares a las dioxinas se ha asociado con cambios sutiles en el desarrollo del feto. Los efectos en el niño más adelante en la vida incluyen cambios en la función hepática, los niveles de hormona tiroidea, los niveles de glóbulos blancos y una disminución del rendimiento en las pruebas de aprendizaje e inteligencia. [21]
La contaminación del aire puede afectar negativamente el embarazo, dando lugar a mayores tasas de nacimientos prematuros, restricción del crecimiento y problemas cardíacos y pulmonares en el bebé. [22]
Compuestos como el monóxido de carbono, el dióxido de azufre y el dióxido de nitrógeno tienen el potencial de causar daños graves cuando son inhalados por una mujer embarazada. [23] Se ha descubierto que el bajo peso al nacer, el parto prematuro, el retraso del crecimiento intrauterino y las anomalías congénitas están asociados con la exposición fetal a la contaminación del aire. [24] Aunque la contaminación se puede encontrar prácticamente en todas partes, hay fuentes específicas que se sabe que liberan sustancias tóxicas y que deben evitarse en la medida de lo posible por quienes deseen permanecer relativamente libres de toxinas. Estas sustancias incluyen, entre otras: acerías, plantas de tratamiento de residuos/agua, incineradoras de aguas residuales, plantas de fabricación de automóviles, refinerías de petróleo y plantas de fabricación de productos químicos. [23]
El control de la contaminación del aire puede ser difícil. Por ejemplo, en Los Ángeles se han promulgado normas para controlar la contaminación mediante la imposición de normas sobre las emisiones industriales y de los vehículos. Se han realizado mejoras para cumplir con estas normas. A pesar de estas mejoras, la región aún no cumple con las normas federales sobre ozono y partículas en suspensión. En Los Ángeles se producen aproximadamente 150.000 nacimientos al año. Por lo tanto, cualquier efecto que la contaminación del aire tenga sobre el desarrollo humano en el útero es motivo de gran preocupación para quienes viven en esta región. [25]
Las partículas en suspensión (PM) son una mezcla de contaminantes en suspensión que permanecen en el aire y varían según la región. Estas partículas son muy pequeñas, de tamaño entre PM10 y PM2,5, y pueden entrar fácilmente en los pulmones. Se ha demostrado que las partículas en suspensión están asociadas a una morbilidad y mortalidad cardiorrespiratorias agudas. Se ha demostrado que las partículas en suspensión afectan el crecimiento intrauterino, lo que lleva a resultados nocivos para la salud del feto, como un crecimiento fetal deficiente o lento y un aumento de la morbilidad y la mortalidad fetales. [26] Un estudio de 2012 descubrió que la exposición a PM2,5 difería según la raza/etnia, la edad y el nivel socioeconómico, lo que lleva a que ciertas poblaciones experimenten mayores resultados negativos para la salud debido a la contaminación ambiental, especialmente en relación con las partículas en suspensión . [27]
Los pesticidas se crean con el propósito específico de causar daño (a insectos, roedores y otras plagas), los pesticidas tienen el potencial de causar daños graves a un feto en desarrollo, si se introducen en el entorno fetal. Los estudios han demostrado que los pesticidas, particularmente los fungicidas, han aparecido en análisis de la sangre del cordón umbilical de un bebé , lo que demuestra que dichas toxinas de hecho se transfieren al cuerpo del bebé. [28] En general, los dos pesticidas detectados con mayor frecuencia en la sangre del cordón umbilical son la dietiltoluamida (DEET) y la vinclozolina (un fungicida). [28] Aunque la toxicidad de los pesticidas no se menciona con tanta frecuencia como algunos de los otros métodos de toxicidad ambiental, como la contaminación del aire, la contaminación puede ocurrir en cualquier momento simplemente por participar en actividades cotidianas como caminar por un sendero cerca de un área contaminada o comer alimentos que no se han lavado adecuadamente. [28] Sólo en 2007, se encontraron 1.100 millones de libras (500 kt) de pesticidas presentes en el medio ambiente, lo que hizo que la exposición a pesticidas ganara notoriedad como una nueva causa de precaución para aquellos que desean preservar su salud. [28]
