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Dioxinas y compuestos similares a las dioxinas

Las dioxinas y los compuestos similares a las dioxinas ( DLC ) son un grupo de compuestos químicos que son contaminantes orgánicos persistentes (COP) en el medio ambiente . Son ...

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Las dioxinas y los compuestos similares a las dioxinas ( DLC ) son un grupo de compuestos químicos que son contaminantes orgánicos persistentes (COP) en el medio ambiente . Son principalmente subproductos de la combustión o de diversos procesos industriales o, en el caso de los PCB y PBB similares a las dioxinas , componentes menores no deseados de mezclas producidas intencionalmente. [ 1 ] [ 2 ]

Algunos de ellos son altamente tóxicos, pero la toxicidad entre ellos varía hasta 30.000 veces. Se agrupan porque su mecanismo de acción es el mismo. Activan el receptor de hidrocarburos arílicos (receptor AH), aunque con afinidades de unión muy diferentes, lo que da lugar a grandes diferencias en la toxicidad y otros efectos. Incluyen: [ 1 ] [ 3 ] [ 4 ]

Las dioxinas tienen diferente toxicidad dependiendo del número y la posición de los átomos de cloro . Debido a que las dioxinas se refieren a una clase tan amplia de compuestos que varían ampliamente en toxicidad, se ha desarrollado el concepto de factor de equivalencia tóxica (FET) para facilitar la evaluación de riesgos y el control regulatorio. Existen FET para siete congéneres de dioxinas, diez furanos y doce PCB. El congénere de referencia es la dioxina más tóxica, TCDD, que por definición tiene un FET de uno. [ 6 ] En esencia, multiplicar la cantidad de un congénere particular por su FET produce la cantidad toxicológicamente equivalente a TCDD, y después de esta conversión se pueden sumar todos los congéneres similares a las dioxinas, y la cantidad de toxicidad equivalente (CTE) resultante proporciona una aproximación de la toxicidad de la mezcla medida como TCDD.

Las dioxinas son prácticamente insolubles en agua, pero tienen una solubilidad relativamente alta en lípidos . Por lo tanto, tienden a asociarse con materia orgánica como el plancton, las hojas de las plantas y la grasa animal. Además, tienden a adsorberse a partículas inorgánicas, como cenizas y suelo. [ 7 ]

Las dioxinas son extremadamente estables y, por consiguiente, tienden a acumularse en la cadena alimentaria . Se eliminan muy lentamente en los animales; por ejemplo, la TCDD tiene una vida media de 7 a 9 años en humanos. [ 4 ] [ 8 ] [ 9 ] Los incidentes de contaminación con PCB a menudo se notifican como incidentes de contaminación por dioxinas, ya que son los que generan mayor preocupación pública y regulatoria. [ 10 ] [ 1 ]

Química

Existen 75 congéneres posibles de dibenzo -p- dioxinas policloradas, pero solo 7 de ellos tienen afinidad por el receptor de hidrocarburos arílicos (receptor AH) y son tóxicos a través de este mecanismo. Las estructuras cruciales son los denominados cloros laterales en las posiciones 2, 3, 7 y 8. Estos 4 cloros también hacen que los congéneres sean persistentes, ya que impiden la degradación microbiana. Los cloros adicionales hacen que los compuestos sean menos potentes, pero básicamente los efectos permanecen iguales, aunque a dosis más altas. Existen 135 dibenzofuranos posibles, y 10 en los que los cloros laterales son similares a las dioxinas. [ 6 ]

Estructuras críticas de las PCDD/F.

Existen 209 compuestos PCB. De forma análoga a las PCDD, se necesitan al menos dos átomos de cloro laterales en cada anillo en las posiciones 3, 4 y/o 5 para la actividad similar a la de las dioxinas. Dado que el receptor AH requiere una estructura plana, solo los congéneres de PCB que pueden rotar libremente a lo largo del eje C—C entre los anillos pueden unirse al receptor. Los sustituyentes en las posiciones orto 2 y 6 impiden la rotación y, por lo tanto, dificultan que la molécula adopte una posición plana. Los congéneres mono-orto (un Cl en 2, 2', 6 o 6') tienen una actividad mínima. No se han observado actividades significativas similares a las de las dioxinas cuando hay dos o más átomos de cloro en posición orto. [ 6 ] Las dioxinas y los bifenilos bromados tienen propiedades similares, pero se han estudiado mucho menos. [ 6 ]

Estructuras del bifenilo y del 3,3',4,4',5-pentaclorobifenilo

Muchos compuestos naturales tienen una afinidad agonista muy alta por el receptor de dioxinas. Estos incluyen alcaloides indólicos (por ejemplo, el colorante índigo ), flavonoides, benzoflavonoides, imidazoles y piridinas. [ 11 ] [ 1 ] Estos compuestos se metabolizan rápidamente, pero la ingesta continua a través de los alimentos puede causar una activación del receptor similar a la de los niveles basales de dioxinas. [ 12 ]

Mecanismo de acción

Diagrama esquemático de algunas vías de señalización del AHR. La vía canónica se representa con flechas negras continuas, las vías alternativas con flechas discontinuas y la intersección de ambas con una flecha roja continua. Las barras verdes representan el AHR, las rojas el ARNT, las amarillas el ARA9 (AIP, Xap2), las azules el HSP90 y los óvalos azules el p23. La unión de la dioxina al AHR (1.) conduce a su translocación al núcleo por la importina-β, (2.) heterodimerización con ARNT y unión al ADN en los DRE, (3.) modulación de los niveles de expresión de los genes diana (flechas verdes). Uno de los productos génicos elevados por este mecanismo es el AHRR, una proteína represora que forma un bucle de retroalimentación que inhibe la acción del AHR. El AHR es finalmente degradado por el sistema ubiquitina-proteasoma (4.). La activación del AHR también puede aumentar rápidamente la concentración intracelular de Ca2 + (5.), lo que a su vez puede resultar en una mayor expresión del gen Cox2. La elevación de Ca2 + activa las CaMK, que parecen tener un papel fundamental en la translocación del AHR. Otro ejemplo de efectos mediados por el AHR a través de vías no canónicas es la supresión de las proteínas de fase aguda (6.), que no implica la unión al ADN. (simplificado y modificado de Lindén et al.) [ 13 ]

El receptor de hidrocarburos arílicos (receptor AH) es un receptor ancestral, y sus numerosas funciones se han revelado recientemente. [ 14 ] [ 15 ] [ 16 ] Es una proteína con más de 600 millones de años de antigüedad presente en todos los vertebrados, y sus homólogos se han descubierto en invertebrados e insectos. Se clasifica como miembro de la familia de factores de transcripción hélice-bucle-hélice básica / Per-Arnt-Sim (bHLH/PAS) , y actúa modificando la transcripción de varios genes (véase la figura). [ 13 ] [ 17 ] La actividad del receptor AH es necesaria para el desarrollo normal y muchas funciones fisiológicas. Los ratones que carecen del receptor AH (knockouts) presentan hipertrofia cardíaca, fibrosis hepática, problemas reproductivos y alteraciones inmunológicas. [ 1 ]

