GenX es una marca registrada de Chemours para un compuesto químico organofluorado sintético de cadena corta, la sal de amonio del ácido dímero de óxido de hexafluoropropileno (HFPO-DA). También se puede utilizar de manera más informal para referirse al grupo de fluoroquímicos relacionados que se utilizan para producir GenX. [1] [2] DuPont comenzó el desarrollo comercial de GenX en 2009 como reemplazo del ácido perfluorooctanoico ( PFOA , también conocido como C8), en respuesta a las acciones legales debido a los efectos sobre la salud y la ecotoxicidad del PFOA. [3] [4] [5]
Aunque GenX fue diseñado para ser menos persistente en el medio ambiente en comparación con el PFOA, ha demostrado ser un “sustituto lamentable”. [6] Sus efectos pueden ser igualmente dañinos o incluso más perjudiciales que los del químico que se suponía que debía reemplazar. [7] [6] [8]
GenX es uno de los muchos compuestos organofluorados sintéticos conocidos colectivamente como sustancias perfluoroalquilo y polifluoroalquilo (PFAS).
Los productos químicos se utilizan en productos como envases de alimentos , pinturas, productos de limpieza, revestimientos antiadherentes, tejidos para exteriores y espuma contra incendios . [9] Los productos químicos son fabricados por Chemours , una escisión corporativa de DuPont , en Fayetteville, Carolina del Norte . [10]
Los productos químicos GenX se utilizan como sustitutos del PFOA para la fabricación de fluoropolímeros como el teflón [2] [11] Los productos químicos GenX sirven como surfactantes y auxiliares de procesamiento en el proceso de producción de fluoropolímeros para reducir la tensión superficial, lo que permite que las partículas de polímero crezcan más. Luego, los productos químicos GenX se eliminan del polímero final mediante tratamiento químico y calentamiento. [12]
El proceso de fabricación combina dos moléculas de óxido de hexafluoropropileno (HFPO) para formar HFPO-DA. El HFDO-DA se convierte en su sal de amonio, que es el compuesto oficial de GenX. [3] [2]
El proceso químico utiliza ácido 2,3,3,3-tetrafluoro-2-(heptafluoropropoxi)propanoico (FRD-903) para generar 2,3,3,3-tetrafluoro-2-(heptafluoropropoxi)propanoato de amonio (FRD-902) y éter heptafluoropropílico 1,2,2,2-tetrafluoroetílico (E1). [13]
Cuando GenX entra en contacto con el agua, libera el grupo amonio y se convierte en HFPO-DA. Como el HFPO-DA es un ácido fuerte, se desprotona en su base conjugada, que luego se puede detectar en el agua. [3]
En Carolina del Norte , la planta Chemours Fayetteville liberó compuestos GenX en el río Cape Fear , que es una fuente de agua potable para el área de Wilmington . Un documental, The Devil We Know ; una dramatización ficticia, Dark Waters ; y una autobiografía de no ficción, Exposure: Poisoned Water, Corporate Greed, and One Lawyer's Twenty-Year Battle Against DuPont de Robert Bilott , posteriormente dieron a conocer los vertidos, lo que provocó una controversia sobre los posibles efectos sobre la salud. [14]
La primera vez que se informó sobre la presencia de HFPO-DA en el río Cape Fear fue en 2012 [15] y se informó sobre la presencia de once sustancias polifluoroalquiladas (PFAS) adicionales en 2014. [16] Estos resultados se publicaron como un documento formal en 2015. [17] El año siguiente, la Universidad Estatal de Carolina del Norte y la EPA publicaron conjuntamente un estudio que demostraba la presencia de HFPO-DA y otras PFAS en el agua potable del área de Wilmington proveniente del río Cape Fear. [18]
En septiembre de 2017, el Departamento de Calidad Ambiental de Carolina del Norte (NCDEQ) ordenó a Chemours que detuviera los vertidos de todos los compuestos fluorados al río. Un mes después, tras un derrame químico, el NCDEQ citó a Chemours por violar las disposiciones de su permiso de vertido de aguas residuales del Sistema Nacional de Eliminación de Vertidos de Contaminantes . [19] En noviembre de 2017, el Gobierno del Condado de Brunswick presentó una demanda federal alegando que DuPont no había revelado las investigaciones sobre los posibles riesgos del químico. [20]
