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Toxicidad del cromo

La toxicidad del cromo se refiere a cualquier efecto tóxico en un organismo o célula que resulta de la exposición a formas específicas de cromo , especialmente cromo hexavalente...

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La toxicidad del cromo se refiere a cualquier efecto tóxico en un organismo o célula que resulta de la exposición a formas específicas de cromo , especialmente cromo hexavalente . [ 1 ] El cromo hexavalente y sus compuestos son tóxicos cuando se inhalan o ingieren. El cromo trivalente es un oligoelemento esencial para la nutrición humana. Existe un riesgo hipotético de genotoxicidad en humanos si grandes cantidades de cromo trivalente pudieran ingresar a las células vivas, pero el metabolismo y la función celular normales lo impiden. [ 2 ]

Formas de cromo

El cromo hexavalente y el cromo trivalente son iones de cromo ; tienen diferente número de electrones y, por lo tanto, propiedades diferentes. El cromo trivalente, o cromo(III), es la forma de cromo esencial para la salud humana. [ 3 ] El cromo hexavalente, o cromo(VI), es una forma inequívocamente tóxica.

cromo hexavalente

El cromo hexavalente , también llamado cromo(VI), es hemotóxico , genotóxico y carcinogénico . [ 4 ] Cuando el cromo hexavalente ingresa al torrente sanguíneo, daña las células sanguíneas al causar reacciones de oxidación . Este daño oxidativo puede provocar hemólisis y, en última instancia, insuficiencia renal y hepática . Los pacientes pueden ser tratados con diálisis . [ 5 ]

La dosis letal media de cromo hexavalente es de 50 a 150  mg/kg. [ 6 ] La Organización Mundial de la Salud recomienda una concentración máxima permitida de 0,05 miligramos por litro de cromo(VI) en el agua potable . [ 7 ] En Europa, el uso de cromo hexavalente está regulado por la Directiva sobre restricción de sustancias peligrosas .

El cromo hexavalente se encuentra en algunos tintes y pinturas , así como en algunos productos para el curtido del cuero . La imprimación que contiene cromo hexavalente se utiliza ampliamente en aplicaciones de repintado aeroespacial y automotriz . Los trabajadores metalúrgicos (como los soldadores), así como las personas con un implante quirúrgico de aleación de cobalto-cromo , también pueden estar expuestos al cromo hexavalente. [ 8 ] Las concentraciones de cromo en sangre total, plasma, suero u orina pueden medirse para controlar la seguridad de los trabajadores expuestos, confirmar el diagnóstico en posibles víctimas de intoxicación o colaborar en la investigación forense en un caso de sobredosis mortal. [ 9 ]

En el estado estadounidense de California , una epidemia de exposición al cromo hexavalente dio lugar a una demanda colectiva en 1993: Anderson, et al. contra Pacific Gas and Electric . La compañía Pacific Gas and Electric había vertido más de 1400 millones de litros (370 millones de galones) de aguas residuales contaminadas con cromo hexavalente en el desierto de Mojave . Esto contaminó las aguas subterráneas y provocó enfermedades generalizadas entre los habitantes de Hinkley, California , una pequeña comunidad cercana. En mayo de 2017, las medidas de remediación ambiental obligatorias seguían en curso. [ 10 ]

Cromato

El cromato de potasio , un carcinógeno , se utiliza en el teñido de tejidos y como agente curtiente para la producción de cuero .

Los cromatos (sales de cromo) formados a partir de cromo hexavalente se utilizan para fabricar productos de cuero, pinturas, cemento, mortero, anticorrosivos y otras cosas. [ 11 ] Son cancerígenos y alergénicos. La carcinogenicidad del polvo de cromato se ha documentado desde finales del siglo XIX, cuando se descubrió que los trabajadores de una empresa de tintes de cromato presentaban una alta incidencia de cáncer. [ 12 ] [ 13 ] El cromato entra en las células mediante el mismo mecanismo de transporte que lleva los iones sulfato y fosfato a las células.

