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EVALUACIN DE LA EXPOSICIN
El inters de la epidemiologa ambiental se enfoca directamente en
la interaccin entre la exposicin a un agente ambiental y la reaccin
del
organismo humano a esa exposicin (Figura 1). En esta interfase,
el rol del laboratorio es identificar y definir la pato-biologa de
la exposicin y su
relacin con la enfermedad bajo consideracin, ya que determinar
epidemiolgicamente si los problemas de salud son debidos a la
contaminacin
ambiental es difcil o a veces prcticamente imposible, debido a
los pobres datos de exposicin. Idealmente, los datos de exposicin
deberan
considerar lo siguiente:
Reflejar cuantitativamente la duracin, frecuencia e intensidad
de la exposicin.
Identificar a las personas expuestas y conocer cundo comienza su
exposicin, an a exposiciones bajas (deberan ser indicadores
sensibles).
Deberan identificar a los no expuestos como realmente sin
exposicin.
1. Monitoreo ambiental
El monitoreo ambiental es la recoleccin sistemtica de muestras
representativas de aire, agua, alimentos o suelo para determinar la
presencia
y concentracin de contaminantes especficos en esos medios.
Los niveles de concentraciones ambientales son los ms comunes
indicadores de exposicin. Adems, es bueno utilizarlos cuando se
necesita
hacer una evaluacin rpida de alguna condicin de peligro. La
preparacin de las muestras y su anlisis es relativamente ms fcil
comparado
con el proceso de las muestras de tejidos y lquidos humanos.
La dosis diaria depende de los siguientes factores:
Propiedades fsico-qumicas de los contaminantes.
La concentracin de contaminantes en aire, agua, alimentos y
suelo, a los que una persona est expuesta.
Condiciones ambientales (temperatura, velocidad del viento, pH,
radiacin, humedad y otros).
El porcentaje del txico que es absorbido por inhalacin, ingestin
o contacto drmico (la suma de todas las posibles rutas de
exposicin).
Las mediciones ambientales proveen considerable informacin
acerca de los niveles usualmente encontrados en diferentes medios.
La EPA y
agencias estatales ambientales de EUA tienen bases de datos con
las concentraciones ambientales permisibles para una gran cantidad
de
sustancias. La OMS tiene valores recomendados para algunas
sustancias seleccionadas.
Cuando se interpretan adecuadamente los resultados del
monitoreo, se puede proteger la salud de las personas. El monitoreo
ambiental
siempre es importante para identificar y controlar la fuente de
exposicin.
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8.
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Los Cuadros 1 y 2 presentan las principales ventajas y
limitaciones del monitoreo ambiental, las cuales deben tenerse
presentes especialmente
ante la necesidad urgente de investigar un brote.
Es posible tener errores de clasificacin de los expuestos.
En el mejor de los casos, las muestras ambientales proveen
informacin de naturaleza ecolgica. Por ejemplo, el promedio de
la
concentracin ambiental del agente a la cual una comunidad est
expuesta en el rea monitoreada.
Las muestras ambientales no proporcionan informacin sobre la
exposicin potencial individuo. Las personas pueden variar
marcadamente
en la cantidad del agente a la que estn expuestas y la cantidad
que absorben. Ejemplo: Para una exposicin a un mismo compuesto,
la
cantidad que una persona absorbe a travs de la piel, depende de
su hidratacin, temperatura, integridad de la piel, partes del
cuerpo
expuestas, edad, sexo y estado nutricional.
En un estudio epidemiolgico ambiental, los errores de
clasificacin de los expuestos distorsionan la relacin
exposicin-enfermedad.
Si el indicador de exposicin es pobre, la capacidad para evaluar
el verdadero riesgo, es deficiente.
La inconsistencia en diferentes estudios de la relacin
exposicin-enfermedad puede ser causa de errores de clasificacin de
exposicin.
En el diseo de estudios donde slo existen dos niveles de
clasificacin (expuestos y no expuestos), el sesgo de clasificacin
se resuelve
en la hiptesis nula.
En exposiciones continuas (por ejemplo plomo en el suelo de la
casa), el error de la varianza en las variables de exposicin puede
ser ms
grande comparada con la verdadera varianza.
Debido a errores en la medicin (ejemplo, error en la coleccin y
anlisis de las muestras ambientales).
La mayora no recolecta suficientes muestras por sujeto, rea de
exposicin o por puesto de trabajo.