El receptor AH es relevante en toxicología por dos razones muy diferentes. Primero, induce varias enzimas importantes en el metabolismo de sustancias extrañas, los llamados xenobióticos . Estas incluyen tanto enzimas oxidativas de fase I como enzimas conjugativas de fase II, por ejemplo, CYP 1A2, CYP1B1, CYP2S1, CYP2A5, ALDH3, GSTA1, UGT1A1, UGT1A6, UGT1A7 y NQO1. [ 18 ] Esta es esencialmente una función protectora que previene los efectos tóxicos o carcinogénicos de los xenobióticos, pero en algunas condiciones también puede resultar en la producción de metabolitos reactivos que son mutagénicos y carcinogénicos. Esta inducción enzimática puede ser iniciada por muchos compuestos naturales o sintéticos, por ejemplo, hidrocarburos policíclicos carcinogénicos como el benzo (a) pireno , [ 18 ] varios compuestos naturales, [ 11 ] y dioxinas. [ 1 ] En segundo lugar, los receptores AH están involucrados en la activación o el silenciamiento de genes que conducen a los efectos tóxicos de altas dosis de dioxinas. [ 1 ] Debido a que el TCDD en altas dosis puede influir en la transcripción de quizás cientos de genes, los genes cruciales para la multitud de efectos tóxicos de las dioxinas aún no se conocen muy bien. [ 19 ]

La unión de compuestos similares a las dioxinas al receptor AH ha permitido medir la actividad total similar a las dioxinas de una muestra mediante el bioensayo CALUX ( expresión del gen de la luciferasa activada químicamente ) . Los resultados han sido comparables a los niveles de TEQ medidos mediante cromatografía de gases-espectrometría de masas de alta resolución, un método mucho más costoso, en muestras ambientales. [ 20 ]

Toxicidad

La toxicidad de las dioxinas se basa en la activación inapropiada de un receptor fisiológicamente importante, por lo que la relación dosis-respuesta debe considerarse cuidadosamente. [ 1 ] La estimulación inapropiada de muchos receptores conduce a resultados tóxicos; por ejemplo, una sobredosis de vitamina A produce una activación inapropiada de los receptores de retinoides, lo que resulta en malformaciones, y las sobredosis de corticosteroides u hormonas sexuales producen una multitud de efectos adversos. Por lo tanto, es importante diferenciar los efectos de las dosis bajas que causan la activación del receptor dentro del rango fisiológico de los efectos de las dosis tóxicas altas. Esto es aún más importante debido a las grandes diferencias en la exposición, incluso entre los seres humanos. Las poblaciones occidentales actuales están expuestas a dioxinas en dosis que producen concentraciones de 5 a 100 picogramos/g (como TEQ en grasa corporal), y las concentraciones más altas en intoxicaciones accidentales o deliberadas han sido de 10 000 a 144 000 pg/g, lo que produce resultados dramáticos pero no letales. [ 1 ]

Los efectos tóxicos más relevantes de las dioxinas, tanto en humanos como en animales, son el cáncer y los efectos en el desarrollo de la descendencia. Ambos se han documentado a dosis altas, con mayor precisión en experimentos con animales. En cuanto a los efectos en el desarrollo, existe consenso en que los niveles actuales de dioxinas en muchas poblaciones no están muy lejos de los que causan algunos efectos, pero aún no hay consenso sobre el nivel seguro. [ 1 ] [ 21 ] En cuanto al cáncer, existe desacuerdo sobre cómo extrapolar el riesgo de dosis tóxicas altas a las exposiciones bajas actuales. [ 1 ]

Si bien la afinidad de las dioxinas y los tóxicos industriales relacionados con el receptor Ah puede no explicar completamente todos sus efectos tóxicos, incluyendo la inmunotoxicidad, los efectos endocrinos y la promoción tumoral , las respuestas tóxicas parecen ser típicamente dependientes de la dosis dentro de ciertos rangos de concentración. También se ha informado una relación dosis-respuesta multifásica, lo que lleva a la incertidumbre y al debate sobre el verdadero papel de las dioxinas en las tasas de cáncer. [ 22 ] Se cree que la actividad disruptora endocrina de las dioxinas ocurre como una función descendente de la activación del receptor AH, siendo el estado tiroideo en particular un marcador sensible de exposición. El TCDD, junto con los otros PCDD, PCDF y PCB coplanares similares a las dioxinas no son agonistas o antagonistas directos de las hormonas, y no son activos en ensayos que detectan directamente estas actividades como ER-CALUX y AR-CALUX. Tampoco se ha demostrado que estos compuestos tengan ninguna actividad mutagénica o genotóxica directa. [ 23 ] Su principal acción en la causa del cáncer es la promoción del cáncer. Una mezcla de PCB como Aroclor puede contener compuestos de PCB que son agonistas de estrógeno conocidos , pero que no se clasifican como similares a las dioxinas en términos de toxicidad. Se han establecido efectos mutagénicos para algunos compuestos químicos con menor grado de cloración, como el 3-clorodibenzofurano, que no es persistente ni agonista del receptor AH. [ 24 ]

Toxicidad en animales

Dosis altas . Los síntomas reportados asociados con la toxicidad de la dioxina en estudios con animales son increíblemente amplios, tanto en el alcance de los sistemas biológicos afectados como en el rango de dosis necesarias para producirlos. [ 4 ] [ 1 ] [ 3 ] Una sola exposición a una dosis alta de TCDD causa caquexia que es fatal de 1 a 6 semanas después. [ 13 ] La LD 50 de TCDD varía enormemente entre especies e incluso cepas de la misma especie, siendo la disparidad más notable entre las especies aparentemente similares de hámster y cobaya . La LD 50 oral para cobayas es tan baja como 0,5 a 2 μg/kg de peso corporal, mientras que la LD 50 oral para hámsteres puede ser tan alta como 1 a 5  mg/kg de peso corporal. [ 4 ] Incluso entre diferentes cepas de ratones o ratas puede haber diferencias de diez a mil veces en la toxicidad aguda. Muchos hallazgos patológicos se observan en el hígado , el timo y otros órganos. Algunos efectos, como la atrofia tímica, son comunes en muchas especies, pero, por ejemplo, la toxicidad hepática es típica en conejos. [ 4 ]