En la primavera de 2018, Cape Fear River Watch [21] demandó a Chemours por violaciones a la Ley de Agua Limpia y demandó al NCDEQ por inacción. [22] Después de que se presentaron las demandas de Cape Fear River Watch, el NCDEQ presentó una demanda contra Chemours, el resultado de las 3 demandas culminó en una orden de consentimiento. [23] La orden firmada por las 3 partes requiere que Chemours reduzca drásticamente las descargas de agua y las emisiones atmosféricas que contienen PFAS, así como el muestreo y la filtración para los propietarios de pozos con pozos contaminados, entre otros requisitos. Todos los materiales relativos al estado de los requisitos de la orden de consentimiento deben publicarse en un sitio web público, https://www.chemours.com/en/about-chemours/global-reach/fayetteville-works/compliance-testing. Un requisito de la orden era un análisis no dirigido que encontró 257 PFAS "desconocidos" liberados de Fayetteville Works, (además de los 100 PFAS "conocidos" que se pueden cuantificar. [24] Cape Fear River Watch publicó [25] que su investigación del archivo de permiso de NC DEQ [26] indica que los primeros subproductos de PFAS probablemente se liberaron de Fayetteville Works en 1976 con la producción de Nafion que utiliza HFPO en la producción (también conocido como GenX) y crea subproductos denominados Nafion Byproducts 1 a 5, algunos de los cuales se han encontrado en la sangre de los residentes del área de Cape Fear. [27]
En 2020, Michigan adoptó estándares para el agua potable para cinco compuestos PFAS que anteriormente no estaban regulados, incluido el HFPO-DA, que tiene un nivel máximo de contaminante (MCL) de 370 partes por billón (ppt). Dos compuestos PFAS que anteriormente estaban regulados, el PFOA y el PFOS, vieron reducidos sus límites aceptables a 8 ppt y 16 ppt respectivamente. [28] [29]
En 2022, el río Roanoke de Virginia se contaminó con GenX en niveles que, según se informó, fueron de 1,3 millones de partes por billón. [30]
Se ha demostrado que GenX causa diversos efectos adversos para la salud. Si bien en un principio se comercializó como una alternativa más segura a los PFAS tradicionales, las investigaciones sugieren que GenX plantea riesgos significativos para la salud similares a los asociados con su predecesor. [6] [7] [8] [9] [31]
Los estudios han demostrado que el hígado es especialmente vulnerable a la exposición al GenX. [31] [32] [33] La investigación en animales ha demostrado que incluso dosis bajas de GenX pueden causar agrandamiento y daño del hígado. [32] [34] De manera similar, los riñones también son sensibles al GenX, y la exposición crónica conduce a toxicidad renal. [34] Estos efectos resaltan los peligros potenciales de la exposición prolongada incluso a pequeñas cantidades de la sustancia química. [35] [32]
Existe una creciente preocupación por el potencial cancerígeno del GenX. Las investigaciones en modelos animales han vinculado la exposición a diversos tipos de cáncer, incluidos el cáncer de hígado, de páncreas y de testículos. [31] [32] [36] Aunque los datos sobre seres humanos son limitados, los resultados de estos estudios han impulsado una mayor investigación sobre los posibles riesgos de cáncer que plantea el GenX. [32] [36]
Dos estudios de 2023 han identificado posibles efectos neurotóxicos de GenX, en particular durante períodos críticos del desarrollo. [37] [38] La exposición previa a la diferenciación de neuronas dopaminérgicas humanas (células SH-SY5Y) a dosis bajas de GenX (0,4 y 4 µg/L) resultó en alteraciones persistentes en las características neuronales. El estudio informó cambios significativos en la morfología nuclear, la disposición de la cromatina y una mayor expresión del marcador represor H3K27me3, que está asociado con la neurodegeneración. [38]
Estos cambios se acompañaron de alteraciones en la función mitocondrial y un aumento de los niveles de calcio intracelular, que son marcadores críticos de la salud neuronal. En particular, la exposición a GenX provocó una expresión alterada de la α-sinucleína, una proteína estrechamente vinculada al desarrollo de la enfermedad de Parkinson. Los hallazgos sugieren que la exposición a GenX durante el desarrollo puede suponer un riesgo a largo plazo de trastornos neurodegenerativos, en particular la enfermedad de Parkinson, debido a su impacto en procesos neuronales clave. [38]