Los niveles de contaminantes en suelo y polvo son especialmente
difciles de interpretar.
Es difcil estimar cuanta tierra o polvo se respira, se tiene
sobre la piel o se ingiere a travs de los alimentos mal
lavados.
Alternar resultados: investigar la relacin entre las mediciones
de los niveles en suelo y polvo, y los biomarcadores de exposicin a
esas
concentraciones. Un ejemplo es usar el nivel de plomo en suelo
como predictor del nivel de plomo en sangre. Esta prediccin en los
nios es
diferente segn el ambiente. Un nivel de plomo en suelo de 500
ppm, predijo un promedio de plomo en sangre de 11 mg/dl en nios en
Idaho y
Montana. Adems, es necesario conocer si la reduccin de los
niveles de contaminantes en polvo y tierra, reduce la
exposicin.
Es ms fcil interpretar los resultados en agua, alimentos y aire
que en suelo; porque es posible predecir con buena precisin cuanto
la gente
respira, come, bebe o se baa durante un perodo determinado.
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CUADRO 1
MONITOREO AMBIENTAL
VENTAJAS E IN DICACIONES
Permite evaluar fuentes emisoras
Permite verificar normas de emisiones
Permite verificar normas de calidad ambiental
Permite evaluar cintica ambiental de sustancias
Primer paso lgico de deteccin de un problema de salud
ambiental
Permite verificar niveles ambientales de exposicin
Permite elaborar mapas ambientales de riesgo
Permite adoptar medidas preventivas primarias al dar nfasis al
monitoreo de procesos productivos
y de emisiones
Instrumento bsico de programas de vigilancia sanitaria
ambiental
Apoyo a estudios epidemiolgicos ecolgicos
Medicin de diversidad de parmetros (volumen de muestras)
Otorga perfil completo de concentraciones ambientales
Establece niveles, distribucin y tendencias de sustancias en
ambiente
Permite identificar precozmente agentes qumicos nuevos
Fcil implementacin
Permanente
Independiente de aceptacin comunitaria
Fuente: G. Corey. Taller de Capacitacin en Epidemiologa
Ambiental. 1990; ECO/OPS Metepec, Mxico
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CUADRO 2
LIMITACIONES DEL
MONITOREO AMBIENTAL
Redes de monitoreo pueden no ser representativas de condiciones
y situaciones de exposicin:
Coberturas insuficientes
Mediciones infrecuentes
Mal ubicadas
Poco prctico para evaluar exposicin total real. Se requieren
clculos complejos de dosis de
exposicin para cada medio contaminado que represente una
posibilidad de exposicin y luego
integrarlas
.
Fuente: G. Corey. Taller de Capacitacin en Epidemiologa
Ambiental. 1990; ECO/OPS Metepec, Mxico
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Para algunos tipos de exposicin, el monitoreo personal refiere
una mejor medicin de los niveles de contaminantes en el ambiente
inmediato
de la persona.
2. Monitoreo biolgico y marcadores biolgicos (biomarcadores) de
exposicin:
Los biomarcadores han incrementado su importancia en los
estudios epidemiolgicos al sustentar con ms exactitud la estimacin
de la
exposicin (Cuadro 3).
Las tcnicas de laboratorio y el monitoreo sensible que se han
empezado a usar en lo que se ha dado en llamar epidemiologa
molecular o
bioqumica, para detectar alteraciones en la estructura qumica o
en la fisiologa, pueden cuantitativa o cualitativamente
complementar otras
medidas de exposicin. Esos eventos moleculares no slo son
marcadores de exposicin, sino que tambin representan la fase
intermedia de
continuidad entre la exposicin y la enfermedad.
2.1 Un biomarcador es la concentracin detectable de un txico o
su metabolito en tejidos o lquidos biolgicos, indicando que las
personas han
estado expuestas a dicho txico.
Los datos del biomonitoreo representan ms fielmente la dosis,
que est ms relacionada con los efectos adversos en la salud, que
los
datos del monitoreo ambiental. Valoran mejor la estimacin de los
efectos y el riesgo que sigue a la exposicin de uno o varios
compuestos. De primera intencin, las mediciones del biomonitoreo
pueden utilizarse para identificar exposiciones peligrosas antes
que
se manifiesten los efectos adversos.
