14. Tema 6.2 - Toxicologia ambiental (2017)

Apunte Catalán
Universidad Universidad de Barcelona (UB)
Grado Farmacia - 4º curso
Asignatura Toxicologia
Año del apunte 2017
Páginas 10
Fecha de subida 13/06/2017
Descargas 2
Subido por

Vista previa del texto

CTRIGUERO TEMA 6.2 – TOXICOLOGIA AMBIENTAL TEMA 6.2.a – CONCEPTES BÀSICS. DISRUPTORS ENDOCRINS Aire que respirem està fortament contaminat El nostre organisme absorbeix els contaminants, s’hi acumula i pot donar problemes.
CONTAMINANTS DE L’AIRE Media ambient: parlem dels 3 elements: aigua, terra i aire.
Aire, de quin aire parlem? Aire en general hi trobem: · Emissions naturals: avoquen a l’aire molècules que no son innòcues.
Bàsicament gasos, però també tenen PCDD/Fs El sòl, aiguamolls, oceans, vulcanisme, incendis forestals · Emissions antropogèniques Moltes quantitats també.
Fonts energètiques, cotxes, agricultura, domèstic, indústria i residus.
Especial interès en 2 contaminants: ozó i partícules EFECTES INDIRECTES DE LA CONTAMINACIÓ ATOMSFERICA Altera la estructura fisicoquímica de l’atmosfera.
Ex: - presencia de fluorocarbons fa disminuir la capa d’ozó.
- Increment de CO2  efecte hivernacle - SO2 pluja àcida Això te efectes ecològics i sobre la salut humana - Capa d’ozó: major incidència de càncer de pell - Efecte hivernacle: canvi climàtic  múltiples efectes - Pluja àcida: toxicitat sobre vegetals i mobilització de ions metàl·lics.
SÒLS: També hi podem troba quantitats importants de contaminants.
Bàsicament de 2 orígens: - Que estaven a la atmosfera i per gravetat o pluja acaben al terra - Abocaments Sòl característica molt especial: reologia que fa que sigui molt important l’efecte acumulador, sobretot per les substancies persistents (que no es biodegraden). Farà que hi hagi concentracions elevades en alguns llocs.
1 CTRIGUERO AIGÜES: No es un acumulador, és un col·lector de contaminacions Contaminació atmosfèrica pot caure al terra, acabarà al mar. Aigua-> aire -> terra ->aigua (es constant).
Tot acabarà a l’aigua Es pot entendre el medi ambient com un organisme viu de 4 compartiments: aire, aigua, sòl i biomassa (tots els essers vius) Fenòmens fisicoquímics de compartiment a compartiment Les característiques fq de la substancia i de cada compartiment marcaran la ruta i on s’acabarà acumulant Eliminació: - Biòtica: Microorganismes (biodegradació) - Abiòtica: Hidròlisi i Fotòlisi No tots els moviments entre compartiments són previsibles: DDT: altament perjudicial i molt persistent. Al final es va prohibir i buscar alternatives menys bioagressives.
Es va crear el LINDANE: al cap d’uns anys es va analitzar el Lindane al pol sud i al pol nord i als ossos polars. Es va descobrir que el procés industrial de la producció del Lindane feia els 2 isòmers (el isòmer alfa també te efecte insecticida però es persistent). Això explicaria la aparició de lindane al ambient però no als pols.
El Lindane quan s’escalfa, volatilitza i viatja cap al nord i cap al sud. Després la temperatura baixa i el lindane precipita. Efecte saltamartí. Al final s’acumula al nord i sud.
BIOMAGNIFICACIÓ Bioacumulació quan al cap del temps en un organisme hi ha una concentració més elevada que al ambient que l’envolta. Ex: tòxic al mar i al peix  s’acumularà mes al peix. Al final hi haurà concentració més elevada al peix que no pas al entorn.
