Hispanopedia WikiEl factor de equivalencia tóxica ( FET ) expresa la toxicidad de las dioxinas , los furanos y los PCB en términos de la forma más tóxica de dioxina, 2,3,7,8-TCDD . [ 1 ] La toxicidad de los congéneres individuales puede variar en órdenes de magnitud .
Con los TEF, la toxicidad de una mezcla de dioxinas y compuestos similares a las dioxinas se puede expresar en un solo número: la equivalencia tóxica (TEQ). Es una cifra única que resulta del producto de la concentración y los valores TEF individuales de cada congénere. [ 1 ]
El concepto TEF/TEQ se ha desarrollado para facilitar la evaluación de riesgos y el control regulatorio. Si bien el conjunto inicial y actual de TEF solo se aplica a las dioxinas y sustancias químicas similares a las dioxinas (DLC), el concepto puede aplicarse teóricamente a cualquier grupo de sustancias químicas que cumplan con los criterios de similitud extensiva utilizados con las dioxinas, principalmente que el mecanismo de acción principal sea compartido en todo el grupo. Hasta ahora, solo las DLC han tenido un grado tan alto de evidencia de similitud toxicológica. [ 2 ]
A lo largo de los años, han existido diversos sistemas en funcionamiento, como los Equivalentes Tóxicos Internacionales ( I-TEQ DF) para dioxinas y furanos , así como varios TEF específicos de cada país. El esquema actual de la Organización Mundial de la Salud (OMS) , denominado WHO-TEQ DFP , que incluye los PCB , es ahora universalmente aceptado. [ 1 ]
Mezclas químicas y aditividad
Los seres humanos y la fauna silvestre rara vez están expuestos a contaminantes aislados, sino más bien a mezclas complejas de compuestos potencialmente dañinos. Las dioxinas y los DLC no son una excepción. [ 3 ] Esto es importante a considerar al evaluar la toxicidad porque los efectos de los químicos en una mezcla suelen ser diferentes a cuando actúan por separado. Estas diferencias pueden ocurrir a nivel químico, donde las propiedades de los compuestos cambian debido a la interacción, creando una nueva dosis en el tejido objetivo y un efecto cuantitativamente diferente. También pueden actuar juntos (acción similar simple) o independientemente en el organismo en el receptor durante la absorción, cuando se transportan por todo el cuerpo o durante el metabolismo , para producir un efecto conjunto. Los efectos conjuntos se describen como aditivos (usando dosis, respuesta/riesgo o efecto medido), sinérgicos o antagónicos . Una respuesta dosis-aditiva ocurre cuando el efecto de la mezcla está determinado por la suma de las dosis químicas componentes, cada una ponderada por su potencia tóxica relativa. Una respuesta riesgo-aditiva ocurre cuando la respuesta de la mezcla es la suma de los riesgos componentes, basándose en la ley de probabilidad de eventos independientes. Una respuesta de mezcla con efecto aditivo se produce cuando el efecto combinado de la exposición a una mezcla química es igual a la suma de los efectos de los componentes químicos individuales, por ejemplo, cambios incrementales en el peso relativo del hígado. El sinergismo se produce cuando el efecto combinado de las sustancias químicas es mayor que la predicción de aditividad basada en sus efectos individuales. El antagonismo describe la situación en la que el efecto combinado es menor que la predicción aditiva. Es fundamental identificar qué tipo de aditividad se está utilizando. Estos efectos reflejan los modos de acción subyacentes y los mecanismos de toxicidad de las sustancias químicas. [ 4 ]
La aditividad es un concepto importante aquí porque el método TEF opera bajo el supuesto de que los contaminantes evaluados son aditivos en dosis en mezclas. Debido a que las dioxinas y los DLC actúan de manera similar en el AhR, sus cantidades individuales en una mezcla pueden sumarse como valores proporcionales, es decir, TEQ, para evaluar la potencia total. Esta noción está bastante bien respaldada por la investigación. [ 5 ] Se han observado algunas interacciones y persisten algunas incertidumbres, incluida la aplicación a vías distintas de la ingesta oral. [ 1 ]
TEF
La exposición a medios ambientales que contienen 2,3,7,8-TCDD y otras dioxinas y compuestos similares a las dioxinas puede ser perjudicial tanto para los seres humanos como para la fauna silvestre. Estos compuestos químicos son resistentes al metabolismo y se biomagnifican a lo largo de la cadena alimentaria. Los efectos tóxicos y biológicos de estos compuestos están mediados por el receptor de hidrocarburos arílicos (AhR) . Con frecuencia, los resultados de la actividad humana dan lugar a la presencia de estos compuestos químicos en el medio ambiente, formando mezclas de compuestos similares a las dioxinas. El enfoque TEF también se ha utilizado para evaluar la toxicidad de otros compuestos químicos, incluidos los HAP y los xenoestrógenos. [ 6 ]
El enfoque TEF utiliza una suposición subyacente de aditividad asociada con estos químicos que toma en cuenta la estructura y el comportamiento químicos . [ 3 ] Para cada químico, el modelo utiliza medidas comparativas de ensayos de toxicidad individuales, conocidas como potencia de efecto relativo (REP), para asignar un único factor de escala conocido como TEF.
