Contaminación Ambiental por arsénico en la Argentina: un problema aún no resuelto

VI Congreso SETAC ARG 2016Córdoba‐ 11‐14 de octubre

CONTAMINACIÓN AMBIENTAL POR ARSÉNICOEN LA ARGENTINA: UN PROBLEMA AÚN NO RESUELTOEN LA ARGENTINA: UN PROBLEMA AÚN NO RESUELTO

AUTORES: VILLAAMIL LEPORI EC, OLMOS V, NAVONI J., ,

Dra. Edda C. Villaamil LeporiCátedra de Toxicología y Química Legalg y Q g

Universidad de Buenos Aires

¿QUÉ ES EL ARSÉNICO?

A74,9216Grupo: Va

As33

Estados de oxidación: 0, ‐3, +3, +5

Hidroarsenicismo Crónico Regional Endémico(HACRE)(HACRE)

El arsénico inorgánico es carcinógeno para el ser humano, en base a evidencia epidemiológica

(IARC 1987)(IARC, 1987)

CátedraCátedra de de ToxicologíaToxicología y y QuímicaQuímica Legal Legal –– FacultadFacultad de de FarmaciaFarmacia y y BioquímicaBioquímica –– UBAUBA

PAÍSES CON HIDROARSENICISMO EN EL MUNDO

EuropaEuropa‐‐HungríaHungríaHungríaHungría‐‐ RumaniaRumania‐‐ FinlandiaFinlandia

AsiaAsia‐‐ BangladeshBangladesh

AméricaAmérica AfricaAfrica

BangladeshBangladesh‐‐ IndiaIndia‐‐ NepalNepal

‐‐ GhanaGhana ‐‐ TailandiaTailandia‐‐ ChinaChinaVi tVi t‐‐ VietnamVietnam


NIVELES DE AS EN EL AGUA EN EL MUNDO

H g í 6 g/LChina 2400 µg/L

Rumania 176 µg/LHungría 176 µg/L

Nepal 450 µg/L

g

Taiwan 1820µg/L

USA 3080 µg/L

El Salvador 770 µg/L

Nepal 450 µg/LMéxico 4100µg/L

Vietnan 3050 µg/L

Costa Rica 2000 ug/L

Bangladesh 4700 µg/L

India 3900 µg/L

Brasil 350µg/L

Tailandia 5000 µg/LNicaragua 1320 µg/L

Bangladesh 4700 µg/LBrasil 350µg/L

Perú 500 µg/LChile 1040 µg/L

Argentina 3000 Argentina 3000 µg/Lg/L


PAÍSES CON HIDROARSENICISMO EN AMÉRICA

Canadá

USAPerú Brasil

MéxicoArgentinaChile El Salvador

Nicaragua

ArgentinaChile


POBLACIÓN EXPUESTA EN AMÉRICA LATINA

País Población expuestaArgentina 2.500.000

Chile 500.000Mé iMéxico 400.000Perú 250.000Bolivia 25 000Bolivia 25.000Brasil ¿?

El Salvador ¿?o ¿Nicaragua ¿?Ecuador ¿?


ESPECIES QUÍMICAS DEL AS

Orgánicasá i OrgánicasInorgánicas

Arsenito (As III )Arseniato (As V)

Arsenobetaína (AB)Arsenocolina (AC)

Arsina (AsH3)Arseniuro de Galio (AsGa)

Ácido monometilarsónico (MMA)Ácido dimetilarsínico (DMA)Óxido de trimetilarsina (TMAO)

> 27 especiesÓxido de trimetilarsina (TMAO)Catión tetrametilarsonio (TMA+)ArsenoazúcaresArsenolípidos


TOXICIDAD DE LAS ESPECIES QUÍMICASDEL AS

Especie arsenical DL 50 (mg/Kg)( g g)MMAIII 2

AsIII 8 T

AsV 20

TMA+ 89

TO

XI

MMAV 180DMA 120

ICID

A

TMAO 1060AB >1000AC >6500

AD

AC >6500


Fuentes de Fuentes de Fuentes de Fuentes de exposiciónexposición Naturales

Antropogénicas

Extracción de metalesExtracción de metales(Cu, Pb, Zn)

Industria de Industria de semiconductores (AsGa, Si y Ge )

