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Generación X

GenX es una marca registrada de Chemours para un compuesto químico organofluorado sintético de cadena corta , la sal de amonio del ácido dímero de óxido de hexafluoropropileno (...

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GenX es una marca registrada de Chemours para un compuesto químico organofluorado sintético de cadena corta , la sal de amonio del ácido dímero de óxido de hexafluoropropileno (HFPO-DA). También puede usarse de manera más informal para referirse al grupo de compuestos fluorados relacionados que se utilizan para producir GenX. [ 1 ] [ 2 ] DuPont comenzó el desarrollo comercial de GenX en 2009 como un reemplazo del ácido perfluorooctanoico ( PFOA , también conocido como C8), en respuesta a acciones legales debido a los efectos en la salud y la ecotoxicidad del PFOA. [ 3 ] [ 4 ] [ 5 ]

Aunque GenX fue diseñado para ser menos persistente en el medio ambiente en comparación con PFOA, sus efectos pueden ser igual de dañinos o incluso más perjudiciales que los del producto químico al que pretendía reemplazar. [ 6 ] [ 7 ]

GenX es uno de los muchos compuestos organofluorados sintéticos conocidos colectivamente como sustancias perfluoroalquiladas y polifluoroalquiladas (PFAS).

Usos

Los productos químicos se utilizan en productos como envases de alimentos , pinturas, productos de limpieza, recubrimientos antiadherentes, telas para exteriores y espuma contra incendios . [ 8 ] Los productos químicos son fabricados por Chemours , una empresa derivada de DuPont , en Fayetteville, Carolina del Norte . [ 9 ]

Los compuestos GenX se utilizan como sustitutos del PFOA en la fabricación de fluoropolímeros como el teflón . [ 2 ] [ 10 ] Estos compuestos GenX actúan como tensioactivos y coadyuvantes de procesamiento en el proceso de producción de fluoropolímeros para reducir la tensión superficial, permitiendo que las partículas de polímero crezcan. Posteriormente, los compuestos GenX se eliminan del polímero final mediante tratamiento químico y calentamiento. [ 11 ]

Química

El proceso de fabricación combina dos moléculas de óxido de hexafluoropropileno (HFPO) para formar HFPO-DA. El HFPO-DA se convierte en su sal de amonio, que es el compuesto oficial de GenX. [ 3 ] [ 2 ]

El proceso químico utiliza ácido 2,3,3,3-tetrafluoro-2-(heptafluoropropoxi)propanoico (FRD-903) para generar 2,3,3,3-tetrafluoro-2-(heptafluoropropoxi)propanoato de amonio (FRD-902) y éter 1,2,2,2-tetrafluoroetílico de heptafluoropropilo (E1). [ 12 ]

Cuando GenX entra en contacto con el agua, libera el grupo amonio para convertirse en HFPO-DA. Debido a que HFPO-DA es un ácido fuerte, se desprotona en su base conjugada, que luego puede detectarse en el agua. [ 3 ]

Contaminación

En Carolina del Norte , la planta de Chemours en Fayetteville vertió compuestos GenX en el río Cape Fear , que es una fuente de agua potable para el área de Wilmington . Un  documental, The Devil We Know ; una  dramatización de ficción, Dark Waters ; y unas  memorias de no ficción, Exposure: Poisoned Water, Corporate Greed, and One Lawyer's Twenty-Year Battle Against DuPont , de Robert Bilott , dieron a conocer posteriormente los vertidos, lo que generó controversia sobre sus posibles efectos en la salud. [ 13 ]

Se informó por primera vez de la presencia de HFPO-DA en el río Cape Fear en 2012 [ 14 ] y se informaron otras once sustancias polifluoroalquiladas (PFAS) en 2014. [ 15 ] Estos resultados se publicaron como un artículo formal en 2015. [ 16 ] Al año siguiente, la Universidad Estatal de Carolina del Norte y la EPA publicaron conjuntamente un estudio que demostraba la presencia de HFPO-DA y otras PFAS en el agua potable del área de Wilmington proveniente del río Cape Fear. [ 17 ]

En septiembre de 2017, el Departamento de Calidad Ambiental de Carolina del Norte (NCDEQ) ordenó a Chemours que detuviera los vertidos de todos los compuestos fluorados al río. Tras un derrame químico un mes después, el NCDEQ sancionó a Chemours por infringir las disposiciones de su permiso de vertido de aguas residuales del Sistema Nacional de Eliminación de Descargas de Contaminantes . [ 18 ] En noviembre de 2017, el Gobierno del Condado de Brunswick presentó una demanda federal alegando que DuPont no había revelado investigaciones sobre los riesgos potenciales del producto químico. [ 19 ]