Dosis bajas . Se observan muy pocos signos de toxicidad en animales adultos después de dosis bajas, pero pueden ocurrir efectos en el desarrollo a niveles bajos de dioxina, incluyendo etapas fetales , neonatales y posiblemente puberales. [ 25 ] Los efectos en el desarrollo bien establecidos son paladar hendido , hidronefrosis , alteraciones en el desarrollo dental y sexual , y efectos endocrinos . [ 25 ] Sorprendentemente, la inducción enzimática, varios efectos en el desarrollo y la aversión a alimentos nuevos ocurren a niveles de dosis similares en animales que responden de manera diferente a la toxicidad aguda de dosis altas. Por lo tanto, se ha sugerido que los efectos de la dioxina se dividan en efectos de tipo I (inducción enzimática, etc.) y efectos de tipo II (letalidad, daño hepático, anorexia y promoción de tumores). [ 1 ] La razón puede ser diferentes requisitos de la estructura del dominio de transactivación del receptor AH para diferentes genes. Algunos de estos efectos de dosis bajas pueden interpretarse como protectores en lugar de tóxicos (inducción enzimática, aversión a alimentos nuevos). [ 1 ]

toxicidad en humanos

Dosis altas

La toxicidad de las dioxinas en dosis altas ha sido bien documentada después de accidentes, intoxicaciones deliberadas, episodios de contaminación de alimentos y altas exposiciones industriales. [ 1 ] [ 26 ] Tres mujeres en Viena, Austria, fueron intoxicadas con grandes dosis de TCDD en 1998. La concentración más alta de TCDD en el tejido adiposo fue de 144 000 pg/g, la más alta jamás reportada en seres humanos. La característica principal fue cloracné , una enfermedad cutánea grave. La víctima sobrevivió y otros síntomas fueron leves después de síntomas gastrointestinales iniciales y amenorrea . [ 27 ] Otro incidente agudo fue la intoxicación deliberada de Victor Yushchenko , entonces candidato presidencial de Ucrania, en 2004. La concentración de TCDD en la grasa fue de 108 000 pg/g. En este caso, los síntomas más prominentes fueron cloracné , hepatitis y pancreatitis . [ 28 ] El caso de envenenamiento deliberado muestra que un ser humano no es tan sensible como otros animales, ya que Yushchenko sobrevivió a una dosis estimada en alrededor de 25 μg/kg.

Dos graves accidentes de contaminación alimentaria fueron causados ​​por aceites con PCB utilizados en intercambiadores de calor. [ 1 ] El aceite con PCB se filtró al aceite de salvado de arroz consumido por miles de personas en Japón ( enfermedad de Yusho, 1968) y Taiwán ( enfermedad de Yu-cheng, 1979). Los efectos tóxicos se atribuyeron a PCB similares a las dioxinas y PCDF. Su ingesta diaria fue hasta 100.000 veces mayor que la ingesta promedio actual. [ 1 ] Hubo muchos problemas de piel, cloracné, hinchazón de los párpados e hipersecreción de las glándulas de Meibomio en los ojos. Los bebés nacidos de madres con Yusho y Yu-cheng eran más pequeños de lo normal, tenían pigmentación oscura y, a veces, dientes al nacer y malformaciones dentales. Las muertes fetales y los abortos espontáneos fueron comunes. [ 29 ]

Quizás el accidente por dioxinas más conocido ocurrió en Seveso, Italia, en 1976. Un tanque de clorofenoles liberó su contenido al aire, incluyendo muchos kilogramos de TCDD, y contaminó gran parte de la ciudad. Los niveles más altos de TCDD se encontraron en niños, hasta 56.000 pg/g de grasa. Los efectos agudos se limitaron al cloracné, aunque muchos animales, como conejos, murieron después de comer hierba contaminada. [ 30 ] Se encontraron anomalías dentales después de 25 años en personas expuestas durante la infancia, y se confirmó un riesgo de cáncer ligeramente mayor 35 años después. [ 1 ]

En consonancia con los estudios en animales, los efectos en el desarrollo pueden ser mucho más importantes que los efectos en los adultos. Estos incluyen alteraciones del desarrollo dental , [ 31 ] y del desarrollo sexual. [ 32 ]

Un ejemplo de la variación en las respuestas se observa claramente en un estudio posterior al desastre de Seveso, que indica que el recuento y la motilidad de los espermatozoides se vieron afectados de manera diferente en los varones expuestos, dependiendo de si la exposición fue antes, durante o después de la pubertad. [ 33 ]

En entornos laborales se han observado numerosos síntomas, pero la exposición siempre ha sido a una multitud de sustancias químicas, incluidos clorofenoles , herbicidas de ácido clorofenoxiacético y disolventes . Por lo tanto, ha sido difícil obtener pruebas definitivas de que las dioxinas sean factores causales. El efecto mejor demostrado hasta ahora es el cloracné. Los efectos sospechados en adultos incluyen daño hepático y alteraciones en el metabolismo del hemo , los niveles de lípidos séricos , la función tiroidea , así como diabetes y efectos inmunológicos . [ 30 ]

Bajas exposiciones

Los efectos tras exposiciones bajas, como las de los alimentos, han sido difíciles de demostrar. Los niveles de dioxinas en la población contemporánea son de 5 a 20 pg/g (TEQ en grasa) y de 50 a 100 pg en personas mayores [ 34 ] [ 35 ] o al menos 1000 veces menores que los de las intoxicaciones (véase más arriba). Se han considerado plausibles las deformidades dentales tras una lactancia materna prolongada, cuando las concentraciones de dioxinas eran altas en las décadas de 1970 y 1980. [ 36 ] Cuando las concentraciones disminuyeron durante las décadas de 1990 y 2000, los efectos ya no se observaron. [ 1 ] Según un estudio en Rusia, el recuento de espermatozoides en hombres jóvenes de 18 a 19 años era menor cuando los niveles de dioxinas eran más altos a la edad de 8 a 9 años. [ 37 ] Esto ocurrió en entornos industriales que causaban exposiciones relativamente altas a los niños, así como a sus madres. [ 1 ] El panel de contaminación de la Agencia Europea de Seguridad Alimentaria (EFSA) recomendó disminuir los niveles de ingesta semanal tolerable (IST) basándose en el estudio de niños rusos. [ 21 ] Esta recomendación puede ser cuestionada, porque no considera adecuadamente los riesgos competitivos derivados de la pérdida de beneficios de alimentos importantes y saludables como ciertos pescados. [ 1 ] Los niveles de IST no se aplican para la lactancia materna, porque los beneficios de la leche materna se consideran mucho más importantes que los riesgos remotos de las dioxinas. [ 38 ] Una conclusión general puede ser que los márgenes de seguridad no son muy grandes en lo que respecta a los efectos del desarrollo, pero no es probable que se produzcan efectos tóxicos a los niveles actuales de dioxinas en la población.