Una revisión de 27 estudios sobre la exposición prenatal y en la primera infancia a pesticidas organofosforados realizada en 2013 concluyó que todos, excepto uno, mostraban resultados negativos en el desarrollo neurológico. En los diez estudios que evaluaron la exposición prenatal, "se encontraron déficits cognitivos (relacionados con la memoria de trabajo) en niños de 7 años, déficits conductuales (relacionados con la atención) observados principalmente en niños pequeños y déficits motores (reflejos anormales), observados principalmente en neonatos". [29]
En 2014 se realizó una revisión sistemática de los efectos de la exposición prenatal y posnatal a pesticidas organofosforados sobre el desarrollo neurológico. La revisión concluyó que "la mayoría de los estudios que evaluaron la exposición prenatal observaron un efecto negativo sobre el desarrollo mental y un aumento de los problemas de atención en niños en edad preescolar y escolar". [30]
En 2017, un estudio analizó los posibles efectos de los pesticidas agrícolas en más de 500.000 nacimientos en una región predominantemente agrícola de California y comparó sus hallazgos con los resultados de los nacimientos en otras áreas de California con un predominio menor de la agricultura. En general, descubrieron que la exposición a pesticidas aumentó los resultados adversos del parto entre un 5 y un 9 %, pero solo entre las madres expuestas a las mayores cantidades de pesticidas. [31]
La exposición materna al benceno se ha relacionado con defectos cerebrales fetales, especialmente defectos del tubo neural. En un estudio, la exposición a BTEX (benceno, tolueno, etilbenceno, xilenos) durante el primer trimestre del embarazo ha indicado claramente una asociación negativa con el diámetro cerebral biparietal entre las semanas 20 y 32 del embarazo. Las mujeres con una alta exposición al tolueno tuvieron una tasa de abortos espontáneos de tres a cinco veces mayor que las que tuvieron una baja exposición, y se ha demostrado que las mujeres con exposición ocupacional al benceno tienen una mayor tasa de abortos espontáneos. La exposición ocupacional paterna al tolueno y al formaldehído también se ha relacionado con abortos espontáneos en sus parejas. El desarrollo normal está altamente controlado por hormonas, y la alteración por sustancias químicas creadas por el hombre puede cambiar permanentemente el curso del desarrollo. El ozono ambiental se ha asociado negativamente con la concentración de esperma en los hombres, las sustancias químicas asociadas con las operaciones de UOG (por ejemplo, benceno, tolueno, formaldehído, etilenglicol y ozono) se han asociado con impactos negativos en la calidad del semen, en particular la reducción del recuento de espermatozoides. [32]
Un estudio de 2011 encontró una relación entre los defectos del tubo neural y la exposición materna al benceno , un compuesto asociado con la extracción de gas natural. El estudio encontró que las madres que vivían en áreas censales de Texas con niveles más altos de benceno ambiental tenían más probabilidades de tener hijos con defectos del tubo neural, como espina bífida , que las madres que vivían en áreas con niveles más bajos de benceno . [33]
El Colegio Americano de Enfermeras Parteras recomienda las siguientes precauciones para minimizar la exposición a toxinas ambientales relevantes durante el embarazo: [35]
En un estudio sobre el desarrollo del gas natural en una zona rural de Colorado , se descubrió que la residencia materna en un radio de 10 millas de los pozos de gas natural tenía una asociación positiva con la prevalencia de defectos cardíacos congénitos y defectos del tubo neural . Junto con este hallazgo, se encontró una pequeña asociación entre el peso medio al nacer y la densidad y proximidad a los pozos de gas natural. La exposición materna a través de los pozos de gas natural puede presentarse en forma de benceno, solventes, hidrocarburos aromáticos policíclicos y otros contaminantes del aire como tolueno, dióxido de nitrógeno y dióxido de azufre. [36]
