El factor de equivalencia tóxica ( FET ) expresa la toxicidad de las dioxinas , furanos y PCB en términos de la forma más tóxica de dioxina, 2,3,7,8-TCDD . [1] La toxicidad de los congéneres individuales puede variar en órdenes de magnitud .
Con los FET, la toxicidad de una mezcla de dioxinas y compuestos similares a las dioxinas se puede expresar en un único número: la equivalencia tóxica (EQT). Se trata de una cifra única resultante del producto de la concentración y los valores de FET individuales de cada congénere. [1]
El concepto de TEF/TEQ se ha desarrollado para facilitar la evaluación de riesgos y el control reglamentario. Si bien el conjunto inicial y actual de TEF solo se aplica a las dioxinas y a las sustancias químicas similares a las dioxinas (DLC), el concepto se puede aplicar teóricamente a cualquier grupo de sustancias químicas que satisfaga los amplios criterios de similitud utilizados con las dioxinas, principalmente que el mecanismo de acción principal sea compartido por todo el grupo. Hasta ahora, solo las DLC han tenido un grado tan alto de evidencia de similitud toxicológica. [2]
A lo largo de los años han estado en funcionamiento varios sistemas, como los Equivalentes Tóxicos Internacionales para dioxinas y furanos únicamente, representados como I-TEQ DF , así como varios TEF específicos de cada país. El actual sistema de la Organización Mundial de la Salud , representado como WHO-TEQ DFP , que incluye los PCB , es ahora universalmente aceptado. [1]
Los seres humanos y la vida silvestre rara vez están expuestos a contaminantes solitarios, sino más bien a mezclas complejas de compuestos potencialmente dañinos. Las dioxinas y los DLC no son una excepción. [3] Esto es importante tenerlo en cuenta al evaluar la toxicidad porque los efectos de las sustancias químicas en una mezcla a menudo son diferentes de cuando actúan solas. Estas diferencias pueden ocurrir a nivel químico, donde las propiedades de los compuestos mismos cambian debido a la interacción, creando una nueva dosis en el tejido objetivo y un efecto cuantitativamente diferente. También pueden actuar juntos (acción similar simple) o de forma independiente en el organismo en el receptor durante la absorción, cuando se transportan por todo el cuerpo o durante el metabolismo , para producir un efecto conjunto. Los efectos conjuntos se describen como aditivos (usando dosis, respuesta/riesgo o efecto medido), sinérgicos o antagónicos . Una respuesta aditiva a la dosis ocurre cuando el efecto de la mezcla está determinado por la suma de las dosis químicas componentes, cada una ponderada por su potencia tóxica relativa. Una respuesta aditiva al riesgo ocurre cuando la respuesta de la mezcla es la suma de los riesgos de los componentes, con base en la ley de probabilidad de eventos independientes. Una respuesta de mezcla aditiva-efecto ocurre cuando el efecto combinado de la exposición a una mezcla química es igual a la suma de los efectos químicos de los componentes separados, por ejemplo, cambios incrementales en el peso relativo del hígado. El sinergismo ocurre cuando el efecto combinado de las sustancias químicas juntas es mayor que la predicción de aditividad basada en sus efectos separados. El antagonismo describe cuando el efecto combinado es menor que la predicción aditiva. Claramente es importante identificar qué tipo de aditividad se está utilizando. Estos efectos reflejan los modos de acción subyacentes y los mecanismos de toxicidad de las sustancias químicas. [4]
La aditividad es un concepto importante en este caso porque el método TEF funciona bajo el supuesto de que los contaminantes evaluados son aditivos en las mezclas. Debido a que las dioxinas y los DLC actúan de manera similar en el AhR, sus cantidades individuales en una mezcla se pueden sumar como valores proporcionales, es decir, TEQ, para evaluar la potencia total. Esta noción está bastante bien respaldada por la investigación. [5] Se han observado algunas interacciones y persisten algunas incertidumbres, incluida la aplicación a otros factores además de la ingesta oral. [1]
La exposición a medios ambientales que contienen 2,3,7,8-TCDD y otras dioxinas y compuestos similares a las dioxinas puede ser perjudicial para los seres humanos y la vida silvestre. Estas sustancias químicas son resistentes al metabolismo y se biomagnifican a lo largo de la cadena alimentaria. Los efectos tóxicos y biológicos de estos compuestos se transmiten a través del receptor de hidrocarburos arílicos (AhR) . A menudo, los resultados de la actividad humana dan lugar a casos de estas sustancias químicas como mezclas de DLC en el medio ambiente. El método TEF también se ha utilizado para evaluar la toxicidad de otras sustancias químicas, incluidos los hidrocarburos aromáticos policíclicos y los xenoestrógenos. [6]
El enfoque TEF utiliza un supuesto subyacente de aditividad asociada con estos productos químicos que tiene en cuenta la estructura y el comportamiento químicos. [3] Para cada producto químico, el modelo utiliza medidas comparativas de ensayos de toxicidad individuales, conocidas como potencia de efecto relativo (REP), para asignar un único factor de escala conocido como TEF.