Varios estudios transversales han mostrado asociaciones entre la diabetes tipo 2 y diversos compuestos de COP, incluidas las dioxinas. [ 39 ] Estos estudios observacionales no pueden probar la causalidad; es decir, puede existir una asociación que no demuestre que uno sea la causa del otro. El principal problema es que se pueden encontrar asociaciones similares con muchos COP muy diferentes, que solo tienen en común una vida media prolongada y la tendencia a acumularse en los lípidos. Esto sugiere que todos ellos podrían estar relacionados con la dieta y la obesidad, que son, con mucho, las causas más comunes de la diabetes tipo 2. [ 1 ]

A lo largo de los años se han especulado diversos efectos de las dioxinas sobre la endometriosis , el desarrollo sexual, la función hepática , los niveles de hormonas tiroideas , los niveles de glóbulos blancos , las funciones inmunitarias e incluso el aprendizaje y la inteligencia. Si bien algunos de estos efectos podrían ser posibles tras exposiciones elevadas (como en el desastre de Seveso), estas afirmaciones se basan únicamente en posibles exposiciones de la población, sin respaldo de mediciones reales de las concentraciones de dioxinas. [ 30 ] Por ejemplo, la absorción de tampones blanqueados que se afirma que está asociada con la endometriosis [ 40 ] es insignificante en comparación con la ingesta diaria de dioxinas a través de los alimentos. [ 34 ]

Carcinogenicidad

Las dioxinas son carcinógenos bien establecidos en estudios con animales, aunque el mecanismo preciso no está claro. Las dioxinas no son mutagénicas ni genotóxicas . [ 1 ] [ 23 ] [ 41 ] La Agencia de Protección Ambiental de los Estados Unidos ha categorizado la dioxina y la mezcla de sustancias asociadas con fuentes de toxicidad de dioxina como un "probable carcinógeno humano". [ 42 ] La Agencia Internacional para la Investigación del Cáncer ha clasificado el TCDD como un carcinógeno humano (clase 1) sobre la base de una clara carcinogenicidad en animales y datos humanos limitados, [ 43 ] y posteriormente también el 2,3,4,7,8-PCDF y el PCB 126 como carcinógenos de clase 1. [ 44 ] Se cree que el mecanismo es principalmente de promoción, es decir, las dioxinas pueden acelerar la formación de tumores causados ​​por otros factores y afectar negativamente los mecanismos normales para inhibir el crecimiento tumoral. [ 23 ] Algunos investigadores también han propuesto que la dioxina induce la progresión del cáncer a través de una vía mitocondrial muy diferente. [ 45 ]

Como ocurre con muchos efectos tóxicos de la dioxina, es difícil establecer una relación dosis-respuesta clara. Tras exposiciones accidentales o ocupacionales elevadas, existe evidencia de carcinogenicidad en humanos. [ 46 ] [ 47 ] Los aumentos en el cáncer han sido modestos; de hecho, alcanzar significación estadística ha sido difícil incluso tras exposiciones accidentales u ocupacionales elevadas, como en los envenenamientos de Yusho y Yucheng, el accidente de Seveso y cohortes ocupacionales combinadas. [ 1 ] Por lo tanto, las controversias sobre el riesgo de cáncer a bajos niveles poblacionales de dioxinas son comprensibles. [ 1 ] [ 22 ] [ 46 ] [ 35 ] El problema con las evaluaciones de la IARC [ 44 ] es que solo evalúan el peligro, es decir, la carcinogenicidad a cualquier dosis. Es probable que exista un umbral práctico seguro para las dioxinas no genotóxicas, y los niveles poblacionales actuales no presentan ningún riesgo de cáncer. Por lo tanto, existe cierto acuerdo en que el riesgo de cáncer también se controla si se establecen límites de ingesta diaria para proteger de los efectos en el desarrollo. [ 38 ] [ 1 ] Entre los pescadores con altas concentraciones de dioxinas en sus cuerpos, las muertes por cáncer disminuyeron en lugar de aumentar. [ 48 ] Todo esto significa que, en el caso de alimentos beneficiosos importantes y la lactancia materna, se necesita un análisis exhaustivo de beneficios/riesgos antes de establecer límites, para evitar el aumento de otros riesgos o la pérdida de beneficios. [ 49 ]

Evaluación de riesgos

La incertidumbre y la variabilidad en la relación dosis-respuesta de las dioxinas en términos de su toxicidad, así como la capacidad de las dioxinas para bioacumularse , han llevado a los expertos de la OMS a recomendar una ingesta diaria tolerable (IDT) muy baja de dioxina, 1-4 pg/kg de peso corporal por día, es decir, 7 × 10 −11 a 2,8 × 10 −10 g por persona de 70 kg por día, para tener en cuenta esta incertidumbre y garantizar la seguridad pública en todos los casos. [ 38 ] Las autoridades han establecido entonces niveles de ingesta semanales o mensuales que equivalen a IDT de alrededor de 2 pg/kg. [ 1 ] Debido a que las dioxinas se eliminan muy lentamente, la carga corporal acumulada durante toda la vida es alta en comparación con las dosis diarias, y los ocasionales y modestos excesos de los valores límite no la modifican mucho. Por lo tanto, la ingesta a largo plazo es mucho más importante que la ingesta diaria. [ 1 ] Específicamente, la IDT se ha evaluado para garantizar la seguridad de los niños nacidos de madres expuestas a dicha ingesta diaria de dioxinas durante toda su vida antes del embarazo. [ 38 ] Es probable que la IDT para otros grupos de población pueda ser mayor.

Una causa importante de las diferencias en las distintas evaluaciones ha sido la carcinogenicidad. Si la dosis-respuesta de TCDD en la aparición de cáncer es lineal, podría tratarse de un riesgo real. Si la dosis-respuesta es de tipo umbral o en forma de J, el riesgo es mínimo o nulo en las concentraciones actuales. Se espera que una mejor comprensión de los mecanismos de toxicidad aumente la fiabilidad de la evaluación de riesgos. [ 2 ] [ 50 ] Recientemente, el Panel de Contaminación de la Agencia Europea de Seguridad Alimentaria (EFSA) también ha reevaluado los efectos en el desarrollo . Proponen disminuir la ingesta semanal tolerable (IST) de 14 pg/kg a 2 pg/kg. [ 21 ] Es probable que esto genere otra controversia antes de ser aceptado por los países europeos. [ 1 ] La ingesta y los niveles de dioxinas en la leche materna en las décadas de 1970 y 1980 eran de 5 a 10 veces superiores a los actuales, y se han encontrado muy pocos efectos, posiblemente leves efectos en el desarrollo dental. [ 1 ]