Aunque existen diferencias entre los individuos (debidas a
varios factores, tales como el metabolismo) con respecto a la
acumulacin de
las sustancias y a la expresin de los biomarcadores, algunos
grupos de la poblacin monitoreados pueden ser utilizados para
hacer
inferencias de la exposicin en toda la poblacin.
2.2 Los biomarcadores han sido clasificados en marcadores de
exposicin, de susceptibilidad y de efecto (Figura 2 y Cuadro
3).
Un marcador biolgico de exposicin es una sustancia exgena, su
metabolito o el producto de una interaccin entre un agente
xenobitico y alguna clula blanco, que es medido dentro del
organismo y puede correlacionarse con la exposicin a un
compuesto
especfico.
Un marcador biolgico de efecto es la medicin de una alteracin en
el organismo que puede ser bioqumica, fisiolgica u de otro tipo
que,
dependiendo de su magnitud, puede ser reconocida como un potente
deterioro a la salud o enfermedad. Estos marcadores indican la
capacidad funcional del sistema o una alteracin, que puede ser
medida.
Un marcador biolgico de susceptibilidad es un indicador de una
limitacin inherente o adquirida en la habilidad del organismo
para
responder a las exposiciones a una sustancia especfica.
Ejemplos de biomarcadores se muestran en Cuadro 4.
-
CUADRO 3
MONITOREO BIOLGICO
DETERMINACIN DE EN MEDIOS
BIOLGICOS
HUMANOS
FLUIDOS
CLULAS
TEJIDOS
SUSTANCIA
ALTERA-CIONESINICIALES
MARCADORESDEENFERMEDAD
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BIOQUMICAS
MOLECULARES
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(TAMIZAJE)
(VIGILANCIA)
INDICADORESDEEXPOSICIN
INDICADORES DE EFECTO
Fuente: G. Corey. Taller de Capacitacin en Epidemiologa
Ambiental. 1990; ECO/OPS
Metepec, Mxico
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CUADRO 4
-
EJEMPLOS DE INDICADORES BIOLGICOS
SUSTANCIA INDICADOR
Anilina Metahemoglobina en sangre
p-Aminofenol en orina
Benceno Fenol en orina
Benceno en aire espirado
Benceno en sangre
Cadmio Cadmio en orina
Cadmio en sangre
beta-2-microglobulina en orina
DDT DDT en el suero
DDE en el suero
DDA en orina
DDT en tejido adiposo
DDE en tejido adiposo
Mercurio Mercurio en orina
Mercurio en sangre
Mercurio en cabello
Mercurio en saliva
Paratin p-Nitrofenol en orina
Plaguicidas organofosforados y carbmicos Actividad
colinestersica en sangre
Plomo Plomo en sangre
Plomo en orina
delta-ALA en orina
Coproporfirinas en orina
Deshidratasa del delta-ALA eritrocitaria
Zinc protoporfirinas en eritrocitos
Tolueno cido hiprico en orina
Tolueno en sangre
Tolueno en aire espirado
Fuente: G. Corey. Serie Vigilancia 1: Vigilancia en Epidemiologa
Ambiental.
ECO/OPS, Metepec, Mxico, 1989.
-
2.3 Los biomarcadores disponibles son buenas medidas de
exposicin:
- Proveen informacin acerca de la cantidad absorbida de la
sustancia qumica.
- Dependiendo la sustancia, pueden determinar lo siguiente:
Exposicin reciente.
Ejemplo: niveles de cotinina (un metabolito de la nicotina) en
orina.
Carga corporal
Ejemplo: niveles de metales en hueso; niveles de PCBs en tejido
adiposo
Cantidad que interacta con las clulas blanco
Ejemplo: los niveles de carboxihemoglobina miden la cantidad de
monxido de carbono que interfiere con el transporte de
oxgeno.
- Confirman la exposicin de una persona.
Hay necesidad de ajustar la variabilidad en los niveles de
actividad personal, el tiempo que se pasa en el rea contaminada,
hacer
suposiciones acerca de la cantidad absorbida de la sustancia o
la cantidad potencialmente absorbida a travs de las diferentes
rutas
de exposicin.
- Son adecuados para relacionar directamente los efectos
adversos a la salud. Ejemplo: intercambio de cromtidas hermanas
en
trabajadores expuestos a PCBs.
-
No es necesario hacer anlisis de sensibilidad para estimar la
exposicin. Ejemplo: niveles sricos de plomo inorgnico.
El Cuadro 5 muestra las ventajas del monitoreo biolgico.