TCDD
La 2,3,7,8-tetraclorodibenzo- p -dioxina (TCDD) es la sustancia química de referencia con la que se compara la toxicidad de otras dioxinas y DLC. La TCDD es la DLC más tóxica conocida. A otras dioxinas y DLC se les asigna un factor de escala, o TEF, en comparación con la TCDD. La TCDD tiene un TEF de 1,0. En ocasiones, también se utiliza el PCB 126 como sustancia química de referencia, con un TEF de 0,1.
Determinación del TEF
Los TEF se determinan utilizando una base de datos de REP que cumplen con los criterios establecidos por la OMS, utilizando diferentes modelos biológicos o puntos finales y se consideran estimaciones con un orden de magnitud de incertidumbre. [ 3 ] Las características necesarias para la inclusión de un compuesto en el enfoque TEF de la OMS incluyen: [ 3 ]
- Similitud estructural con dibenzo- p- dioxinas policloradas o dibenzofuranos policlorados.
- Capacidad de unión al receptor de hidrocarburos arílicos (AhR)
- Capacidad para provocar respuestas bioquímicas y tóxicas mediadas por el receptor AhR.
- Persistencia y acumulación en la cadena alimentaria
Todos los REP viables para una sustancia química se recopilan en una distribución, y el TEF se selecciona en función de incrementos de medio orden de magnitud en una escala logarítmica. El TEF se selecciona generalmente del percentil 75 de la distribución de REP para proteger la salud.
Estudios in vivo e in vitro
Las distribuciones REP no están ponderadas para dar mayor importancia a ciertos tipos de estudios. El enfoque actual de los REP se centra en estudios in vivo en lugar de in vitro . Esto se debe a que todos los tipos de estudios in vivo ( agudos , subcrónicos , etc.) y diferentes criterios de valoración se han combinado, y las distribuciones REP asociadas se muestran como un único diagrama de caja. [ 3 ]
TEQ
Los Equivalentes Tóxicos (TEQ) informan la concentración ponderada por toxicidad de mezclas de PCDD, PCDF y PCB. El valor informado proporciona información sobre la toxicidad de la mezcla de sustancias químicas y es más significativo para los toxicólogos que informar la concentración total. Para obtener los TEQ, la concentración de cada sustancia química en una mezcla se multiplica por su TEF y luego se suma con todas las demás sustancias químicas para informar la concentración total ponderada por toxicidad. [ 1 ] [ 6 ] Los TEQ se utilizan posteriormente para la caracterización y gestión de riesgos, como la priorización de áreas de limpieza.
Cálculo
La equivalencia tóxica de una mezcla se define por la suma de las concentraciones de los compuestos individuales (C i ) multiplicadas por su toxicidad relativa (TEF): [ 6 ]
Aplicaciones
Evaluación de riesgos
La evaluación de riesgos es el proceso mediante el cual se estima la probabilidad de algún efecto adverso , como el de un contaminante en el medio ambiente. Las evaluaciones de riesgos ambientales se realizan para ayudar a proteger la salud humana y el medio ambiente, y a menudo se utilizan para cumplir con regulaciones como las estipuladas por CERCLA en los Estados Unidos. Las evaluaciones de riesgos pueden realizarse de forma retroactiva, por ejemplo, al evaluar el peligro de contaminación en un sitio Superfund, o de forma predictiva, como al planificar descargas de residuos .
La naturaleza compleja de las mezclas químicas en el medio ambiente presenta un desafío para la evaluación de riesgos. [ 6 ] El enfoque TEF se desarrolló para ayudar a evaluar la toxicidad de los DLC y otros contaminantes ambientales con efectos aditivos [ 6 ] y actualmente cuenta con el respaldo de la Organización Mundial de la Salud [ 1 ].