Equivalentes de toxicidad

Todos los compuestos similares a las dioxinas comparten un mecanismo de acción común a través del receptor de hidrocarburos arílicos (AHR), pero sus potencias son muy diferentes. Esto significa que todos ellos producen efectos similares, pero algunos requieren dosis mucho mayores que las de TCDD. La unión al AHR, así como la persistencia en el medio ambiente y en el organismo, dependen de la presencia de los llamados "cloros laterales"; en el caso de las dioxinas y los furanos, el cloro sustituye en las posiciones 2, 3, 7 y 8. [ 3 ] Cada cloro no lateral adicional disminuye la potencia, pero cualitativamente los efectos siguen siendo similares. Por lo tanto, una simple suma de diferentes congéneres de dioxinas no es una medida significativa de toxicidad. Para comparar las toxicidades de varios congéneres y permitir la realización de una suma toxicológicamente significativa de una mezcla, se creó el concepto de equivalencia de toxicidad (TEQ). [ 6 ]

A cada congénere se le ha asignado un factor de equivalencia de toxicidad (FET). [ 6 ] [ 51 ] Esto indica su toxicidad relativa en comparación con el TCDD. La mayoría de los FET se han extraído de datos de toxicidad in vivo en animales, pero si estos faltan (por ejemplo, en el caso de algunos PCB), se han utilizado datos in vitro menos fiables. [ 6 ] Después de multiplicar la cantidad o concentración real de un congénere por su FET, el producto es la cantidad o concentración virtual de TCDD con efectos de la misma magnitud que el compuesto en cuestión. Esta multiplicación se realiza para todos los compuestos en una mezcla, y estos "equivalentes de TCDD" se pueden sumar, dando como resultado el TEQ, la cantidad o concentración de TCDD toxicológicamente equivalente a la mezcla.

La conversión a TEQ permite utilizar todos los estudios sobre el TCDD mejor estudiado para evaluar la toxicidad de una mezcla. Esto resulta muy útil en el ámbito regulatorio, pero también puede emplearse en estudios científicos. [ 52 ] Esto se asemeja a la medida común de todas las bebidas alcohólicas: la cerveza, el vino y el whisky se pueden sumar para obtener el alcohol absoluto, y esta suma proporciona la medida toxicológicamente significativa del impacto total.

El TEQ solo se aplica a los efectos similares a las dioxinas mediados por el AHR. Algunos efectos tóxicos (especialmente de los PCB) pueden ser independientes del AHR, y estos no se tienen en cuenta al utilizar los TEQ.

Los TEF son aproximaciones que incorporan cierto grado de criterio científico, más que hechos científicos. Por lo tanto, pueden reevaluarse periódicamente. Desde la década de 1980, se han publicado varias versiones de los TEF. La reevaluación más reciente fue realizada por un grupo de expertos de la Organización Mundial de la Salud en 2005.

La fórmula esquelética y el esquema de numeración de sustituyentes del compuesto original dibenzo- p -dioxina
(T = tetra, Pe = penta, Hx = hexa, Hp = hepta, O = octa)

Controversia

Greenpeace y otros grupos ambientalistas han pedido la eliminación gradual de la industria del cloro. [ 53 ] [ 54 ] [ 55 ] Sin embargo, los defensores de la industria del cloro afirman que "prohibir el cloro significaría que millones de personas en el tercer mundo morirían por falta de agua desinfectada". [ 56 ] Sharon Beder y otros han argumentado que la controversia sobre la dioxina ha sido muy política y que las grandes empresas han intentado minimizar la gravedad de los problemas que plantea la dioxina. [ 54 ] [ 55 ] [ 57 ] Las empresas involucradas han afirmado con frecuencia que la campaña contra la dioxina se basa en "miedo y emoción" y no en la ciencia. [ 58 ]

Ingesta humana y niveles

La mayor parte de la ingesta de sustancias químicas similares a las dioxinas proviene de alimentos de origen animal: predominan la carne, los productos lácteos o el pescado, según el país. [ 1 ] [ 59 ] La ingesta diaria de dioxinas y PCB similares a las dioxinas como TEQ es del orden de 100 pg/día, es decir, 1-2 pg/kg/día. [ 1 ] En muchos países, tanto la importancia absoluta como relativa de los productos lácteos y la carne ha disminuido debido a los estrictos controles de emisiones, y ha provocado la disminución de la ingesta total. Por ejemplo, en el Reino Unido, la ingesta total de PCDD/F en 1982 fue de 239 pg/día y en 2001 solo de 21 pg/día (OMS-TEQ). [ 3 ] Dado que las vidas medias son muy largas (por ejemplo, TCDD 7-8 años), la carga corporal aumentará prácticamente durante toda la vida. Por lo tanto, las concentraciones pueden aumentar de cinco a diez veces desde los 20 hasta los 60 años. [ 1 ] [ 60 ] [ 61 ] Por la misma razón, una ingesta elevada a corto plazo, como la que se produce tras incidentes de contaminación alimentaria, no es crucial a menos que sea extremadamente alta o dure varios meses o años. [ 1 ]

Disminución de las concentraciones de dioxinas en la leche materna en Suecia y Finlandia [ 1 ]

Las cargas corporales más altas se encontraron en Europa Occidental en las décadas de 1970 y principios de 1980, [ 1 ] [ 62 ] [ 63 ] y las tendencias han sido similares en los EE. UU. [ 64 ] La medida más útil de las tendencias temporales es la concentración en la leche materna medida a lo largo de décadas. [ 34 ] [ 62 ] En muchos países las concentraciones han disminuido a aproximadamente una décima parte de las de la década de 1970, y las concentraciones totales de TEQ son ahora del orden de 5-30 pg/g de grasa [ 1 ] [ 62 ] (tenga en cuenta las unidades, pg/g es lo mismo que ng/kg, o la expresión no estándar ppt que se usa a veces en los Estados Unidos). [ 3 ] La disminución se debe a los estrictos controles de emisiones y también al control de las concentraciones en los alimentos. [ 65 ] [ 66 ] En la población femenina adulta joven de EE. UU. (grupo de edad 20–39), la concentración fue de 9,7 pg/g de lípidos en 2001-2002 (media geométrica). [ 61 ]

Ciertas profesiones, como la de los pescadores de subsistencia en algunas zonas, están expuestas a cantidades excepcionalmente altas de dioxinas y sustancias relacionadas. [ 67 ] Esto, junto con las altas exposiciones industriales, puede ser la fuente de información más valiosa sobre los riesgos para la salud de las dioxinas. [ 48 ]

Destino de las dioxinas en el cuerpo humano

Las dioxinas se absorben bien en el tracto digestivo si se disuelven en grasas o aceites (por ejemplo, en pescado o carne). [ 4 ] Por otro lado, las dioxinas tienden a adsorberse fuertemente a las partículas del suelo, y la absorción puede ser bastante baja: se absorbió el 13,8 % de la dosis administrada de TEQ en suelo contaminado. [ 68 ]

