La relación de toxicidad aguda a crónica (ACR) utiliza datos de toxicidad aguda para medir la toxicidad crónica (MATC) de una sustancia química de interés para un organismo. La ciencia que determina una concentración segura para el medio ambiente es imperfecta, estadísticamente limitada y requiere muchos recursos. Existe una demanda insatisfecha de evaluación rápida de la toxicidad de diferentes sustancias químicas para muchos organismos diferentes. La ACR es una solución propuesta para esta demanda.
Si bien los métodos empíricos son fundamentales para sacar conclusiones científicas y tomar decisiones fundamentadas, el criterio personal suele ser la mejor herramienta que tiene el organismo regulador para permitir o prohibir que sustancias químicas potencialmente tóxicas entren en el medio ambiente. Esto implica tener en cuenta información sobre la estructura química , las propiedades físicas y químicas, incluido el destino y el transporte en el medio ambiente, y, lo más importante, los datos toxicológicos. [1]
El ACR es matemáticamente el inverso del factor de aplicación (AF), que fue propuesto por primera vez por Mount y Stephan (1967). [2] No aporta información nueva, simplemente convierte los valores de AF en números enteros que son más fácilmente comparables visualmente para los investigadores.
El ACR es el inverso del factor de aplicación (AF). Esto facilita que los reguladores visualicen los datos como números enteros en lugar de decimales. El AF se calcula dividiendo la concentración máxima aceptable de tóxico (MATC) por la concentración letal que mata al 50 % de los organismos de prueba en una prueba de toxicidad aguda ( LC50 ).
La concentración máxima de toxicidad permitida (MATC) se determina tomando la raíz cuadrada de la concentración sin efectos ( NOEC ) multiplicada por la concentración de bajo efecto ( LOEC ).
El factor de aplicación (AF) se determina dividiendo el MATC por el LC50
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El ACR es entonces el inverso del AF.
Cada año, los fabricantes de productos químicos privados diseñan y sintetizan miles de sustancias químicas nuevas y diferentes. El público exige que todas estas sustancias químicas se sometan a pruebas y que la EPA las apruebe para su uso de conformidad con la TSCA . Parte de ese requisito de pruebas consiste en determinar la toxicidad de las sustancias químicas para los organismos del medio ambiente. [3]
La Sección 5 de la TSCA establece que la EPA debe responder a los avisos previos a la fabricación (PMN) entre 90 y 180 días después de su presentación por parte del fabricante. La EPA es responsable de identificar la sustancia, su uso propuesto, la cantidad producida, los subproductos, los niveles de exposición y todos los datos ambientales y de salud existentes necesarios para evitar daños significativos al medio ambiente. [4] Además, no hay requisitos de prueba de PMN, por lo que a menudo se presenta una cantidad mínima de datos. Esto puede discutirse como un fallo de la TSCA. [5] Los PMN de las nuevas sustancias químicas se envían al principio del desarrollo de la sustancia, por lo que rara vez contienen información sobre la toxicidad crónica; sin embargo, la EPA debe responder dentro del período de 90 a 180 días después de la presentación del PMN. Esto esencialmente supone una enorme carga para la EPA porque los efectos de las sustancias químicas en el medio ambiente son extremadamente difíciles de predecir simplemente basándose en pruebas de toxicidad de especies individuales (SST). [6] El período de tiempo limitado que la TSCA le da a la EPA para tomar esta decisión requiere que la EPA tome decisiones con un alto grado de incertidumbre. Esto, en última instancia, dificulta el objetivo de proteger el medio ambiente de efectos adversos significativos.
Los resultados de las pruebas de toxicidad aguda y crónica forman la base del conocimiento que los reguladores utilizan para realizar el trabajo relacionado con la evaluación de riesgos ecológicos y el diseño de políticas que definen qué cantidad de una sustancia química de interés debe permitirse en ciertos entornos. Si bien esto parece bastante simple para el profano, es extremadamente difícil en la práctica debido a una gran cantidad de factores modificadores inextricablemente vinculados a las pruebas de toxicidad y al análisis estadístico. [7] Se pueden observar diferentes efectos tóxicos de la misma sustancia química a través de diferentes tipos de exposiciones y parámetros ambientales, y por lo tanto, los resultados de toxicidad de las pruebas agudas y crónicas deben considerarse conjuntamente en la toma de decisiones. Además, las pruebas de toxicidad crónica tienden a requerir significativamente más atención y recursos que las pruebas agudas, lo que las hace mucho menos factibles para basar decisiones en forma oportuna. La necesidad de desarrollar métodos estadísticos más avanzados y de uniformidad en el uso de estos métodos por parte de los reguladores se ha puesto de manifiesto en la literatura. [8]
Los métodos científicos para determinar la toxicidad aguda y crónica para los organismos son inherentemente imperfectos y no uniformes en todo el campo de investigación, y la herramienta más útil para la toma de decisiones por parte de los funcionarios es, en la mayoría de los casos, el mejor criterio personal. [9]
Un nuevo método popular para la evaluación del riesgo ecológico es la estimación de toxicidad aguda a crónica (ACE, por sus siglas en inglés). Este método utiliza un programa informático para estimar la toxicidad crónica, que proporciona información similar con mucho menos esfuerzo y gasto para el investigador.
El ACR se deriva de datos generados por SST, por lo que es víctima de los mismos errores y limitaciones. Estas limitaciones se describen en detalle en la literatura [10].
El uso de estimaciones puntuales como las NOEC y las LOEC reduce un conjunto de datos que contiene muchos valores a una isometría, lo que elimina la rica información visual que permite al investigador evaluar la confiabilidad y la variabilidad de los datos. Se pierde información como la pendiente de la curva dosis-respuesta, de la que se derivan las NOEC y las LOEC. [11] Sin embargo, sin NOEC y LOEC, las decisiones regulatorias son mucho más difíciles de tomar. Si bien el ACR tiene desventajas debido a la incertidumbre de las estimaciones puntuales que utiliza para definirlo, aún se lo valora ampliamente como una herramienta regulatoria para realizar evaluaciones ambientales y tomar decisiones políticas.
Los ACR se basan en pruebas con varias metodologías diferentes, lo que significa que puede haber una variación significativa entre los ACR.
