El triclocarbán (a veces abreviado como TCC ) es un químico antibacteriano que alguna vez fue común en productos de cuidado personal como jabones y lociones, pero que ahora se ha eliminado gradualmente. Originalmente se desarrolló para el campo médico. [2] Aunque se desconoce su modo de acción, el TCC puede ser eficaz para combatir infecciones al atacar el crecimiento de bacterias como Staphylococcus aureus . [3] Investigaciones adicionales buscan comprender su potencial para causar resistencia antibacteriana y sus efectos sobre la salud del organismo y del medio ambiente. [4]
El triclocarbán se ha utilizado como compuesto antimicrobiano y antifúngico desde la década de 1960. [5] Se encontraba comúnmente en productos de cuidado personal como antimicrobiano en jabones, lociones, desodorantes, pasta de dientes y plástico. [6] En 2005, [actualizar]aproximadamente el 80% de todo el jabón en barra antimicrobiano vendido en los Estados Unidos contenía triclocarbán. [5] En 2011, los consumidores estadounidenses gastaban casi mil millones de dólares anuales en productos que contenían triclocarbán y triclosán. [7]
En diciembre de 2013, la Administración de Alimentos y Medicamentos (FDA) exigió a todas las empresas que demostraran en el plazo de un año que el triclocarbán no era nocivo para los consumidores. Empresas como Johnson & Johnson , Procter & Gamble , Colgate-Palmolive y Avon comenzaron a eliminar gradualmente los ingredientes antibacterianos debido a preocupaciones por la salud. [8]
En 2016, el uso de triclocarbán en jabones había disminuido al 40%, y en septiembre de 2017 la FDA prohibió el triclocarbán, el triclosán y otros 17 productos químicos antibacterianos comunes, porque no se había demostrado que fueran seguros o más efectivos que el agua y el jabón común. [9]
El triclocarbán, 3-(4-clorofenil)-1-(3,4-diclorofenil)urea, es un polvo blanco insoluble en agua. Si bien el triclocarbán tiene dos anillos de fenilo clorados, es estructuralmente similar a los compuestos de carbanilida que se encuentran a menudo en pesticidas (como el diurón ) y algunos medicamentos. La cloración de las estructuras de anillo a menudo se asocia con hidrofobicidad, persistencia en el medio ambiente y bioacumulación en tejidos grasos de organismos vivos. Por esta razón, el cloro también es un componente común de los contaminantes orgánicos persistentes . [10] El triclocarbán es incompatible con reactivos oxidantes fuertes y bases fuertes, cuya reacción podría dar lugar a problemas de seguridad como explosión, toxicidad, gases y calor.
Existen dos rutas comerciales utilizadas para la producción de triclocarbán, utilizando la reacción de isocianatos con nucleófilos como aminas para formar ureas : [11]
La especificación de pureza en el borrador de la monografía de la USP para el triclocarbán es: no menos del 97,0 % p/p. La pureza de la producción comercial es mayor, 98 % p/p. [12]
El triclocarbán es activo principalmente contra bacterias grampositivas (bacterias con una pared gruesa de peptidoglicano ). Se desconoce el mecanismo de acción preciso del triclocarbán, pero se ha demostrado que es bacteriostático, lo que impide la proliferación bacteriana. [13]