Las mismas características que provocan la persistencia de las dioxinas en el medio ambiente también causan una eliminación muy lenta en humanos y animales. Debido a su baja solubilidad en agua, los riñones no pueden excretarlas directamente en la orina. Deben metabolizarse primero en metabolitos más solubles en agua, pero ese metabolismo, especialmente en humanos, es extremadamente lento. Esto da como resultado vidas medias biológicas de varios años para todas las dioxinas. La de la TCDD se estima entre 7 y 8 años, y la de otras PCDD/F entre 1,4 y 13 años; las PCDF, en promedio, tienen una vida media ligeramente más corta que las PCDD. [ 1 ] [ 3 ] [ 69 ]

En los mamíferos, las dioxinas se encuentran principalmente en la grasa. Las concentraciones en la grasa parecen ser relativamente similares, ya sea grasa sérica, grasa del tejido adiposo o grasa de la leche. Esto permite medir la carga de dioxinas analizando la leche materna. [ 62 ] Inicialmente, sin embargo, al menos en animales de laboratorio, después de una dosis única, se encuentran altas concentraciones en el hígado, pero en pocos días, el tejido adiposo predominará. En el hígado de rata, sin embargo, las dosis altas causan la inducción de la enzima CYP1A2 , que se une a las dioxinas. Por lo tanto, dependiendo de la dosis, la proporción de concentraciones en el tejido graso y hepático puede variar considerablemente en roedores. [ 4 ]

Usos

Las dioxinas no tienen usos comunes. Se fabrican a pequeña escala para la investigación química y toxicológica, pero existen principalmente como subproductos de procesos industriales como el blanqueo con cloro de la pulpa de papel , la fabricación de pesticidas y procesos de combustión como la incineración . El defoliante Agente Naranja contenía trazas de impurezas de dioxina y causó graves problemas de salud como resultado. [ 71 ] El conservante de madera pentaclorofenol a menudo contenía dioxinas y dibenzofuranos como impurezas. [ 72 ] El Convenio de Estocolmo prohibió la producción y el uso de dioxinas en 2001.

Fuentes

Fuentes ambientales

Los compuestos PCDD/F nunca se sintetizaron para ningún propósito, excepto pequeñas cantidades para investigación científica. [ 13 ] Se forman pequeñas cantidades de PCDD/F siempre que haya materia orgánica, oxígeno y cloro disponibles a temperaturas adecuadas. [ 1 ] Esto se ve incrementado por catalizadores metálicos como el cobre. El rango de temperatura óptimo es de 400 °C (752 °F) a 700 °C (1292 °F) . Esto significa que la formación es mayor cuando el material orgánico se quema en condiciones menos que óptimas, como fuegos abiertos, incendios de edificios, chimeneas domésticas e incineradores de residuos sólidos mal operados y/o diseñados. [ 3 ] Históricamente, la incineración de residuos municipales y médicos fue la fuente más importante de PCDD/F.    

Los compuestos de PCB , que siempre contienen bajas concentraciones de PCB similares a las dioxinas y PCDF, se sintetizaron para diversos fines técnicos (véase Bifenilos policlorados ). Han llegado al medio ambiente a través de accidentes como incendios o fugas de transformadores o intercambiadores de calor, o a partir de productos que contienen PCB en vertederos o durante la incineración. Debido a su cierta volatilidad, los PCB también se han transportado a largas distancias por vía aérea, lo que ha dado lugar a una distribución global, incluyendo el Ártico. Solo una pequeña parte de los PCB en las mezclas son similares a las dioxinas. [ 1 ]

Otras fuentes de PCDD/F incluyen:

En la incineración de residuos

Se han realizado mejoras y cambios en casi todas las fuentes industriales para reducir la producción de PCDD/F. En la incineración de residuos, la gran cantidad de publicidad y preocupación en torno a los compuestos similares a las dioxinas durante las décadas de 1980 y 1990 sigue impregnando la conciencia pública, especialmente cuando se proponen nuevas instalaciones de incineración y de conversión de residuos en energía . Como resultado de estas preocupaciones, los procesos de incineración se han mejorado con temperaturas de combustión más altas (superiores a 1000 °C (1830 °F) ), un mejor control del horno y un tiempo de residencia suficiente para asegurar la oxidación completa de los compuestos orgánicos. La incineración o "coprocesamiento" de residuos industriales sólidos municipales en hornos de cemento es otra fuente comprobada de compuestos PCDD/F a pesar de las temperaturas extremadamente altas de 1400–1500 °C (2550–2730 °F) , lo que representa un riesgo en países donde el coprocesamiento se emplea cada vez más como estrategia principal de gestión de residuos si no se implementan los controles y el monitoreo ambiental adecuados. [ 73 ] Idealmente, un proceso de incineración oxida todo el carbono a CO 2 y convierte todo el cloro en HCl o cloruros inorgánicos antes de que los gases atraviesen el rango de temperatura de 400-700 °C donde es posible la formación de PCDD/F. Estas sustancias no pueden formar compuestos orgánicos fácilmente, y el HCl se neutraliza de forma fácil y segura en el depurador mientras que el CO 2 se libera a la atmósfera. Los cloruros inorgánicos se incorporan a las cenizas.     

Los sistemas de depuración y eliminación de partículas logran capturar parte de las PCDD/F que se forman incluso en plantas de incineración sofisticadas. Estas PCDD/F generalmente no se destruyen, sino que se incorporan a las cenizas volantes . Se han diseñado sistemas catalíticos que destruyen las PCDD/F en fase gaseosa a temperaturas relativamente bajas. Esta tecnología suele combinarse con el filtro de mangas o el sistema SCR al final de la planta de incineración.

Disminución de dioxinas en el aire ambiente en diferentes regiones (reeditado de Dopico y Gómez, 2015) [ 74 ]

El límite de la Unión Europea para la concentración de compuestos similares a las dioxinas en los gases de combustión descargados es de 0,1  ng/Nm³ TEQ. [ 75 ] [ 76 ]

Tanto en Europa [ 77 ] como en EE. UU. [ 78 ] , las emisiones han disminuido drásticamente desde la década de 1980, incluso en un 90 % (véase la figura). Esto también ha conllevado una disminución de la carga en el cuerpo humano, lo que se demuestra claramente con la disminución de las concentraciones de dioxinas en la leche materna . [ 62 ] Con la disminución sustancial de las emisiones de las incineradoras de residuos municipales, otras fuentes potencialmente importantes de compuestos similares a las dioxinas, por ejemplo, los incendios forestales y de vegetación, han aumentado en relación con las fuentes industriales. [ 79 ] Sin embargo, no se incluyen en el inventario total debido a las incertidumbres en los datos disponibles. [ 80 ] Un estudio más reciente sobre los efectos ambientales de los incendios accidentales, incluidos los incendios forestales , estimó que las emisiones de dioxinas (PCDD/F) son aproximadamente equivalentes a las de la combustión de residuos municipales y del tráfico. [ 81 ]