Biomagnificació: Quan aquests organismes formen part d’una cadena tròfica, si el tòxic es persistent i lipòfil (imprescindibles)  contra mes amunt de la cadena més concentració de tòxic.
Son conceptes diferents! Però la biomagnificació No es pot produir si no hi ha bioacumulació!! Exemple de Potencial problema de “Salut Ambiental” Es veritat que hi ha relació entre els contaminants ambientals i la qualitat del semen? El % de disminució del nº d’espermatozoides i la qualitat ha disminuït.
Està disminuint la fertilitat dels homes de les zones habitades industrialitzades Altres estudis relacionen aquesta disminució a alguns contaminants.
Per quin tipus de mecanisme es pot afectar això? La producció de espermatozoides està sota control hormonal. Si hi ha molècula que destorbi al sistema endocrí, hi haurà problemes.  “ Disrupció endocrina” = descontrol del sistema hormonal.
Dianes molt diferents i en llocs molt diferents moltes molècules amb estructures diferents i mecanismes diferents podran afectar al sistema hormonal.
2 CTRIGUERO Un estudi d’una població de peix: En llacunes iguals, en una llacuna la població de peix anava disminuint. Perquè pot ser? Van descobrir que en quant a caràcters sexuals externs, la aleta de la femella de la llacuna on disminuïen tenia aspecte masculí  la femella estava masculinitzada i era gairebé estèril. Ha de ser per Sistema hormonal Quina hormona pot haver-hi? Fàbrica de pasta de paper: afluents hi ha molècules com fitosterols que son transformats en andrògens.
(això es un possible, però no serà l’únic) ALGUNS ALTRES EFECTES DELS “DISRUPTORS ENDOCRINS” · Salut humana També està afectant endometriosi, càncer de pit, etc.
· Efectes ambientals: Disminució de la fertilitat, feminització i/o masculinització La majoria de les molècules que son “disruptors endocrins” la activitat es pot classificar com astrogènica.
Com podem veure si hi ha molècules amb aquesta activitat? Biomarcador en algun esser viu que ens reveli que està exposat a un estrès estrogènic  VITEL·LOGENINA: és una proteïna de peix que augmenta si s’augmenten els estrògens endògens. I també respon a estrògens externs.
També hi ha medicaments que són Disruptors Endocrins Ex: DIETILSTILBESTROL: es donava per estabilitzar els embarassos en risc d’avortament.
Quan les dones van donar a llum i el fill era una nena 1 de cada 1000, als 20 anys tenien càncer de vagina. Si eren nens: molt mes baixa incidència però efectes adversos sobre sistema reproductor.
Les filles d’aquestes nens també poden tenir problemes.
Efectes epigenètics dels tòxics: transformació del genoma (de les molècules que l’envolten) i que això sigui heretable (això explicaria que continues l’efecte en les netes) En animals de laboratori es va veure que hi provocava càncers i efectes sobre el sistema reproductor.
3 CTRIGUERO SUBSTÀNCIES que tenen demostrat l’efecte de disrupció endocrina: Son molècules totes molt diferents.
No tos ho fan pel mateix mecanisme. Els mecanismes que es coneixen són molts diversos.
Dificultat per avaluar experimentalment i comparar la activitat disruptora de substàncies o combinacions de substàncies que actuïn per mecanismes diferents (fins i tot, amb efectes contraris) AVALUACIÓ EXPERIMENTAL DE L’ACTIVITAT DISRUPTORA Mètodes “in vitro” Podem demostrar que algunes molècules interaccionen amb receptors d’hormones. Però demostres afinitat química, no saps si te efectes a la cèl·lula  Afinitat No implica agonsime; l’efecte biològic no depèn nomes de l’afinitat pel recetpr Podem esbrinar si la unió de la molècula amb el receptor produeix canvis extracel·lulars (si canvia la expressió gènica).
Si això ens dona positiu, podem sospitar. Però si no, no podem dir que no te activitat disruptora.