La 2,3,7,8-tetraclorodibenzo- p -dioxina (TCDD) es la sustancia química de referencia con la que se compara la toxicidad de otras dioxinas y DLC. La TCDD es la DLC más tóxica que se conoce. A otras dioxinas y DLC se les asigna un factor de escala, o FET, en comparación con la TCDD. La TCDD tiene un FET de 1,0. A veces, el PCB 126 también se utiliza como sustancia química de referencia, con un FET de 0,1. [ cita requerida ]
Los factores de efecto terapéutico (FET) se determinan utilizando una base de datos de REP que cumplen los criterios establecidos por la OMS, utilizando diferentes modelos biológicos o puntos finales y se consideran estimaciones con un orden de magnitud de incertidumbre. [3] Las características necesarias para la inclusión de un compuesto en el enfoque de FET de la OMS incluyen: [3]
Todos los REP viables para una sustancia química se compilan en una distribución y el TEF se selecciona en función de incrementos de medio orden de magnitud en una escala logarítmica. El TEF se selecciona normalmente a partir del percentil 75 de la distribución REP para proteger la salud. [ cita requerida ]
Las distribuciones REP no están ponderadas para dar más importancia a ciertos tipos de estudios. El enfoque actual de los REP se centra en los estudios in vivo en lugar de in vitro . Esto se debe a que se han combinado todos los tipos de estudios in vivo ( agudos , subcrónicos , etc.) y diferentes puntos finales, y las distribuciones REP asociadas se muestran como un solo diagrama de caja. [3]
Los equivalentes tóxicos (TEQ) informan la concentración ponderada por toxicidad de mezclas de PCDD, PCDF y PCB. El valor informado proporciona información sobre la toxicidad de la mezcla de sustancias químicas y es más significativo para los toxicólogos que informar la concentración total. Para obtener los TEQ, la concentración de cada sustancia química en una mezcla se multiplica por su TEF y luego se suma con todas las demás sustancias químicas para informar la concentración total ponderada por toxicidad. [1] [6] Los TEQ se utilizan luego para fines de caracterización y gestión de riesgos, como la priorización de áreas de limpieza. [ cita requerida ]
La equivalencia tóxica de una mezcla se define por la suma de las concentraciones de los compuestos individuales (C i ) multiplicada por su toxicidad relativa (TEF): [6]
La evaluación de riesgos es el proceso mediante el cual se estima la probabilidad de algún efecto adverso, como el de un contaminante en el medio ambiente. Las evaluaciones de riesgos ambientales se llevan a cabo para ayudar a proteger la salud humana y el medio ambiente y, a menudo, se utilizan para ayudar a cumplir con las regulaciones como las estipuladas por CERCLA en los Estados Unidos. Las evaluaciones de riesgos pueden realizarse de manera retroactiva, es decir, cuando se evalúa el peligro de contaminación en un sitio superfund, o de manera predictiva, como cuando se planifican las descargas de desechos . [ cita requerida ]
La naturaleza compleja de las mezclas de sustancias químicas en el medio ambiente plantea un desafío para la evaluación de riesgos. [6] El enfoque TEF se desarrolló para ayudar a evaluar la toxicidad de los DLC y otros contaminantes ambientales con efectos aditivos [6] y actualmente cuenta con el respaldo de la Organización Mundial de la Salud [1].