La quema al aire libre de residuos (quema de barriles en patios traseros) no ha disminuido de manera efectiva, y en los EE. UU. es ahora la fuente más importante de dioxinas. Las emisiones anuales totales en los EE. UU. disminuyeron de 14 kilogramos (31 lb) en 1987 a 1,4 kilogramos (3,1 lb) en 2000. Sin embargo, la quema de barriles en patios traseros disminuyó solo modestamente de 0,6 kilogramos (1,3 lb) a 0,5 kilogramos (1,1 lb) , lo que resultó en que más de un tercio de todas las dioxinas en el año 2000 provinieran únicamente de la quema en patios traseros. [ 78 ]    

Otras fuentes

Se han encontrado bajas concentraciones de dioxinas en algunos suelos sin contaminación antropogénica. En Alemania se detectó un caso desconcertante de contaminación de la leche. Se determinó que la fuente era el caolín añadido al pienso animal. Desde 1996, se han detectado dioxinas repetidamente en arcillas de Europa y Estados Unidos, y se presume que la contaminación de la arcilla es el resultado de antiguos incendios forestales o eventos naturales similares, con concentración de PCDD/F durante la sedimentación de la arcilla. [ 82 ]

Dioxinas y biomasa

En el cultivo de caña de azúcar, el bagazo restante después de la extracción del azúcar se utiliza en grandes cantidades para la producción de energía (tanto calor de proceso como energía eléctrica para uso tanto en la propia fábrica de azúcar como para otros consumidores), y localmente se ha considerado una fuente importante de dioxinas. [ 83 ] Esto básicamente indica que la combustión de biomasa produce dioxinas y debe realizarse a temperaturas suficientemente altas y debe haber un filtrado adecuado de los gases de combustión. Para el tratamiento de gases y contaminantes, las industrias de caña de azúcar suelen utilizar depuradores de gases húmedos, como el tipo Venturi . Además, otros sistemas de tratamiento también utilizados son los precipitadores electrostáticos y los filtros de mangas . [ 84 ] Estos métodos pueden ser insuficientes. [ 83 ] [ 84 ] [ 85 ] La biomasa quemada incorrectamente, que experimenta solo una combustión incompleta a baja temperatura , es responsable de gran parte de los efectos negativos para la salud de la contaminación del aire interior y es un problema particular en el Sur Global donde la biomasa como la madera o el estiércol de vaca suelen ser los únicos combustibles comúnmente disponibles para cocinar y calentar los hogares. Además de las dioxinas, otros productos nocivos de la combustión incompleta, como el monóxido de carbono , también se liberan cuando se quema biomasa en condiciones de bajo oxígeno. El uso de plástico, en particular plásticos que contienen cloro como el cloruro de polivinilo , como combustible o iniciador de fuego, aumenta aún más las emisiones de dioxinas.

Persistencia ambiental y bioacumulación

Todos los grupos de compuestos similares a las dioxinas son persistentes en el medio ambiente. Muy pocos microbios del suelo ni animales pueden degradar los PCDD/F con cloros laterales (posiciones 2, 3, 7 y 8). [ 86 ] La lipofilicidad (tendencia a buscar entornos similares a las grasas) y la muy baja solubilidad en agua hacen que estos compuestos se muevan del medio acuático a los organismos vivos que tienen estructuras celulares lipídicas. Esto se llama bioacumulación . El aumento de la cloración aumenta tanto la estabilidad como la lipofilicidad. Sin embargo, los compuestos con los números de cloro más altos (por ejemplo, octaclorodibenzo-p-dioxina ) son tan poco solubles que esto dificulta su bioacumulación. [ 86 ] La bioacumulación va seguida de la biomagnificación . Los compuestos liposolubles se acumulan primero en organismos microscópicos como el fitoplancton (plancton de carácter vegetal, por ejemplo, algas). El fitoplancton es consumido por el plancton animal, este por invertebrados como insectos, estos por peces pequeños y, posteriormente, por peces grandes y focas. En cada etapa o nivel trófico , la concentración es mayor, porque los productos químicos persistentes no se "queman" cuando el organismo superior utiliza la grasa del organismo presa para producir energía.

Debido a la bioacumulación y biomagnificación, las especies en la cima de la pirámide trófica son más vulnerables a los compuestos similares a las dioxinas. En Europa, el águila de cola blanca y algunas especies de focas han estado cerca de la extinción debido al envenenamiento por contaminantes orgánicos persistentes. [ 87 ] De igual manera, en América, la población de águilas calvas disminuyó debido a los COP que causan adelgazamiento de las cáscaras de los huevos y otros problemas reproductivos. [ 88 ] Por lo general, el fracaso se ha atribuido principalmente al DDT , pero las dioxinas también son una posible causa de efectos reproductivos. Tanto en América como en Europa, muchas aves acuáticas tienen altas concentraciones de dioxinas, pero generalmente no lo suficientemente altas como para afectar su éxito reproductivo. [ 87 ] [ 89 ] Gracias a la alimentación suplementaria invernal y otras medidas también, el águila de cola blanca se está recuperando (ver Águila de cola blanca ). Además, las focas anilladas en el Mar Báltico se están recuperando.

Los humanos también se encuentran en la cima de la pirámide trófica, particularmente los recién nacidos. Se estimó que los recién nacidos alimentados exclusivamente con leche materna estaban expuestos a un total de 800 pg TEQ/día, lo que da como resultado una dosis estimada basada en el peso corporal de 242 pg TEQ/kg/día. [ 90 ] Debido a la multitud de fuentes de alimento de los humanos adultos, la exposición es mucho menor, con un promedio de 1 pg TEQ/kg-día, [ 90 ] y las concentraciones de dioxina en adultos son mucho menores, de 10 a 100 pg/g, en comparación con 9000 a 340 000 pg/g (TEQ en lípidos) en águilas [ 87 ] o focas que se alimentan casi exclusivamente de peces.

Debido a sus diferentes propiedades fisicoquímicas, no todos los congéneres de compuestos similares a las dioxinas llegan a los seres humanos con la misma facilidad. Medidos como TEQ, los congéneres dominantes en los tejidos humanos son 2,3,7,8-TCDD, 1,2,3,7,8-PeCDD, 1,2,3,6,7,8-HxCDD y 2,3,4,7,8-PeCDF. [ 3 ] Esto difiere notablemente de la mayoría de las fuentes, donde pueden predominar los hepta- y octa-congéneres. El panel de la OMS que reevaluó los valores de TEF en 2005 expresó su preocupación por el hecho de que las emisiones no se midan acríticamente como TEQ, ya que no todos los congéneres son igualmente importantes. [ 6 ] Afirmaron que «cuando se realice una evaluación de riesgo para la salud humana a partir de matrices abióticas, se deben considerar específicamente factores como el destino, el transporte y la biodisponibilidad de cada matriz». [ 6 ]

Todos los COP son poco solubles en agua, especialmente las dioxinas. Por lo tanto, la contaminación de las aguas subterráneas no ha sido un problema, incluso en casos de contaminación severa debido a los principales compuestos químicos como los clorofenoles. [ 91 ] En las aguas superficiales, las dioxinas están unidas a partículas orgánicas e inorgánicas.