NO tots els disruptors endocrins actuen com agonistes/antagonistes del receptor, hi ha altres mecanismes indirectes BISFENOL A Aplicacions en la industria del Plàstic -> confereix al plàstic qualitats excel·lents (ex: resina epòxid).
Es disruptor endocrí Entorns humans, com ens exposem? Aliments en contacte amb el plàstic (llaunes). Abans també resines dentals 4 CTRIGUERO DISRUPTORS ENDOCRINS: EFECTES POTENCIALS EN HUMANS: - Càncer de pit. Incidència anual va en increment continu - Càncer de testicle - Alteracions de la qualitat del semen - Anomalies en òrgans sexuals - Disminució de la proporció de naixements de mascles/femelles mes nenes - Avançament de la pubertat (dones) - Relació causal entre diabetis tipus 2 i disruptors endocrins i obesitat i disruptors endocrins Estudis epidemiològics: Relació entre exposició a DDT/DDE i càncer de pit Càncer de pit: estudis amb dades contradictòries.
OR: es significatiu quan tot l’interval està per sobre de 1 Aquest tipus d’estudis estan utilitzant el valor puntual de concentració de DDE en sèrum. No es la millor manera, perquè es crònic.
Problemes dels estudis epidemiològics: - Dificultat en determinar el nivell d’exposició - Múltiples factors de risc difícils de controlar-> no nomes estan exposats a DDT si no que a moltes mes coses o Altres exposicions o Us de fàrmacs amb activitat hormonal (anticonceptius) o Nombre de fills, edat primer embaràs, períodes de lactància o Factors genètics - Població limitada Estudis experimentals Rata/ratolí (animal mes utilitzat) Cap estudi en animals de laboratori ha demostrat que DTT/DEE produeixin càncer de pit.
Però potser el model no és el adequat.
La major part de molècules endocrines tenen activitat estrogenica o similar. Poden ser antiandrogèniques (molt similar) En un estat de salut, exempts de influencies externes disruptors endocrines, el nostre organisme ha de viure un cert grau de DESEQUILIBRI estrogens- andrògens i no es el mateix en homes i dones i en nens i adults.
Els disruptors fan mes pressió estrogènica i mouen l’equilibri a un punt inadequat.
Molts productes naturals, d’origen vegetals estan plens de molècules amb aquests efectes.
Soja! 5 CTRIGUERO TEMA 6.2b – EFECTES DE LA CONTAMINACIÓ ATMOSFÈRICA CONTAMINANTS ATMOSFÈRICS CLASSIFICACIONS · Origen - Primaris: emesos directament a l’atmosfera. Ex:SO2, NOx, CO, PM - Secundaris: els emesos reaccionen entre si i produeixen altres. Ex: O3, NOx, PM El mateix contaminant pot estar en un o l’altre · Tipus d’aire: - Indoor: cuines, combustions, materials de construcció, etc.
Ex: CO, CO2, SVOC..
- Outdoor: indústiries, comerç, mobilitat, agricultura, naturalesa...
Ex: SO2, O3, NOx, CO, SVOC, PM · Tipus de substància: - Gasos: - Partícules (PM): no son més o menys perilloses depenent de la seva composició química, sinó de la seva mida. Partícules mes fines son inhalables i absorbibles! Arribaran a més llocs. Partícules mes grosses aquest fenomen no el faran.
o Gruixudes: 2,5 -10 o Fines: 0,1 -2,5 o Ultrafines <0,1 OZÓ Més contaminació ambiental i més insolació corresponen a pics de ozó En les zones del planeta mes industrialitzades i insolades podrem tenir pics de ozó de valors més alts dels recomanats (Taula anterior) L’ozó és oxidant i respirar-lo provoca: Irritació i bronquitis (inflamació dels epitelis) A més se sap que es immunosupressor i disminueix la activitat dels macròfags pulmonars la bronquitis serà més greu i podrà cronificar.