El mecanismo de acción específico de los efectos del triclocarbán sobre la salud de los seres humanos, al igual que en las bacterias, no está claro. En general, in vitro , el triclocarbán mejora la expresión génica de otras hormonas esteroides, incluidos los andrógenos, los estrógenos y el cortisol. Se plantea la hipótesis de que el compuesto actúa de manera similar a los cofactores o coactivadores que modulan la actividad de los receptores de estrógenos y los receptores de andrógenos . [14] [15] Los experimentos muestran que el triclocarbán activa el receptor de androstano constitutivo y el receptor de estrógeno alfa tanto in vivo como in vitro y podría tener el potencial de alterar la homeostasis fisiológica normal. La activación de estos receptores amplifica la expresión génica y, al hacerlo, puede ser la base mecanística del impacto del triclocarbán sobre la salud de los seres humanos. Sin embargo, se necesita más investigación para determinar si el triclocarbán aumenta la actividad de las hormonas esteroides sexuales al unirse a los receptores o al unirse y sensibilizar a los coactivadores del receptor. [16] [17]
El triclocarbán actúa para tratar tanto las infecciones bacterianas iniciales de la piel y las mucosas como aquellas infecciones con riesgo de sobreinfección . In vitro , se ha descubierto que el triclocarbán es eficaz contra varias cepas de bacterias estafilococos , estreptococos y enterococos . Se ha demostrado que es eficaz como antibacteriano incluso a niveles muy bajos. Se ha descubierto que la concentración inhibitoria mínima del triclocarbán oscila entre 0,5 y 8 mg/L para estas diversas cepas. [18] El triclocarbán es indudablemente bacteriostático solo para bacterias grampositivas como Staphylococcus aureus , lo que sugiere que el mecanismo de la actividad antibacteriana del triclocarbán es a través de su desestabilización de las paredes celulares bacterianas. [5]
La exposición de organismos como peces, algas y seres humanos a niveles bajos de triclocarbán y otras sustancias químicas antibacterianas mata a los microbios débiles y permite que las cepas más fuertes y resistentes proliferen. Como los microbios comparten genes , un aumento de cepas resistentes aumenta la probabilidad de que los microbios débiles adquieran estos genes de resistencia. La consecuencia es una nueva colonia de microbios resistentes a los fármacos. [19]
Cuando los microbios resistentes se exponen a los antimicrobianos, aumentan la expresión de los genes que les confieren esta resistencia. El riesgo de resistencia bacteriana a los antibióticos se ha estudiado mediante el seguimiento cuantitativo de la abundancia del gen tetQ en microcosmos de aguas residuales. Como tetQ es el gen de resistencia más común en el medio ambiente y codifica proteínas de protección ribosómica, la cantidad que se expresa se correlaciona con la cantidad de resistencia en una población microbiana. Se ha demostrado que la adición de triclocarbán aumenta la expresión de este gen tetQ. [19]
También se descubrió que la expresión del gen TetQ en bacterias aumentaba significativamente cuando se añadían al mismo tiempo varios antimicrobianos, como tetraciclina, triclosán y triclocarbán, a un sistema experimental. La combinación de estos compuestos afecta a la resistencia al crear una situación en la que se produce una coselección (o selección natural por más de un reactivo) de genes de resistencia. La naturaleza compleja de las comunidades microbianas y la multitud de antibióticos presentes en los entornos acuáticos a menudo conducen a este tipo de evento de selección dinámica y a los múltiples patrones de resistencia que se observan en las bacterias naturales. [19]
Durante la fabricación del triclocarbán se liberan 139 subproductos tóxicos y cancerígenos, como la 4-cloroanilina y la 3,4-dicloroanilina. Se pueden liberar más de estos carcinógenos tras el ataque químico, físico y biológico del triclocarbán. [20] La duración del uso del producto químico triclocarbán en productos personales es relativamente corta. Tras su eliminación, el triclocarbán se elimina por el desagüe hasta las plantas de tratamiento de aguas residuales municipales , donde se elimina del agua aproximadamente el 97-98 % del triclocarbán.