Salud humana
La exposición humana a las dioxinas y DLC es motivo de preocupación pública y regulatoria. [ 5 ] Entre las preocupaciones para la salud se incluyen los efectos endocrinos, del desarrollo, inmunológicos y carcinogénicos. [ 12 ] La vía de exposición es principalmente a través de la ingestión de productos animales como carne, lácteos, pescado y leche materna . [ 12 ] Sin embargo, los humanos también están expuestos a altos niveles de "dioxinas naturales" en alimentos cocinados y vegetales. La dieta humana representa más del 95 % de la absorción total de TEQ. [ 12 ]
Los riesgos en humanos se calculan generalmente a partir de la ingestión conocida de contaminantes o de muestras de sangre o tejido adiposo . Sin embargo, los datos sobre la ingesta humana son limitados y los cálculos a partir de muestras de sangre y tejido no están bien fundamentados. Esto representa una limitación para la aplicación del TEF en la evaluación de riesgos para los humanos. [ 13 ]
Peces y vida silvestre
La exposición de la fauna silvestre a los DLC proviene de diversas fuentes, incluyendo la deposición atmosférica de emisiones (por ejemplo, la incineración de residuos) sobre hábitats terrestres y acuáticos, y la contaminación por efluentes residuales. Los contaminantes se bioacumulan a lo largo de la cadena alimentaria. La OMS ha establecido factores de exposición tóxica (TEF) para especies de peces, aves y mamíferos; sin embargo, las diferencias entre taxones para algunos compuestos son de varios órdenes de magnitud. En comparación con los mamíferos, los peces son menos sensibles a los PCB mono-orto. [ 3 ]
Limitaciones
La evaluación de riesgos del enfoque TEF DLC opera bajo ciertas suposiciones que conllevan diversos grados de incertidumbre. Estas suposiciones incluyen: [ 3 ] [ 5 ]
- Todos los compuestos individuales actúan a través de la misma vía biológica.
- Los efectos individuales son aditivos según la dosis.
- Las curvas dosis-respuesta tienen una forma similar.
- Los compuestos individuales se distribuyen de manera similar por todo el cuerpo.
Se asume que los TEF son equivalentes para todos los efectos, todos los escenarios de exposición y todas las especies, aunque esto puede no ser la realidad. El método TEF solo considera los efectos de toxicidad relacionados con el mecanismo AhR; sin embargo, cierta toxicidad de DLC puede estar mediada por otros procesos. La aditividad de dosis puede no ser aplicable a todos los DLC y escenarios de exposición, particularmente aquellos que involucran dosis bajas. No se consideran las interacciones con otros químicos que pueden inducir efectos antagónicos y estos pueden ser específicos de cada especie. En términos de evaluaciones de riesgo para la salud humana, se asume que las estimaciones de potencia relativa de estudios en animales son predictivas de la toxicidad en humanos, aunque existen diferencias específicas de especie en el AhR. [ 5 ] Sin embargo, los estudios de mezclas in vivo han demostrado que los valores TEF de la OMS de 1998 predijeron la toxicidad de la mezcla dentro de un factor de dos o menos [ 1 ] Un enfoque probabilístico puede proporcionar una ventaja en la determinación del TEF porque describirá mejor el nivel de incertidumbre presente en un valor TEF [ 1 ]
El uso de valores TEF para evaluar matrices abióticas como el suelo, el sedimento y el agua es problemático porque los valores TEF se calculan principalmente a partir de estudios de ingesta oral. [ 1 ]
Historia y desarrollo
Desde la década de 1980 existe una larga trayectoria en el desarrollo de los TEF y su uso. Las nuevas investigaciones influyen en los criterios para la asignación de los TEF a medida que avanza la ciencia. La Organización Mundial de la Salud ha convocado paneles de expertos para alcanzar un consenso global sobre cómo asignar los TEF en función de los nuevos datos. Cada país recomienda sus propios valores de TEF, generalmente respaldando los TEF del consenso global de la OMS. [ 5 ]
Otros compuestos para su posible inclusión
Basándose en consideraciones mecanicistas, los PCB 37 , PBDD, PBDF, PXCDD, PXCDF, PCN , PBN y PBB pueden incluirse en el concepto de TEF. Sin embargo, la mayoría de estos compuestos carecen de datos de exposición humana. Por lo tanto, los valores de TEF para estos compuestos están en proceso de revisión [ 1 ].
Véase también
Fuentes
- 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Van den Berg M, Birnbaum LS, Denison M, De Vito M, Farland W, Feeley F, Fiedler H, Hakansson H, Hanberg A, Haws L, Rose M, Safe S, Schrenk D, Tohyama C, Tritscher A, Tuomisto J, Tysklind M, Walker N, Peterson RE. 2006. La reevaluación de la Organización Mundial de la Salud de 2005 de los factores de equivalencia tóxica para humanos y mamíferos para dioxinas y compuestos similares a las dioxinas, Toxicol. Sci. 93:223–241, doi:10.1093/toxsci/kfl055 .