SO2: A nivell agut ha d’estar a molt altes concentracions però a nivell crònic, petites quantitats no està molt clar, Poblacions susceptibles com nens o adolescents d’àmbits contaminats, tenen problema en la funció pulmonar.
6 CTRIGUERO PARTÍCULES Hi ha gran diversitat de components químics i de mides Hi ha partícules que tenen nucli d’un component i capes d’altres.
Molta diversitat PRINCIPALS COMPONENTS: - MATÈRIA ORGÀNICA: Productes combustió (Hidrocarburs Aromàtics Policíclics (PAHs), nitroaromàtics, ...), al·lèrgens naturals, ...
- MATÈRIA INORGÀNICA: Silicats, fibres inorgàniques (asbest), òxids metàl·lics, ...
Estudis epidemiològics: GRAFICA RISC RELATIU DE MORTALITAT A curt termini, un increment de PM es correlaciona amb un augment de la mortalitat.
A diferents ciutats: Situació estàndard en quant a quantitats de partícules al ambient i patologia mortal. Si aquests 2 conceptes units els hi donem valor de referencia (valor 1), seria la línia del mig. Els punts i intervals signifiquen la variació de la mortalitat en un dia en que la contaminació ha argumentat un 100 μg/m3 No vol dir que a Sao Paulo hi hagi més contaminació.
Si en cada una d’elles s’incrementa 100, s’augmenta la mortalitat EFECTE AGUT! Mecanisme del efecte agut? Davant increment de contaminació de partícules, els nostres paràmetres mes habituals sanguinis canvien: Hb i nº d’eritròcits Adherència dels endotelis dels vasos canvia si s’inflama i en presencia de partícules s’inflama. No es que hi hagi menys eritròcits, si no que es queden enganyats als vasos.
També es possible efectes importants sobre la coagulació. Si hi ha microcoaguls hi haurà canvis significatius en Hb 7 CTRIGUERO Plaquetes: en presencia de endotelis inflamats emeten missatges X  fa moure les cels, canvia la adhesió de les molècules i promou la agregació plaquetària.
Només son efectes aguts? Estar vivint en ambient ric en partícules a la llarga també hi haurà efectes crònics.
En algunes zones amb contaminació ambiental de partícules Es va mirar amb la patologia cardiovascular. La hipòtesis era que amb el temps hi ha d’haver mes patologia cardiovascular en aquestes zones.
Es va pensar que la aterosclerosis era un factor -> es va veure relació entre el gruix de la caròtida i presencia de contaminants.
En zones contaminades, posant mesures per controlar la contaminació, la salut publica millorava  augment de la esperança de vida.
RESUM: · Evidencies epidemiològiques molt clares que relacionen increment de partícules i ingressos hospitalaris per patologies cardíaques, mortalitat per infart de miocardi, etc. (efectes AGUTS) · Associació entre exposició crònica i major mortalitat, aterosclerosi, hipertensió... (Efectes CRÒNICS) Ja sigui de manera aguda com crònica  es combinen i potencien malalties cardiovasculars.
Les Partícules respirables que son capaces d’arribar a les venes, distribuir-se i anar a òrgans -> sobretot inflamació.
Provocarà que per poc colesterol que hi hagi s’enganxarà més-> aterosclerosi Travessaran l’epiteli i aniran al espai extra alveolar.
De que depèn que una partícula arribi mes lluny (pugui i accedir a compartiments) - Com es distribueix - Propietats fq en front les diferents barreres S’han trobat partícules extremadament fines en l’interior de cels cerebrals o cels hepàtiques.
Si la mida es prou petita pot arribar casi tant lluny com una molècula Contra més gran, més dificultats per travessar membranes.
Les partícules grans es queden més a la zona del alvèol. Tot i això aquestes partícules inflamen els alvèols i els macròfags aniran a aquestes zones. Alguns d’aquests macròfags agafaran les partícules i les portaran cap a fora.