La exposición humana a las dioxinas y las DLC es motivo de preocupación pública y normativa. [5] Entre los problemas de salud se encuentran los efectos endocrinos, de desarrollo, inmunológicos y cancerígenos. [12] La vía de exposición es principalmente a través de la ingestión de productos animales como carne, productos lácteos, pescado y leche materna. [12] Sin embargo, los seres humanos también están expuestos a altos niveles de "dioxinas naturales" en alimentos cocinados y verduras. La dieta humana representa más del 95% de la absorción total de TEQ. [12]
Los riesgos en humanos se calculan generalmente a partir de la ingestión conocida de contaminantes o de muestras de sangre o tejido adiposo. Sin embargo, los datos sobre la ingestión humana son limitados y los cálculos a partir de sangre y tejido no están bien fundamentados. Esto presenta una limitación para la aplicación del TEF en la evaluación de riesgos para humanos. [13]
La exposición de la fauna silvestre al DLC se debe a diversas fuentes, entre ellas la deposición atmosférica de emisiones (por ejemplo, la incineración de residuos) sobre hábitats terrestres y acuáticos y la contaminación por efluentes residuales. Los contaminantes se bioacumulan a lo largo de la cadena alimentaria. La OMS ha derivado valores de TEF para especies de peces, aves y mamíferos, pero las diferencias entre taxones para algunos compuestos son de órdenes de magnitud diferentes. En comparación con los mamíferos, los peces son menos sensibles a los PCB mono-orto. [3]
La evaluación de riesgos de DLC con el método TEF se basa en ciertos supuestos que implican distintos grados de incertidumbre. Estos supuestos incluyen: [3] [5]
Se supone que los FET son equivalentes para todos los efectos, todos los escenarios de exposición y todas las especies, aunque esto puede no ser la realidad. El método FET sólo tiene en cuenta los efectos de toxicidad relacionados con el mecanismo AhR; sin embargo, cierta toxicidad de los DLC puede estar mediada por otros procesos. La aditividad de dosis puede no ser aplicable a todos los DLC y escenarios de exposición, en particular aquellos que implican dosis bajas. No se consideran las interacciones con otras sustancias químicas que pueden inducir efectos antagónicos y estas pueden ser específicas de la especie. En términos de evaluaciones de riesgo para la salud humana, se supone que las estimaciones de potencia relativa de estudios en animales son predictivas de toxicidad en humanos, aunque existen diferencias específicas de la especie en el AhR. [5] Sin embargo, los estudios de mezclas in vivo han demostrado que los valores de FET de la OMS de 1998 predijeron la toxicidad de la mezcla dentro de un factor de dos o menos [1]. Un enfoque probabilístico puede proporcionar una ventaja en la determinación del FET porque describirá mejor el nivel de incertidumbre presente en un valor de FET [1].
El uso de valores de TEF para evaluar matrices abióticas como el suelo, los sedimentos y el agua es problemático porque los valores de TEF se calculan principalmente a partir de estudios de ingesta oral. [1]
Desde la década de 1980 existe una larga historia de desarrollo de los FET y de cómo utilizarlos. Las nuevas investigaciones que se llevan a cabo influyen en los criterios de orientación para la asignación de los FET a medida que avanza la ciencia. La Organización Mundial de la Salud ha organizado paneles de expertos para alcanzar un consenso mundial sobre cómo asignar los FET en conjunto con nuevos datos. Cada país recomienda sus propios valores de FET, generalmente respaldando los FET de consenso mundial de la OMS. [5]
Basándose en consideraciones mecanísticas, los PCB 37 , los PBDD, los PBDF, los PXCDD, los PXCDF, los PCN , los PBN y los PBB pueden incluirse en el concepto de TEF. Sin embargo, la mayoría de estos compuestos carecen de datos de exposición humana. Por lo tanto, los valores de TEF para estos compuestos están en proceso de revisión [1]