La toxicología ocupacional es la aplicación de la toxicología a los peligros químicos en el lugar de trabajo. Se centra en las sustancias y condiciones a las que las personas pueden estar expuestas en los lugares de trabajo, incluidas las exposiciones por inhalación y por vía dérmica , que son las más frecuentes cuando se habla de toxicología ocupacional. Estas exposiciones ambientales e individuales pueden afectar la salud, y se hace hincapié en la identificación de efectos adversos tempranos que son más sutiles que los que se presentan en la medicina clínica.
La toxicología ocupacional interactúa en gran medida con otros subcampos de la seguridad y salud ocupacional . Los estudios de epidemiología ocupacional pueden inspirar el estudio toxicológico de los agentes causales, y las investigaciones toxicológicas son importantes para establecer biomarcadores para la vigilancia de la salud en el lugar de trabajo . Los estudios de toxicología ocupacional pueden sugerir o evaluar los controles de riesgos utilizados por los higienistas industriales . Los estudios toxicológicos también son un insumo importante para realizar la evaluación de riesgos ocupacionales y establecer estándares y regulaciones como los límites de exposición ocupacional .
En 1983, se consideraba que alrededor de 60.000 compuestos químicos tenían consecuencias laborales. [1] Ciertos sectores tienen un mayor potencial de exposición a agentes químicos y biológicos, incluidos la fabricación , la construcción , la minería , la tala y la agricultura , así como los lugares de trabajo del sector de servicios , como la reparación de automóviles, las gasolineras, los oleoductos , el transporte por camiones y ferrocarriles, la gestión y remediación de residuos y los jardines botánicos. [2] Estos sectores contienen un mayor riesgo de exposición debido en gran medida al hecho de que trabajan con maquinaria pesada que puede emitir humos potencialmente nocivos cuando se opera. [3] Además, estos sectores implican la manipulación directa de diversas sustancias que posiblemente puedan contener compuestos químicos nocivos.
Los estudios toxicológicos son estudios de laboratorio experimentales sobre la respuesta de los organismos y las vías biológicas a una sustancia, y pueden generar datos que se utilizan para otras actividades de seguridad y salud ocupacional . [4] Estos estudios pueden durar entre 2 semanas y 2 años y se centran principalmente en determinar si el compuesto es tóxico o cancerígeno y, en caso afirmativo, qué tan tóxico es. [5] Para descubrir si un compuesto es tóxico o cancerígeno, los toxicólogos exponen ratones al compuesto en estudio y los examinan durante un período de tiempo determinado. Luego, estos toxicólogos buscan patrones en los ratones que puedan sugerir toxicidad o carcinogenicidad y extraen una conclusión a partir de estos datos.
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La toxicología ocupacional genera datos que se utilizan para identificar peligros y sus efectos fisiológicos, y cuantificar relaciones dosis-respuesta . [4] Uno de los principales usos de estos datos es establecer normas y reglamentaciones. Estas pueden adoptar la forma de límites de exposición ocupacional , que se basan en los niveles de concentración ambiental de sustancias tóxicas. También incluyen índices de exposición biológica, que se basan en el biomonitoreo de una sustancia tóxica, sus metabolitos u otros biomarcadores . [2] Los toxicólogos tienen un papel importante a la hora de determinar qué biomarcadores se pueden utilizar para el biomonitoreo durante la evaluación de la exposición y las actividades de vigilancia de la salud en el lugar de trabajo . [4]
La toxicología ocupacional es complementaria a la epidemiología ocupacional , en mayor grado que la toxicología y la epidemiología en general. Por ejemplo, los brotes identificados a través de estudios epidemiológicos como estudios de casos de evaluación de la exposición o vigilancia de la salud en el lugar de trabajo pueden inspirar el estudio toxicológico de agentes causales sospechosos o confirmados. [1] [2] Por el contrario, los resultados de la investigación toxicológica son importantes para establecer biomarcadores para la vigilancia de la salud en el lugar de trabajo para identificar la sobreexposición y probar la validez de los límites de exposición ocupacional. Estos biomarcadores están destinados a ayudar en la prevención mediante la identificación de efectos adversos tempranos, a diferencia de los diagnósticos para la medicina clínica que están diseñados para revelar estados patológicos avanzados. [2]
Los estudios toxicológicos tienen la ventaja, en comparación con la epidemiología, de que permiten estudiar nuevas sustancias antes de que se produzca una exposición en el comercio [2] o cuando no se dispone de datos epidemiológicos [4] . La toxicología también tiene la ventaja de esclarecer no sólo los efectos evidentes sobre la salud, sino también los pasos bioquímicos intermedios, como los procesos de biotransformación , así como los cambios celulares tempranos. Estos pueden ayudar a desarrollar medidas para prevenir o tratar la toxicidad [4] .