El contacto con productos que contienen cromatos puede provocar dermatitis alérgica de contacto y dermatitis irritativa, lo que resulta en ulceración de la piel, una afección a veces denominada úlceras por cromo . Los trabajadores que han estado expuestos a soluciones concentradas de cromato en plantas de galvanoplastia, curtido y fabricación de cromo también pueden desarrollar úlceras por cromo. [ 14 ] [ 15 ] [ 16 ] En 1963, se produjo un brote de dermatitis, que variaba desde eritema hasta eccema exudativo , entre 60 trabajadores de una fábrica de automóviles en Inglaterra. Los trabajadores habían estado lijando en húmedo pintura de imprimación a base de cromato que se había aplicado a las carrocerías de los automóviles. [ 17 ] : 68

Genotoxicidad

El cromo hexavalente es genotóxico : daña la información genética en las células vivas, lo que produce mutaciones en el ADN y posiblemente la formación de tumores cancerosos . A partir de 2021, se entiende que el mecanismo de la acción genotóxica del cromo(VI) implica la formación de especies reactivas de oxígeno al reducirse a Cr(III), así como interacciones entre el ADN y los intermediarios Cr(V)/(IV) en el metabolismo del Cr(VI). [ 18 ] Sin embargo, el potencial carcinogénico de los intermediarios de Cr y los mecanismos de la carcinogenicidad inducida por Cr aún requieren mayor definición.

La genotoxicidad potencial del cromo(III) se ha explorado en la literatura reciente, y se ha observado in vitro que genera radicales hidroxilo y se une al ADN ; sin embargo, la genotoxicidad in vivo del Cr(III) no está bien establecida y la toxicidad de los compuestos de Cr(III) generalmente se considera al menos 100 veces menor que la de los compuestos de Cr(VI) . [ 18 ] Esto se debe en parte al hecho de que el Cr(III) no es un anión y, por lo tanto, a diferencia de los aniones de Cr(VI) como el cromato , no puede ser transportado a través de las membranas celulares por canales aniónicos .

cromo trivalente

El cromo trivalente , o cromo(III), es un oligoelemento esencial en la dieta humana. [ 3 ] En algunos suplementos nutricionales , el cromo(III) se presenta como picolinato de cromo(III) (en el que el cromo está unido al ácido picolínico ) o nicotinato de cromo(III) (en el que el cromo está unido al ácido nicotínico ). El ácido nicotínico también se conoce como niacina , una vitamina B.

El cromo(III) se absorbe mal en humanos; la mayor parte del cromo de la dieta se excreta en la orina. [ 19 ] El umbral de toxicidad oral aguda  es de 1900–3300 mg/kg. [ 6 ] En ratas, los antiinflamatorios no esteroideos como la aspirina y la indometacina pueden aumentar la absorción de cromo. [ 20 ]

Normalmente, los mecanismos de transporte celular en humanos y algunos otros animales limitan la cantidad de cromo(III) que ingresa a una célula. Hipotéticamente, si una cantidad excesiva pudiera ingresar a una célula, podría producirse daño por radicales libres al ADN . [ 21 ]