En la primavera de 2018, Cape Fear River Watch [ 20 ] demandó a Chemours por violaciones de la Ley de Agua Limpia y al NCDEQ por inacción. [ 21 ] Después de que Cape Fear River Watch presentara las demandas, el NCDEQ presentó una demanda contra Chemours, y el resultado de las tres demandas culminó en una orden de consentimiento. [ 20 ] La orden firmada por las tres partes exige que Chemours reduzca drásticamente las descargas de agua y las emisiones atmosféricas que contienen PFAS, así como el muestreo y la filtración para los propietarios de pozos con pozos contaminados, entre otros requisitos. Todo el material relativo al estado de los requisitos de la orden de consentimiento debe publicarse en un sitio web público. Un requisito de la orden fue el análisis no dirigido que encontró 257 PFAS "desconocidos" liberados desde Fayetteville Works, (aparte de los 100 PFAS "conocidos" que se pueden cuantificar. [ 22 ] Cape Fear River Watch publicó [ 20 ] que su investigación del archivo de permisos del NC DEQ [ 23 ] indica que los primeros subproductos de PFAS probablemente se liberaron desde Fayetteville Works en 1976 con la producción de Nafion que utiliza HFPO en la producción (también conocido como GenX) y crea subproductos denominados Subproductos de Nafion 1 a 5, algunos de los cuales se han encontrado en la sangre de los residentes del área de Cape Fear. [ 24 ]

En 2020, Michigan adoptó estándares de agua potable para 5 compuestos PFAS previamente no regulados, incluido el HFPO-DA, que tiene un nivel máximo de contaminante (MCL) de 370 partes por billón (ppt). Dos compuestos PFAS previamente regulados, el PFOA y el PFOS, vieron reducidos sus límites aceptables a 8 ppt y 16 ppt, respectivamente. [ 25 ] [ 26 ]

En 2022, el río Roanoke de Virginia se contaminó con GenX a niveles que, según los informes, eran de 1,3 millones de partes por billón. [ 27 ]

Efectos sobre la salud

Se ha demostrado que GenX causa diversos efectos adversos para la salud. Si bien inicialmente se comercializó como una alternativa más segura a los PFAS tradicionales, las investigaciones sugieren que GenX plantea riesgos significativos para la salud, similares a los asociados con su predecesor. [ 28 ] [ 6 ] [ 7 ] [ 8 ] [ 29 ]

En 2023, el Tribunal de Justicia de la Unión Europea confirmó en una sentencia que el ácido 2,3,3,3-tetrafluoro-2-(heptafluoropropoxi)propiónico, sus sales y sus haluros de acilo (incluido el FRD-902) debían clasificarse como una sustancia preocupante e incluirse en el Anexo XIV del Reglamento REACH . [ 30 ] [ 31 ]

Toxicidad hepática y renal

Los estudios han demostrado que el hígado es especialmente vulnerable a la exposición a GenX. [ 29 ] [ 32 ] [ 33 ] La investigación en animales ha demostrado que incluso dosis bajas de GenX pueden causar agrandamiento y daño hepático. [ 32 ] [ 34 ] De manera similar, los riñones también son sensibles a GenX, y la exposición crónica conduce a toxicidad renal. [ 34 ] Estos efectos resaltan los peligros potenciales de la exposición prolongada incluso a pequeñas cantidades de la sustancia química. [ 35 ] [ 32 ]

Riesgo de cáncer

Existe una creciente preocupación por el potencial carcinogénico del GenX. Investigaciones en modelos animales han relacionado la exposición con diversos tipos de cáncer, incluidos el de hígado, páncreas y testículos. [ 29 ] [ 32 ] [ 36 ] Si bien los datos en humanos son limitados, los resultados de estos estudios han impulsado una mayor investigación sobre los posibles riesgos de cáncer que plantea el GenX. [ 32 ] [ 36 ]

Neurotoxicidad y efectos en el desarrollo

Dos estudios de 2023 han identificado posibles efectos neurotóxicos de GenX, particularmente durante ventanas críticas del desarrollo. [ 37 ] [ 38 ] La exposición prediferenciada de neuronas dopaminérgicas humanas (células SH-SY5Y) a dosis bajas de GenX (0,4 y 4 μg/L) resultó en alteraciones persistentes en las características neuronales. El estudio informó cambios significativos en la morfología nuclear, la disposición de la cromatina y una mayor expresión del marcador represor H3K27me3, que está asociado con la neurodegeneración . [ 38 ]

Estos cambios estuvieron acompañados de alteraciones en la función mitocondrial y un aumento en los niveles de calcio intracelular, marcadores críticos de la salud neuronal. Cabe destacar que la exposición a GenX provocó una expresión alterada de α-sinucleína, una proteína estrechamente relacionada con el desarrollo de la enfermedad de Parkinson . Los hallazgos sugieren que la exposición prenatal a GenX podría representar un riesgo a largo plazo para trastornos neurodegenerativos, en particular la enfermedad de Parkinson, debido a su impacto en procesos neuronales clave. [ 38 ]