La descarga de efluentes de estas plantas de tratamiento y la disposición de lodos en la tierra es la principal vía de exposición ambiental al triclocarbán. Las investigaciones muestran que se han detectado triclocarbán y triclosán en efluentes y lodos de aguas residuales ( biosólidos ) debido a su eliminación incompleta durante el tratamiento de aguas residuales. [21] Debido a su naturaleza hidrófoba, cantidades significativas de ellos en corrientes de aguas residuales se reparten en lodos, con concentraciones a niveles de mg/kg. El volumen de triclocarbán que vuelve a entrar en el medio ambiente en lodos de depuradora después de la captura inicial exitosa de las aguas residuales es de 127.000 ± 194.000 kg/año. Esto equivale a un 4,8 – 48,2% de su volumen total de consumo en EE. UU. Los cultivos que se ha demostrado que absorben antimicrobianos del suelo incluyen cebada, festuca de los prados, zanahorias y frijoles pintos. [20] Los estudios muestran que cantidades sustanciales de triclocarbán (227.000 – 454.000 kg/año) pueden atravesar las plantas de tratamiento de aguas residuales y dañar las algas en las aguas superficiales. [20]
Se pueden encontrar altas concentraciones de triclocarbán en las aguas residuales . En 2011, se encontraba entre los diez compuestos orgánicos de aguas residuales detectados con mayor frecuencia y concentración. Se han encontrado concentraciones cada vez mayores de triclocarbán en los últimos cinco años y ahora se detecta con más frecuencia que el triclosán . [6]
El triclocarbán tiene un índice de riesgo superior a uno, lo que indica el potencial de efectos adversos en los organismos debido a la toxicidad. [6] Como el triclocarbán se encuentra en altas concentraciones en ambientes acuáticos, existen preocupaciones con respecto a su toxicidad para las especies acuáticas. Específicamente, se ha demostrado que el triclocarbán es tóxico para anfibios, peces, invertebrados y plantas acuáticas, y se han encontrado rastros del compuesto en delfines del Atlántico. [6] [22] El triclocarbán puede alterar las hormonas críticas para los procesos de desarrollo y endocrinos en la fauna silvestre expuesta. Los sistemas neurológico y reproductivo se ven particularmente afectados por el contacto con este compuesto. El triclocarbán también puede afectar el comportamiento de la fauna silvestre. [22] Por ejemplo, el triclosán y el triclocarbán son 100 a 1000 veces más efectivos para inhibir y matar algas, crustáceos y peces que para matar microbios. El triclocarbán y el triclosán se han observado en múltiples organismos, incluidas algas, gusanos negros acuáticos, peces y delfines. [20]
La bioacumulación de triclocarbán es posible en varios organismos. Se sabe que las lombrices de tierra almacenan esta sustancia química en sus cuerpos y, debido a su función ecológica como fuente de alimento, tienen el potencial de hacer que el triclocarbán avance en la cadena alimentaria. [23] Las especies microbianas que se encuentran en los suelos también bioacumulan triclocarbán. Sin embargo, no se ha descubierto que la presencia de la sustancia química afecte a la salud de estos microbios. [24] El triclocarbán se acumula rápidamente tanto en las algas como en los caracoles adultos enjaulados. [25] Además, es más probable que el triclocarbán se bioacumule en los organismos acuáticos que el triclosán. [26]
La bioacumulación se produce en plantas tratadas con agua que contiene triclocarbán. Sin embargo, se estima que menos del 0,5% de la ingesta diaria aceptable de triclocarbán para los seres humanos corresponde al consumo de vegetales. Por lo tanto, la concentración de triclocarbán en las partes comestibles de las plantas es una vía de exposición insignificante para los seres humanos. [ cita requerida ]
El potencial de bioacumulación del triclocarbán en las plantas se ha explotado en la construcción de humedales destinados a ayudar a eliminar el triclocarbán de las aguas residuales. Estos humedales construidos se consideran una opción de tratamiento rentable para la eliminación de PPCP , incluidos el triclocarbán y el triclosán, de los efluentes de agua doméstica. Dichos compuestos tienden a concentrarse en las raíces de las plantas de humedales. Los posibles riesgos ecológicos asociados con este método son la disminución de los sistemas radiculares en las plantas de humedales, la reducción de la absorción de nutrientes, la disminución de la capacidad competitiva y el aumento del potencial de desarraigo. Debido a estos riesgos, la exposición a largo plazo de los ecosistemas de humedales a aguas residuales que contienen triclocarbán como una solución importante a la contaminación por aguas residuales aún está en discusión. [27]