Los estudios de toxicología ocupacional también pueden sugerir o evaluar los controles de riesgos utilizados por los higienistas industriales . [1]
La toxicología ocupacional se diferencia de la toxicología ambiental en que la primera se centra en un número menor de personas expuestas, pero en un rango más amplio de niveles de exposición. La toxicología ambiental tiende a centrarse en situaciones con niveles bajos de exposición para un mayor número de personas, donde los efectos adversos pueden concentrarse en personas que son especialmente susceptibles a un determinado tóxico debido a factores genéticos o de otro tipo. [6]
La toxicología ocupacional tiene el desafío de realizar estudios que imiten las condiciones reales del lugar de trabajo, para las cuales la exposición por inhalación y la exposición dérmica son las más importantes, [1] [2] aunque en las industrias médicas, la exposición a inyecciones a través de heridas por pinchazos de agujas es un peligro. [4] En particular, los estudios experimentales de exposición por inhalación requieren una metodología y un equipo más complejos que para los experimentos de administración oral . Por ejemplo, es importante la medición y el control de la distribución del tamaño de las partículas, y el grado y la ubicación de la retención de partículas dentro del tracto respiratorio. [2] La exposición por inhalación e inyección es a menudo más peligrosa que la exposición dérmica, donde una función principal de la piel es proporcionar una barrera a las toxinas externas, y la exposición por ingestión , donde las toxinas pueden descomponerse en el tracto gastrointestinal y el hígado . [4]
Con frecuencia, existe exposición a mezclas de sustancias químicas cuyos efectos pueden no ser simplemente aditivos, ya que diferentes toxinas pueden interactuar de una manera que aumenta o reduce su toxicidad en relación con cada toxina por separado. [4] Las mezclas pueden incluir contaminantes no deseados en un producto o productos que se desvían de las especificaciones del fabricante. Las exposiciones no siempre son agudas, sino que pueden ser a niveles bajos y prolongados durante décadas. [2] Los trabajadores pueden estar expuestos a sustancias tóxicas en niveles más altos que el público en general, que está expuesto principalmente a través de productos de consumo y el medio ambiente. [7] Establecer una relación causal entre la enfermedad de un trabajador y las condiciones de trabajo es a menudo difícil porque las enfermedades relacionadas con el trabajo a menudo son indistinguibles de las que tienen otras causas, y puede haber un largo intervalo entre la exposición y la aparición de la enfermedad. [2]
Si bien la dosis de un tóxico es un fuerte predictor de los resultados de salud, las enfermedades ocupacionales a menudo se ven influenciadas o confundidas por otros factores ambientales o factores personales del huésped, como condiciones de salud preexistentes, genética del huésped o patrones de comportamiento del trabajador. Estos afectan la relación entre la concentración, duración y frecuencia de la exposición, y la dosis real del tóxico que llega a un tejido objetivo e interactúa con los procesos metabólicos. Por ejemplo, la dosis final de la exposición por inhalación depende de la frecuencia respiratoria y el volumen respiratorio, y la dosis de la exposición dérmica depende de la tasa de absorción a través de la piel, que está influenciada por las propiedades químicas del químico, el grosor de la piel en el lugar expuesto en el cuerpo y si la piel está intacta. [2]
La toxicología ocupacional utiliza métodos comunes a otras formas de toxicología. Se utilizan pruebas con animales para identificar efectos adversos y establecer niveles de exposición aceptables, así como para estudiar el mecanismo de acción y la relación dosis-respuesta . Existen varias alternativas in vitro a las pruebas con animales en varios casos específicos, como la predicción de sensibilizadores cutáneos y potencial de lesiones oculares, así como modelos cuantitativos de relación estructura-actividad . A veces, se realizan estudios de provocación humana controlados en casos en los que el riesgo para los voluntarios es insignificante; estos se utilizan para verificar si los resultados de los estudios con animales se traducen en humanos. [2]
En toxicología ocupacional se pueden realizar muchos tipos de mediciones, entre ellas las mediciones externas de exposición, la dosis interna medida a través de tejidos y fluidos corporales, la "dosis biológicamente efectiva" que mide el compuesto que realmente ha interactuado con biomoléculas del huésped, como el ADN y las proteínas, y la medición de los efectos posteriores de las mutaciones, los efectos citogenéticos y la expresión génica aberrante . [8] La experimentación puede centrarse en el funcionamiento y la regulación de los procesos de biotransformación que pueden desintoxicar o activar toxinas. Estos procesos están sujetos a diferencias entre individuos, lo que se estudia a través del campo de la toxicogenómica . [4]
Si bien los riesgos para la salud de las sustancias utilizadas en el lugar de trabajo se reconocen desde la antigüedad , los primeros estudios experimentales sobre sustancias peligrosas se realizaron a fines del siglo XIX y principios del XX, incluido el trabajo de John Scott Haldane sobre gases de minas , Karl Bernhard Lehmann sobre sustancias orgánicas y Ernest Kennaway sobre cáncer de piel ocupacional . [9]
Los biomarcadores comenzaron a usarse en la toxicología y epidemiología ocupacional en la década de 1970, y la década de 1990 mostró un enfoque creciente en los mecanismos moleculares, como la identificación de enzimas específicas que interactúan con los tóxicos y el estudio de su variación entre individuos. [8]