Industria del vidrio

Industria químicaMINERÍA

Industria química


Fuentes de Fuentes de i iói ió

NaturalesNaturales

exposiciónexposición

AlimentosAgua de bebida


MANIFESTACIONES CLÍNICAS DEL HACRE

A nivel cutáneoA nivel cutáneo

1) Hiperhidratosis) p

2) Hiperqueratosis

3) Hiperpigmención

) Cá d i l ó i t4) Cáncer, de piel y órganos internos


HIPERQUERATOSIS


HIPERPIGMENTACIÓN


CÁNCER DE PIEL


MAPA DE AS EN AL AGUADE BEBIDA EN ARGENTINA

ESTUDIO COLABORATIVO MULTICÉNTRICO

DE BEBIDA EN ARGENTINA

ESTUDIO COLABORATIVO MULTICÉNTRICO 2005 “EPIDEMIOLOGÍA DEL HIDROARSENISMO CRÓNICO REGIONAL ENDÉMICO (HACRE)”Coordinación General: A i ió T i ló i A i (ATA) Asociación Toxicológica Argentina (ATA) Prof. Dra. Edda VILLAAMIL LEPORI y Prof. Dra. Susana Isabel GARCIA). Abril de 2005 a abril 2006. http://www.msal.gov.ar/htm/site/pdf/Anexo%20XII%20ECM%20 Hidroarsenismo_WEB.pdf


AARSÉNICORSÉNICO ENEN ELEL AGUAAGUA DEDE CONSUMOCONSUMO ENENAARGENTINARGENTINA

213 g/L200 g/L

4800 g/L

1000 g/L

968 g/L

1000 g/L

200 g/L170 g/L

357 g/L2540 g/L

8 /L

357 g/L

> 150 g/L

187 g/L> 50 g/L

OMS: 10 g/l5300 g/L

0 g/


REGIÓN ESTUDIADA


ARSÉNICO EN AGUA (< 250 µg/L )

Valor aceptado en Argentina en regiones de HACRE

50 g/L

Valor recomendado

10 g/LValor recomendado

por la OMS


ARSÉNICO EN AGUA (> 250 µg/L )


EVALUACIÓN DEL RIESGO EN TACO POZO

Desayuno: Mate (250 mL)Ingesta diaria = 1 L

AlimentosAgua

Ingesta diaria de As

Pan (45 g)Almuerzo: 300 gCena: Mate (250 mL)

Pan (45 g)Evaluación del riesgo

TACO POZOTACO POZO

Pan (45 g)

Ingesta Diaria Tolerable (IDT) FAO/WHO

2,1 µg As inorg./día/Kg pc, µg g / / g p

IDE NiñosIDE Adultos 12 veces la IDT Niños

12 veces la IDT IDE Niños25 g As/día 6,7 g As/día


AS EN LA DIETA EN LA REGIÓN CHAQUEÑA

1638

Pozo HondoAs Agua 1344 µg/L

12

16

25Luján

As Agua =1344 µg/L

As Agua =643 µg/L

1121

Santos LugaresAs Agua =425µg/L

3

0

7

Urutaú

Taco PozoNiños (30 Kg)

Adultos (60 Kg) As Agua < 10 µg/L

As Agua=211 µg/L

0

0 10 20 30 40

Urutaú

Veces la IDT

Adultos (60 Kg) As Agua < 10 µg/L


ASU EN LA REGIÓN CHAQUEÑA

53 veces

35 veces

3,6 veces

30 µg/g creat.30 µg/g creat.

3,6 veces

30 µg/g creat.30 µg/g creat.


POBLACIÓN EXPUESTA AL ASANÁLISIS DE LA EXPOSICIÓN : AS URINARIO

Relación As urinario vs. As en el agua de consumo

ANÁLISIS DE LA EXPOSICIÓN : AS URINARIO

Valores máximos de arsénico enorina reportados en áreas endémicasAs en el agua de consumo p

J.A. Navoni, D. De Pietri, V. Olmos, C. Gimenez, G. Bovimitre, E. De Titto, E.C. Villaamil Lepori. Human health riskassessment with spatial analysis. Study of a population chronically exposed to arsenic through drinking water fromArgentina . Sci Total Environ. 2013


GRADO DE DAÑO AL DNA VS. AS U

Efecto genotóxico en niñosEfecto genotóxico en niñosZona % de daño al ADN

Baja exposiciónBaja exposición(< 15 g As/L agua)