Tant petites com grans poden arribar al endoteli vascular  inflamació La inflamació pot arribar a ser sistèmica.
La presencia de partícules al endoteli vascular  patologia cardiovascular 8 CTRIGUERO La inflamació i altres activitats a nivell vascular poden per exemple alterar la dinàmica de la producció de la placa d’ateroma  se’n coneixen 2 mecanismes: - A mateix nivell de colesterol, aquest s’acumula més fàcilment formant mes cels escumoses (inici de la formació de la placa d’ateroma) - Les plaques d’ateroma que s’han format i les que ja estaven formades anteriorment es desestabilitzen i progressen mes fàcilment cap a estatus mes patològics.
Això explicaria com la presencia de partícules incrementa el risc de tenir problemes cardiovasculars relacionats amb aterosclerosi com per exemple Atac de cor, Mort sobtada.
Les partícules passen per la part aèria i modifiquen les cels endotelials i altres òrgans com fetge. També modifiquen l’estatus de la coagulació (més fàcilment coagulable)  malaltia coronària.
ALTRES MOLÈCULES · Òxids de Nitrogen (NOx): Nens amb massa gent a casa i calefaccions antigues  problemes pulmonars També embarassades exposades a aire contaminat amb òxids de nitrogen (industria, tràfic), els seus fills tenen problemes a nivell neurològic (efectes cognitius i psicomotors) A nivell pulmonar: gent molt jove més susceptible. Nens entre 10-18 anys exposats a contaminació de NO2, presenten una insuficiència respiratòria. Als adults això no els hi passa (serà probablement nomes en la etapa de maduració) · COMPOSTOS ORGÀNCIS VOLÀTILS: contaminants d’origen orgànic. A Temperatura ambient són volàtils Cloroform, òxid d’etilè... son molt diferents entre sí Orígens molt diversos: industria, activitats domèstiques.
Òxids de nitrogen i compostos orgànics volàtils reaccionen entre sí i amb l’oxigen i produeixen l’ozó · HIDROCARBURS POLICÍCLICS AROMÀTICS Al ambient, per algun tipus de combustió, hi trobem aquests hidrocarburs.
A part de la carcionogenia, altres efectes.
Tenim evidencies epidemiològiques subpoblacions sensibles: embarassades La exposició a ambients aeris amb elevades concentracions a hidrocarburs, el nen te problemes neurològics: problemes en cognició i moviment i matèria blanca.
· DIOXINES I DIBENZOFURANS: Cotxes · FIBRES i MINERALS Asbest, carbó, sílice 9 CTRIGUERO SÍNDROME DE SENSIBILITAT QUÍMICA MÚLTIPLE Cada cop hi ha més persones afectades.
És un malalt difícil, requereix saber-lo portar La historia que explica el pacient no se sap si es una mentida o no, es malalt psicòtic, molt paranoic.
Son malalts molt cremats, dolguts.
Que els hi ha passat? La majoria són malalts que no es diferenciaven de la resta de gent fins un dia concret (que recorden perfectament): Incendi d’una drogueria a sota de casa A partir d’aquell dia: No puc dormir, taquicàrdia, mal la pell, els ossos, cansats, no puc caminar, em marejo...
Porten vida de molt poca qualitat. Estan totalment desequilibrades Alguns característiques: - Symptoms are reproducible with repeated (chemical) exposures.
- The condition has persisted for a significant period of time.
- Low levels of exposure (lower than previously or commonly tolerated) result in manifestations of the syndrome (i.e. increased sensitivity).
- The symptoms improve or resolve completely when the triggering chemicals are removed.
- Responses often occur to multiple chemically unrelated substances.
- Symptoms involve multiple-organ symptoms (runny nose, itchy eyes, headache, scratchy throat, ear ache, scalp pain, mental confusion or sleepiness, palpitations of the heart, upset stomach, nausea and/or diarrhea, abdominal cramping, aching joints) 10 ...

Comprar Previsualizar