En Pensilvania, los pozos de producción de gas natural no convencional aumentaron de cero en 2005 a 3689 en 2013. Un estudio de 2016 de 9384 madres y 10946 neonatos en el Sistema de Salud Geisinger en Pensilvania encontró que la exposición residencial prenatal a la actividad de desarrollo de gas natural no convencional estaba asociada con el parto prematuro y el embarazo de alto riesgo registrado por el médico. [37] En el suroeste de Pensilvania, se ha encontrado que la proximidad materna a la perforación de gas no convencional está asociada con una disminución del peso al nacer. No estaba claro qué vía de exposición: aire, suelo o agua podría atribuirse a la asociación. Se necesitan más investigaciones y estudios más amplios sobre este tema. [38]
Los disruptores endocrinos son compuestos que pueden alterar el desarrollo normal y los niveles hormonales normales en los seres humanos. Los productos químicos disruptores endocrinos (EDC) pueden interactuar con los receptores hormonales , así como cambiar las concentraciones hormonales dentro del cuerpo, lo que lleva a respuestas hormonales incorrectas en el cuerpo, así como alterar el funcionamiento normal de las enzimas. Se sabe que la extracción de petróleo y gas contribuye a los EDC en el medio ambiente, en gran parte debido al alto riesgo de contaminación del suelo y las aguas superficiales que conllevan estas extracciones. Además de la contaminación del agua , la extracción de petróleo y gas también conduce a niveles más altos de contaminación del aire , creando otra ruta de exposición para estos disruptores endocrinos. Este problema a menudo no se informa y, por lo tanto, se subestima la verdadera magnitud del impacto. En 2016, se realizó un estudio Archivado 2017-05-06 en Wayback Machine para evaluar la necesidad de un componente endocrino en las evaluaciones de salud para la perforación y extracción de petróleo y gas en áreas densamente pobladas. Teniendo en cuenta el alto potencial de liberación de sustancias químicas del petróleo y el gas durante la extracción, específicamente sustancias químicas que han demostrado alterar la producción y el funcionamiento normales de las hormonas, los autores enfatizaron mucho la necesidad de un componente centrado en la función endocrina y la salud general con evaluaciones de salud y cómo esto a su vez impacta el medio ambiente. [39]
La placenta sana es una membrana semipermeable que forma una barrera para la mayoría de los patógenos y para ciertas sustancias xenobióticas . Sin embargo, es por diseño una barrera imperfecta ya que debe transportar sustancias necesarias para el crecimiento y el desarrollo. El transporte placentario puede ser por difusión pasiva para moléculas más pequeñas que son solubles en lípidos o por transporte activo para sustancias que son más grandes y/o cargadas eléctricamente . Algunas sustancias químicas tóxicas pueden ser transportadas activamente. La dosis de una sustancia que recibe el feto está determinada por la cantidad de la sustancia transportada a través de la placenta, así como por la tasa de metabolismo y eliminación de la sustancia. Como el feto tiene un metabolismo inmaduro , no puede desintoxicar sustancias de manera muy eficiente; y como la placenta juega un papel tan importante en el intercambio de sustancias entre la madre y el feto, no hace falta decir que cualquier sustancia tóxica a la que esté expuesta la madre se transporta al feto, donde puede afectar el desarrollo. El dióxido de carbono, el plomo, el etanol (alcohol) y el humo del cigarrillo en particular son todas sustancias que tienen una alta probabilidad de transferencia placentaria. [7]
Para identificar los posibles riesgos para el desarrollo fetal es necesario contar con una base de información científica. En 2004, Brent propuso un conjunto de criterios para identificar las causas de las malformaciones congénitas que también son aplicables a la toxicidad para el desarrollo en general. Estos criterios son:
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