Referencias

  1. ↑ "Toxicidad del cromo (Cr): ¿Cuáles son los efectos fisiológicos de la exposición al cromo? | Medicina ambiental | ATSDR" . www.atsdr.cdc.gov . 9 de febrero de 2021. Consultado el 5 de junio de 2022 .
  2. ↑ Hartwig A, Arand M, Epe B, Guth S, Jahnke G, Lampen A, et al. (junio de 2020). " Evaluación del riesgo de carcinógenos genotóxicos basada en el modo de acción" . Archives of Toxicology . 94 (6): 1787– 1877. doi : 10.1007/s00204-020-02733-2 . PMC 7303094. PMID 32542409 .   
  3. 1 2 Bogden JD, Klevay LM, eds. (2000). "Oligoelementos y minerales en ancianos § Cromo" . Nutrición clínica de los oligoelementos y minerales esenciales: Guía para profesionales de la salud . Springer Science+Business Media. pág . 189. ISBN  978-1-61737-090-8– vía Google Libros.
  4. ↑ Barceloux DG (1999). "Cromo". Journal of Toxicology. Clinical Toxicology . 37 (2): 173– 194. doi : 10.1081/CLT-100102418 . PMID 10382554 . 
  5. ↑ Dayan AD, Paine AJ (septiembre de 2001). "Mecanismos de toxicidad, carcinogenicidad y alergenicidad del cromo: revisión de la literatura de 1985 a 2000" . Toxicología Humana y Experimental . 20 (9): 439– 451. doi : 10.1191/096032701682693062 . PMID 11776406. S2CID 31351037 .  
  6. 1 2 Katz SA, Salem H (1992). "La toxicología del cromo con respecto a su especiación química: una revisión". Journal of Applied Toxicology . 13 (3): 217– 224. doi : 10.1002/jat.2550130314 . PMID 8326093 . S2CID 31117557 .  
  7. ↑ "Directrices de la OMS sobre la calidad del agua potable" (PDF) . WHO.int . Organización Mundial de la Salud. Sección 12.30: Cromo.
  8. ↑ Merritt K, Brown SA (mayo de 1995). "Liberación de cromo hexavalente por corrosión de acero inoxidable y aleaciones de cobalto-cromo". Journal of Biomedical Materials Research . 29 (5): 627– 633. doi : 10.1002/jbm.820290510 . PMID 7622548 . 
  9. ↑ Baselt R (2008). Disposición de fármacos y sustancias químicas tóxicas en el ser humano (8.ª ed.). Foster City: Biomedical Publications. págs. 305–307 . ISBN   978-0962652370.
  10. ↑ Izbicki JA, Groover K. "Cromo hexavalente natural y artificial, Cr(VI), en aguas subterráneas cerca de una pluma cartografiada, Hinkley, California: progreso del estudio a mayo de 2017 y un enfoque de escala sumativa para estimar las concentraciones de fondo de Cr(VI)" (PDF) . Informe de archivo abierto . Servicio Geológico de los Estados Unidos. ISSN 2331-1258 . Consultado el 15 de mayo de 2018 . 
  11. ↑ Hedberg Y, Lidén C, Wallinder IO (marzo de 2015). "Corrección a "Correlación entre la química del volumen y la superficie del cuero curtido con Cr y la liberación de Cr(III) y Cr(VI)" [ J. Hazard. Mater. 280 (2014) 654–661 ] " . Journal of Hazardous Materials . 285 : 542. doi : 10.1016/j.jhazmat.2014.12.062 . ISSN 0304-3894 . 
  12. ↑ Newman D (1890). "Un caso de adenocarcinoma del cuerpo del cornete inferior izquierdo y perforación del tabique nasal en un trabajador de pigmentos de cromo". Glasgow Medical Journal . 33 : 469–470 .
  13. ↑ Langård S (1990). "Cien años de cromo y cáncer: una revisión de la evidencia epidemiológica y casos clínicos seleccionados". American Journal of Industrial Medicine . 17 (2): 189– 215. doi : 10.1002/ajim.4700170205 . PMID 2405656 . 
  14. ↑ "Alergia de contacto al cromo" . DermNet NZ. 26 de octubre de 2023.
  15. ↑ Basketter D, Horev L, Slodovnik D, Merimes S, Trattner A, Ingber A (febrero de 2001). " Investigación del umbral de reactividad alérgica al cromo". Contact Dermatitis . 44 (2): 70– 74. doi : 10.1034/j.1600-0536.2001.440202.x . PMID 11205406. S2CID 45426346 .  
  16. ↑ Basketter DA, Briatico-Vangosa G, Kaestner W, Lally C, Bontinck WJ (enero de 1993). "Níquel, cobalto y cromo en productos de consumo: ¿un papel en la dermatitis alérgica de contacto?". Contact Dermatitis . 28 (1): 15– 25. doi : 10.1111/j.1600-0536.1993.tb03318.x . PMID 8428439. S2CID 35966310 .  
  17. ↑ Consejo Nacional de Investigación; Comité sobre los Efectos Biológicos de los Contaminantes Atmosféricos (1974). Cromo . Academias Nacionales. ISBN 978-0-309-02217-0. NAP:13852.
  18. 1 2 Sawicka, E; Jurkowska, K; Piwowar, A (18 de marzo de 2021). "Cromo (III) y cromo (VI) como actores importantes en la inducción de genotoxicidad: visión actual" . Annals of Agricultural and Environmental Medicine . 28 (1): 1– 10. doi : 10.26444/aaem/118228 . PMID 33775062 . 
  19. ↑ "Toxicidad del cromo §" . Centro de Información sobre Micronutrientes . Universidad Estatal de Oregón . 22 de abril de 2014. Consultado el 15 de abril de 2018 .
  20. ↑ "Cromo § Interacciones farmacológicas" . Centro de Información sobre Micronutrientes . Universidad Estatal de Oregón . 22 de abril de 2014. Consultado el 15 de abril de 2018 .
  21. ↑ Eastmond DA, Macgregor JT, Slesinski RS (2008). "Cromo trivalente: evaluación del riesgo genotóxico de un oligoelemento esencial y un suplemento nutricional ampliamente utilizado en humanos y animales". Critical Reviews in Toxicology . 38 (3): 173– 190. doi : 10.1080/10408440701845401 . PMID 18324515. S2CID 21033504 .