Investigación sobre remediación

Se sabe desde hace tiempo que el TCDD es sensible a la decloración fotoquímica. Si se expone a la luz solar directa o a la radiación UV, se descompone en cuestión de horas. [ 92 ] También se han probado la fotocatálisis y otros métodos en intentos de eliminar las dioxinas en suelos y otros entornos. [ 93 ] [ 94 ] Debido a que las dioxinas se adsorben fuertemente a las partículas del suelo, y la degradación microbiana (principalmente a través de la deshalogenación, siendo Dehalococcoides CBDB1 un ejemplo) [ 95 ] [ 96 ] de las dioxinas es muy lenta, los investigadores han intentado activamente buscar mecanismos para aumentar la degradación [ 97 ] o encontrar especies microbianas especialmente activas para fines de biorremediación. [ 98 ] [ 93 ] [ 94 ] En general, esto no ha tenido mucho éxito. Además, las interacciones con los microbiomas intestinales de los animales son poco conocidas. [ 99 ]

Fuentes de exposición humana

La fuente más importante de exposición humana son los alimentos grasos de origen animal (véase Ingesta humana, más arriba), [ 34 ] y la leche materna. [ 90 ] Existe mucha variación entre los distintos países en cuanto a los elementos más importantes. En EE. UU. y Europa Central, la leche, los productos lácteos y la carne han sido, con mucho, las fuentes más importantes. En algunos países, especialmente en Finlandia y, en cierta medida, en Suecia, el pescado es importante debido al pescado báltico contaminado y a la muy baja ingesta procedente de otras fuentes. [ 3 ] En la mayoría de los países, se ha producido una disminución significativa de la ingesta de dioxinas debido a los controles más estrictos durante los últimos 20 años.

Históricamente, la exposición ocupacional a las dioxinas ha sido un problema importante. [ 43 ] Las dioxinas se forman como subproductos tóxicos importantes en la producción de PCB , clorofenoles , herbicidas de ácido clorofenoxiacético y otros compuestos orgánicos clorados. Esto causó exposiciones muy altas a los trabajadores en condiciones higiénicas mal controladas. Muchos trabajadores padecían cloracné . En un estudio del NIOSH en EE. UU., la concentración promedio de TCDD en personas expuestas fue de 233  ng/kg (en lípidos séricos) mientras que fue de 7  ng/kg en trabajadores no expuestos, a pesar de que la exposición había ocurrido entre 15 y 37 años antes. [ 43 ] Esto indica una enorme exposición previa. De hecho, el cálculo retrospectivo exacto es objeto de debate, y las concentraciones podrían haber sido incluso varias veces superiores a las estimadas originalmente. [ 100 ]

La manipulación y la aplicación de herbicidas de ácido clorofenoxiacético también pueden causar exposiciones bastante elevadas, como lo demostraron claramente los usuarios del Agente Naranja durante la Emergencia Malaya y la Guerra de Vietnam . Las concentraciones más altas se detectaron en personal alistado que no volaba (por ejemplo, al llenar los tanques de los aviones), aunque la variación fue enorme, de 0 a 618  ng/kg de TCDD (media de 23,6  ng/kg). [ 43 ] Otras exposiciones ocupacionales (trabajo en fábricas de papel y celulosa, acerías e incineradoras) han sido notablemente inferiores. [ 43 ]

En algunos casos, las exposiciones accidentales han sido enormes. Las concentraciones más altas en personas después del accidente de Seveso fueron de 56 000  ng/kg, y la exposición más alta jamás registrada se encontró en Austria en 1998, 144 000  ng/kg (véase TCDD ). [ 27 ] Esto equivale a una dosis de 20 a 30 μg/kg de TCDD, una dosis que sería letal para cobayas y algunas cepas de ratas.

La exposición a través de suelo contaminado es posible cuando las dioxinas se dispersan en el polvo o cuando los niños ingieren tierra. La inhalación quedó claramente demostrada en Missouri en la década de 1970, cuando se utilizaron aceites residuales como supresores de polvo en picaderos. Muchos caballos y otros animales murieron por envenenamiento. [ 101 ] Las dioxinas no son volátiles ni solubles en agua, por lo que la exposición de los seres humanos depende de la ingestión directa de tierra o de la producción de polvo que transporta la sustancia química. La contaminación del agua subterránea o la inhalación de vapores de la sustancia química no suelen causar una exposición significativa. Actualmente, en Estados Unidos, existen 126 sitios Superfund con una vía de exposición completada contaminados con dioxinas.

Además, se sabe que los PCB atraviesan las plantas de tratamiento y se acumulan en los lodos que se utilizan en los campos agrícolas de algunos países. En 2011, en Carolina del Sur, el SCDHEC promulgó regulaciones de emergencia sobre lodos tras detectarse el vertido de PCB a una planta de tratamiento de residuos. [ 102 ]

También se sabe que los PCB se vierten desde la industria y los terrenos (también conocidos como campos de lodos) y contaminan los peces, [ 103 ] como ha ocurrido a lo largo del río Catawba en Carolina del Norte y Carolina del Sur. Las autoridades estatales han emitido avisos sobre el consumo de pescado debido a la acumulación de PCB en los tejidos de los peces. [ 104 ]

Se han producido varios episodios de contaminación alimentaria, uno de los más conocidos ocurrió en Bélgica en 1999. [ 1 ] Un tanque de grasas recicladas recolectadas para la producción de alimento para animales se contaminó con aceite de PCB que contenía aproximadamente 1 g de dioxinas y 2 g de DL-PCB. Esto causó una gran alarma en la Unión Europea, pero debido a la respuesta relativamente rápida y la lenta acumulación de dioxinas en los humanos no hubo impactos en la salud. [ 1 ] Hubo una incidencia similar en Irlanda en 2008. En 2008, Chile experimentó una crisis porcina causada por altas concentraciones de dioxinas en sus exportaciones de carne de cerdo. Se descubrió que la contaminación se debía al óxido de zinc utilizado en el alimento para cerdos y causó pérdidas económicas y de reputación para el país, además de llevar a la introducción de nuevas regulaciones de seguridad alimentaria. [ 105 ] Estos episodios enfatizan la importancia del control de alimentos, y la detección temprana garantiza que las dioxinas que se acumulan muy lentamente no aumenten en los humanos a niveles que causen efectos tóxicos.

Referencias

  • Parte del contenido de este artículo se extrajo de Dioxins and dioxin-like compounds: toxicity in humans and animals, sources, and behaviour in the environment en Wikiversity, que está bajo la licencia Creative Commons Attribution-Share Alike 3.0 (Unported) (CC-BY-SA 3.0) .

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