Un estudio de 2024 publicado en Environmental Science & Technology investigó más a fondo la neurotoxicidad de GenX utilizando modelos de Drosophila melanogaster y astrocitos. Los autores informaron déficits motores y cambios proteómicos en los cerebros de moscas expuestas a GenX, incluyendo alteraciones en vías relacionadas con el metabolismo, la señalización inmunitaria y los procesos asociados al GABA. Experimentos posteriores en astrocitos sugirieron que la exposición a GenX puede afectar la función mitocondrial y promover respuestas neuroinflamatorias, proporcionando un posible mecanismo glial que vincula la exposición a GenX con efectos en el sistema nervioso. [ 39 ]

Investigaciones recientes también han resaltado el potencial de GenX para alterar el metabolismo de la glucosa y los lípidos durante períodos críticos del desarrollo. Un estudio de 2021 publicado en Environment International investigó los efectos de la exposición prenatal a GenX en ratas Sprague-Dawley, revelando resultados adversos maternos y neonatales significativos, como un aumento del peso del hígado materno, perfiles lipídicos alterados y una menor acumulación de glucógeno en los hígados neonatales, lo que resultó en hipoglucemia. Además, se observó mortalidad neonatal y menor peso al nacer con dosis más altas de GenX. [ 40 ]

Un estudio de 2024 publicado en Science of the Total Environment amplió estos hallazgos en ratones, demostrando que la exposición gestacional a GenX provocó un aumento del peso del hígado, niveles elevados de enzimas hepáticas (p. ej., ALT y AST) y una disminución de la capacidad de almacenamiento de glucógeno en el hígado. También se observaron alteraciones en la flora intestinal y la barrera de la mucosa intestinal, lo que vincula aún más la exposición a GenX con la hepatotoxicidad. [ 33 ]

Ambos estudios revelaron alteraciones significativas en la expresión génica, particularmente en las vías que regulan el metabolismo de la glucosa y los lípidos. Genes como CYP4A14, Sult2a1 e Igfbp1 mostraron una regulación positiva, lo que podría tener implicaciones a largo plazo para la salud metabólica. Estos hallazgos sugieren que la exposición gestacional a GenX podría desencadenar trastornos metabólicos y toxicidad hepática, lo que representa riesgos potenciales para la salud de las poblaciones expuestas a GenX a través de fuentes de agua contaminadas. [ 33 ] [ 40 ]

Efectos del sistema inmunitario y metabólicos

Los estudios han demostrado que la exposición a GenX, un sustituto de los compuestos PFAS de cadena larga, puede provocar efectos complejos en la salud. GenX se ha relacionado con alteraciones en las respuestas inmunitarias y los procesos metabólicos, como se ha observado en estudios tanto en humanos como en animales. Por ejemplo, en un estudio con Monodelphis domestica , la exposición a GenX aumentó la expresión de genes asociados con la inflamación y el transporte de ácidos grasos. [ 41 ] Otro estudio en ratones mostró que GenX suprimió las respuestas inmunitarias innatas a las nanopartículas de negro de humo inhaladas, al tiempo que promovía la proliferación de células pulmonares, incluyendo macrófagos y células epiteliales. [ 42 ] Estos hallazgos sugieren que GenX puede tener efectos inmunosupresores, aumentando potencialmente la susceptibilidad a los agentes respiratorios y fomentando el crecimiento celular en los pulmones, lo que genera preocupación sobre los riesgos para la salud respiratoria.

Esta investigación resalta las posibles implicaciones para la salud de la exposición al GenX, en particular su impacto en la función del sistema inmunitario y la proliferación celular, lo que puede contribuir tanto a la inmunosupresión como a resultados adversos para la salud, como inflamación o enfermedades respiratorias. Estos hallazgos generan preocupación sobre el impacto a largo plazo en la salud humana, especialmente en poblaciones vulnerables. [ 35 ]

regulaciones estadounidenses sobre el agua potable

En junio de 2022, la Agencia de Protección Ambiental de los Estados Unidos (EPA) publicó avisos sanitarios sobre el agua potable , que son documentos técnicos no reglamentarios, para GenX y PFBS . [ 43 ] [ 44 ] Los avisos sanitarios de por vida y los documentos de apoyo sobre los efectos en la salud ayudan a los funcionarios y administradores federales, estatales, tribales y locales de los sistemas de agua potable a proteger la salud pública cuando estos químicos están presentes en el agua potable. La EPA también enumeró las medidas recomendadas que los consumidores pueden tomar para reducir la posible exposición a GenX y otros químicos PFAS. [ 45 ]

En abril de 2024, la EPA publicó las normas finales de agua potable para GenX y otros cinco compuestos PFAS, de conformidad con la Ley de Agua Potable Segura . Estas normas, aplicadas por la EPA y las agencias estatales, exigen que todos los sistemas públicos de agua en los EE. UU. controlen la presencia de GenX y traten su agua, si es necesario, para cumplir con el estándar de 10 ppt. [ 46 ] La EPA también anunció la disponibilidad de fondos de subvención para ayudar a las comunidades pequeñas y desfavorecidas a analizar y tratar la contaminación por PFAS en sus sistemas de agua. [ 47 ]

Véase también

Referencias

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