Investigaciones recientes también han subrayado el potencial de GenX para alterar el metabolismo de la glucosa y los lípidos durante períodos críticos del desarrollo. Un estudio de 2021 publicado en Environment International investigó los efectos de la exposición prenatal a GenX en ratas Sprague-Dawley, revelando resultados adversos maternos y neonatales significativos, como aumento del peso del hígado materno, perfiles lipídicos alterados y reducción de la acumulación de glucógeno en los hígados neonatales, lo que resulta en hipoglucemia. Además, se observó mortalidad neonatal y menor peso al nacer con dosis más altas de GenX. [39]
Un estudio de 2024 publicado en Science of The Total Environment amplió estos hallazgos en ratones y demostró que la exposición gestacional a GenX provocó un aumento del peso del hígado, niveles elevados de enzimas hepáticas (p. ej., ALT y AST) y una disminución de la capacidad de almacenamiento de glucógeno en el hígado. También se observaron alteraciones de la flora intestinal y de la barrera mucosa intestinal, lo que vincula aún más la exposición a GenX con la hepatotoxicidad. [33]
Ambos estudios revelaron alteraciones significativas en la expresión genética, particularmente en las vías que regulan el metabolismo de la glucosa y los lípidos. Se observó una sobreexpresión de genes como CYP4A14, Sult2a1 e Igfbp1, lo que puede tener implicaciones a largo plazo para la salud metabólica. Estos hallazgos sugieren que la exposición gestacional al GenX podría desencadenar trastornos metabólicos y toxicidad hepática, lo que plantea posibles riesgos para la salud de las poblaciones expuestas al GenX a través de fuentes de agua contaminadas. [33] [39]
Los estudios han demostrado que la exposición a GenX, un sustituto de los productos químicos PFAS de cadena larga, puede provocar efectos complejos en la salud. GenX se ha relacionado con alteraciones en las respuestas inmunitarias y los procesos metabólicos, como se ha observado en estudios tanto en humanos como en animales. Por ejemplo, en un estudio con Monodelphis domestica , la exposición a GenX aumentó la regulación de los genes asociados con la inflamación y el transporte de ácidos grasos. [40] Otro estudio en ratones mostró que GenX suprimió las respuestas inmunitarias innatas a las nanopartículas de negro de carbón inhaladas, al mismo tiempo que promovía la proliferación de células pulmonares, incluidos los macrófagos y las células epiteliales. [41] Estos hallazgos sugieren que GenX puede tener efectos inmunosupresores, aumentando potencialmente la susceptibilidad a los agentes respiratorios al tiempo que fomenta el crecimiento celular en los pulmones, lo que genera inquietudes sobre los riesgos para la salud respiratoria.
Esta investigación destaca las posibles implicaciones para la salud de la exposición al gen X, en particular su impacto en el funcionamiento del sistema inmunitario y la proliferación celular, que pueden contribuir tanto a la supresión inmunitaria como a consecuencias adversas para la salud, como la inflamación o las enfermedades respiratorias. Estos hallazgos plantean inquietudes sobre el impacto a largo plazo en la salud humana, especialmente en las poblaciones vulnerables. [35]
En junio de 2022, la Agencia de Protección Ambiental de los EE. UU. (EPA) publicó avisos de salud sobre el agua potable , que son documentos técnicos no reglamentarios, para GenX y PFBS . [42] [43] Los avisos de salud de por vida y los documentos de respaldo de efectos sobre la salud ayudan a los funcionarios y administradores federales, estatales, tribales y locales de los sistemas de agua potable a proteger la salud pública cuando estos productos químicos están presentes en el agua potable.
La EPA ha enumerado los pasos recomendados que los consumidores pueden tomar para reducir la posible exposición a GenX y otras sustancias químicas PFAS. [44]