Un estudio ha investigado cómo el triclocarbán permanece en el organismo humano después de usar una pastilla de jabón con trazas de triclocarbán. El análisis de muestras de orina de sujetos de prueba humanos muestra que, después de que el triclocarbán ha sufrido glucuronidación , sus metabolitos oxidativos se excretan con menos facilidad que el propio triclocarbán. Este mismo estudio realizó tratamientos tópicos de triclocarbán en ratas y, al analizar los niveles de orina y plasma, demostró que el triclocarbán permanece en el sistema del organismo. [28]
El triclocarbán induce respuestas débiles mediadas por los receptores de hidrocarburos arílicos , estrógenos y andrógenos in vitro . Esto aún debe confirmarse in vivo . [29] In vitro , la activación dependiente de dihidrotestosterona de la expresión génica sensible al receptor de andrógenos se mejora con triclocarbán hasta en un 130%. [30] El triclocarbán también es un potente inhibidor de la enzima epóxido hidrolasa soluble (sEH) in vitro . [28] Además, el triclocarbán amplifica la bioactividad de la testosterona y otros andrógenos. Esta mayor actividad puede tener implicaciones adversas para la salud reproductiva. [7] [23] Los estudios con triclocarbán en ratas mostraron un aumento del tamaño de las glándulas prostáticas de los especímenes. [31] La amplificación de las hormonas sexuales podría promover el crecimiento del cáncer de mama y próstata. [ cita requerida ]
La toxicidad química del triclocarbán en términos de letalidad es baja ( DL50 >5000 mg/kg). Su tasa de absorción cutánea también es baja. [ 32] Sin embargo, la exposición repetida a dosis bajas puede causar trastornos endocrinos con el tiempo. [ cita requerida ]
Los derrames pueden aumentar el riesgo de exposición humana, ecológica y ambiental al triclocarbán. Se recomienda la eliminación y contención inmediatas del derrame, incluido el triclocarbán en forma de polvo. [31] Aunque el triclocarbán tiene pocos o ningún efecto perjudicial directo sobre la salud, aparte de las reacciones alérgicas, se recomienda prevenir la exposición al triclocarbán. Dado que el triclocarbán ingresa al cuerpo a través de los poros, el uso de guantes, el lavado adecuado de las manos y una higiene general adecuada reducen el riesgo de exposición e irritación de la piel. Altas concentraciones de polvo de triclocarbán pueden permanecer en los pulmones e inhibir la función pulmonar y respiratoria. Para las personas con afecciones respiratorias previas, el triclocarbán exacerba la gravedad de las enfermedades respiratorias y se recomienda una protección adecuada como precaución. En caso de exposición al triclocarbán, se sugiere que la persona lave el área con agua o que despeje las vías respiratorias. [31] Además de sus efectos adversos para los humanos y el medio ambiente, el triclocarbán sólido es un peligro de incendio. Es particularmente combustible en forma de polvo. La contaminación con otros agentes oxidantes también puede provocar combustión. [31]
La Administración de Alimentos y Medicamentos comenzó a revisar la seguridad del triclocarbán y el triclosán en la década de 1970, pero debido a las dificultades para encontrar alternativas antimicrobianas, no se estableció una política final o "monografía del medicamento". [20] La acción legal del Consejo de Defensa de los Recursos Naturales en 2010 obligó a la FDA a revisar el triclocarbán y el triclosán . [20] La Agencia de Protección Ambiental de los Estados Unidos mantiene el control regulatorio sobre el triclocarbán y el triclosán . [20]
El 2 de septiembre de 2016, la Administración de Alimentos y Medicamentos anunció que el triclosán y el triclocarbán deben eliminarse de todos los productos de jabón antibacteriano a fines de 2017. [9] [33] El triclocarbán es similar en su uso e impactos adversos para la salud al triclosán y al hexaclorofeno , que ya estaba prohibido por la FDA. [20]
Los científicos están buscando antimicrobianos más sostenibles que mantengan su eficacia y sean mínimamente tóxicos para el medio ambiente, los seres humanos y la vida silvestre. Esto implica bajos grados de bioacumulación y una biodegradación rápida y limpia en las instalaciones de tratamiento de aguas residuales existentes. También es preferible un potencial reducido o nulo de resistencia. [20] Estos productos químicos de próxima generación deberían apuntar a actuar sobre un amplio espectro de microbios y patógenos y, al mismo tiempo, ser mínimamente tóxicos y bioacumulables en especies no objetivo. [ cita requerida ]
La síntesis de estos compuestos podría mejorarse si se encontraran fuentes renovables para su producción que no entrañaran riesgos laborales. [20] La investigación sobre la producción química sostenible está ayudando a formular productos farmacéuticos ecológicos. Estos mismos principios pueden aplicarse al desarrollo de mejores antimicrobianos. [20] Los avances en esta área beneficiarían tanto a las personas como al medio ambiente. [20]
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