- ↑ US EPA. 2000. Guía complementaria para la realización de evaluaciones de riesgos para la salud de mezclas químicas. EPA/630/R-00/002. Washington, DC: Risk Assessment Forum.
- 1 2 3 4 5 6 7 Van den Berg M, Birnbaum L, Bosveld ATC, Brunstrom B, Cook P, Feeley M, Giesy JP, Hanberg A, Hasegawa R, Kennedy SW, Kubiak T, Larsen JC, van Leeuwen FXR, Djien Liem AK, Nolt C, Peterson RE, Poellinger L, Safe S, Schrenk D, Tillitt D, Tysklind M, Younes M, Waern F, Zacharewski T. 1998. Factores de equivalencia tóxica (TEF) para PCB, PCDD y PCDF para humanos y vida silvestre. Reinar. Perspectiva de salud. 106:775–792.
- ↑ US EPA. 2000. Guía complementaria para la realización de evaluaciones de riesgos para la salud de mezclas químicas. EPA/630/R-00/002. Washington, DC: Risk Assessment Forum.
- 1 2 3 4 5 Agencia de Protección Ambiental. 2010. Factores de equivalencia de toxicidad (FET) recomendados para las evaluaciones de riesgo para la salud humana de la 2,3,7,8-tetraclorodibenzo-p-dioxina y compuestos similares a la dioxina.
- 1 2 3 4 5 Safe S. 1998. Evaluación de peligros y riesgos de mezclas químicas utilizando el enfoque del factor de equivalencia tóxica. Environmental Health Perspectives 106:1051–1058, doi:10.1289/ehp.98106s41051 .
- ↑ Umweltbundesamt: Sachstand Dioxina . Erich Schmidt Verlag, Berlín, 1985, citado según Ballschmiter y Bacher (1996)
- ↑ FW Kutz et al.: El método del factor de equivalencia de toxicidad internacional (I-TEF) para la evaluación de riesgos en mezclas complejas de dioxinas y compuestos relacionados . Chemosphere 20:751–757, 1990, citado según Ballschmiter y Bacher (1996); este sistema fue sugerido por primera vez por el Comité de la OTAN sobre los desafíos de la sociedad moderna (NATO-CCMS) en 1988.
- ↑ Diario Oficial de la Unión Europea: REGLAMENTO (CE) N.º 1881/2006 DE LA COMISIÓN, de 19 de diciembre de 2006, por el que se fijan niveles máximos de determinados contaminantes en los alimentos .
- ↑ El Programa Internacional de Seguridad , OMS, Ginebra, 2005.
- ↑ DeVito, Michael; Bokkers, Bas; van Duursen, Majorie BM; van Ede, Karin; Feeley, Mark; Antunes Fernandes Gáspár, Elsa; Haws, Laurie; Kennedy, Sean; Peterson, Richard E.; Hoogenboom, Ron; Nohara, Keiko; Petersen, Kim; Rider, Cynthia; Rose, Martin; Safe, Stephen; Schrenk, Dieter; Wheeler, Matthew W.; Wikoff, Daniele S.; Zhao, Bin; van den Berg, Martin (2024). "La reevaluación de la Organización Mundial de la Salud de 2022 de los factores de equivalencia tóxica para humanos y mamíferos de las dioxinas policloradas, los dibenzofuranos y los bifenilos" . Toxicología y farmacología regulatorias . 146 105525. doi : 10.1016/j.yrtph.2023.105525 . hdl : 1871.1/64139d9d- 6d77-4752-9945-6ed667e8c63c . PMC 10870838. PMID 37972849 .
- 1 2 3 Organización Mundial de la Salud (OMS). 1998. Evaluación del riesgo para la salud de las dioxinas: reevaluación de la ingesta diaria tolerable (IDT). OMS Centro Europeo para el Medio Ambiente y la Salud Programa Internacional sobre Seguridad Química.
- ↑ van Ede KI, Anderson PL, Gaisch KPJ, van den Berg M, van Duursen MBM. 2013. Comparación de la ingesta y las potencias de efecto relativo sistémico de compuestos similares a las dioxinas en ratones hembra después de una dosis oral única. Environmental Health Perspectives, en línea.
- Norma de notificación de equivalencia tóxica de dioxinas y compuestos similares a las dioxinas (TRI) – Norma propuesta (US EPA) Archivada en webcitation el 2 de octubre de 2012.
- Indicadores de concentración
- Toxicología ambiental
- Unidades equivalentes