2.4 Lmitaciones de los biomarcadores (ver Cuadro 6):
- La disponibilidad de muestras reales, mtodos de anlisis y
marcadores consolidados, slo existen para algunos compuestos.
Ejemplo: muestras de plomo en sangre, muestras de orina para los
niveles de cotinina (cotinina es un metabolito de la nicotina que
se
usa como un biomarcador de exposicin al humo del tabaco).
- Para medir algunos compuestos se puede requerir de mtodos
invasivos o procedimientos de laboratorio especializados.
Ejemplo: Medir 2,3,7,8 dioxin-p-tetraclorobenceno (TCDD) o
dioxina en muestras de sangre, requiere una alta determinacin,
anlisis
de espectrometra de masa o cromatografa de gases.
- Si la exposicin no es continua o si la sustancia es rpidamente
eliminada por el cuerpo, los niveles de deteccin de los
biomarcadores pueden no estar presentes al momento de la prueba.
La vida media de las sustancias y sus metabolitos es variable y
el conocer sus valores es til para la indicacin precisa de
pesquisar el biomarcador ms indicado. El Cuadro 7 da algunos
ejemplos
al respecto.
-
An cuando la sustancia es almacenada en el cuerpo y est presente
a niveles detectables, la informacin acerca de la toxicocintica
puede ser insuficiente para reconstruir la exposicin
original.
- La conclusin acerca de la relacin dosis-respuesta puede
requerir de ms informacin acerca de la toxicocintica y
toxicodinmica
que lo disponible.
-
Puede necesitarse explicar la variabilidad en las proporciones
del metabolito atribuibles al consumo de drogas, ingesta de
alimentos,
edad y/o sexo.
-
Puede ser difcil identificar un incremento en la exposicin a
sustancias normalmente encontradas en tejidos o lquidos
corporales.
Ejemplo: zinc, cobre, selenio.
-
-
Puede ser costoso. Por ejemplo, el costo por muestra para
anlisis de TCDD es del equivalente de US$ 1,250.
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CUADRO 5
MONITOREO BIOLGICO, VENTAJAS
Ayuda importante para estudios epidemiolgicos en evaluacin ms
precisa de la exposicin
Refleja exposicin total a travs de todas las vas (dosis
interna)
Evala exposicin actual y pasada
Evala tendencias en la exposicin
Refleja mejor el dao biolgico
Indicadores biolgicos se relacionan ms directamente con los
efectos adversos
Evala carga corporal de sustancias
til para apreciar evolucin de tratamientos quelantes
Permite establecer lmites biolgicos de exposicin (ltb), por
tanto contribuyente a fijar niveles
ambientales mximos permisibles
til como mtodo de deteccin precoz de enfermedades (tamizaje,
vigilancia)
En vigilancia epidemiolgica:
Permite apreciar si la exposicin est en nivel seguro
Permite verificar normas biolgicas de exposicin
Ofrece mejor estimacin del riesgo
Fuente: G. Corey. Taller de Capacitacin en Epidemiologa
Ambiental. 1990; ECO/OPS Metepec, Mxico
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CUADRO 6
MONITOREO BIOLGICO, LIMITACIONES
Costoso y complejo, si es para vigilancia extensa y
prolongada
Dificultades de aceptacin por parte de comunidad
Persistencia variable de sustancias o efectos, lo que dificulta
evaluar
exposicin reciente
Relativamente pocos indicadores biolgicos desarrollados hasta
el
momento
Fuente: G. Corey. Taller de Capacitacin en Epidemiologa
Ambiental. 1990; ECO/OPS Metepec, Mxico
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CUADRO 7
EJEMPLOS DE PERSISTENCIA
SUSTANCIA MARCADOR VIDA MEDIA
TRICLOROETILENO TRICLOROETANOL SRICO 12 Horas
TRICLOROETILENO AC. TRICLORO-ACTICO SRICO 4 Das
BENZO (a)PIRENO ADUCTO
B(a)P-DNA
EN CLULAS
BRONQUIALES
7 Das
DIVERSOS ICH EN LINFOCITOS Meses
DIVERSOS ABERRACIONES CROMOSMICAS
EN LINFOCITOS
Aos
DIVERSOS PCBs EN TEJIDO GRASO Permanente
Fuente: G. Corey. Taller de Capacitacin en Epidemiologa
Ambiental. 1990;
ECO/OPS, Metepec, Mxico