10 ± 5

Alta exposición 33 ± 2(>15 g As/L agua) 33 ± 2


ARSÉNICO EN EL AGUA DE CONSUMO

Región Atte. Brown

Región CopoNiveles de As en agua de consumodiscriminados por región estudiada g

Región Banda

Julio A Navoni; Valentina Olmos; et al., Carcinogenic risk assessment of population who drink contaminated water witharsenic in provinces of Chaco and Santiago del Estero, Argentina. Congreso internacional; Environmental Health 2013


ARSÉNICO EN EL AGUA DE CONSUMO

Julio A Navoni; Valentina Olmos; y col., Carcinogenic risk assessment of population who drink contaminated water witharsenic in provinces of Chaco and Santiago del Estero, Argentina. Congreso internacional; Environmental Health 2013


POBLACIÓN EXPUESTA AL ASEVALUACIÓN DE LA EXPOSICIÓN : AS URINARIO

ATSDR (2007) 100 g/g t

EVALUACIÓN DE LA EXPOSICIÓN : AS URINARIO

ATSDR (2007) < 100 g/g creat.

J.A. Navoni, D. De Pietri, V. Olmos, C. Gimenez, G. Bovi Mitre, E. De Titto, E.C.Villaamil Lepori. Human health risk assessment with spatial analysis. Study of apopulation chronically exposed to arsenic through drinking water fromArgentina . Sci Total Environ. 2013


FACTORES QUE MODIFICAN LA TOXICIDAD DEL AS

Varios factores modifican la toxicidad del arsénico (As) generando variabilidad en la respuesta a iguales exposicionesgenerando variabilidad en la respuesta a iguales exposiciones Nivel de exposición

Agua de consumo As urinario As U vs nivel de exposición

Metabolismo Metabolismo Perfil metabólico

Factores demográficos g Factores genéticos Efectos genotóxicos


DENTRO DE LA POBLACIÓN EXPUESTA AL ASEXISTEN DIFERENCIAS EN LA SUSCEPTIBILIDADEXISTEN DIFERENCIAS EN LA SUSCEPTIBILIDAD

La Toxicogenómica, contribuye a identificar subgrupos de personas con mayor predisposición a subgrupos de personas con mayor predisposición a enfermar por exposición a sustancias químicas

Metabolismo del As

Perfil metabólicoPerfil metabólico


LA TOXICOGENÓMICA

Población típicaContribuye a identificar:

Menossensibles

Personas con respuesta “normal”

Mássensibles


METABOLISMO DEL AS

As3+MT

Eliminación urinariaSAM

2 e2 e-

urinaria

2 e2 e-

SAH

SAM

SAH

AsI (As[III]+As[V]): 10‐30 %MMA: 10‐20 %

2 e2 e-

SAMSAH

DMA: 60‐80 %SAH


METABOLISMO DEL ASPERFIL METABÓLICO

Referencia Biomarcador Efecto sobre la salud Hallazgos

PERFIL METABÓLICO

Hsueh et al., (1997) MMA% Cáncer de piel

3 X riesgo de cáncer de piel cuando MMA >26,7%

Yu et al., MMA% Cáncer de piel5,5 X riesgo de cáncer de piel cuando

(2000) MMA% Cáncer de pielMMA > 15,5%

Chen et al., (2003a) DMA/MMA Cáncer de piel

Relación dosis respuesta entre exposición acumulada a arsénico y cáncer de piel para aquellos con (2003a) / p cáncer de piel para aquellos con una relación DMA/MMA 5

Chen et al., DMA/MMA Cá d ji

Relación dosis respuesta entre exposición acumulada a arsénico y C e et a .,

(2003b) DMA/MMA Cáncer de vejigap y

cáncer de vejiga para aquellos con una relación DMA/MMA 4,8

Chen et al., Biomarkers of exposure, effect, and susceptibility of arsenic‐induced health hazards in Taiwan 2005: 206; 198‐206 Toxicology and Applied Pharmacology2005: 206; 198‐206 Toxicology and Applied Pharmacology



MMA% y relación DMA/MMA como marcadores de riesgo carcinogénico

PERFIL METABÓLICO

Navoni JA, Sarchi MI, et al. (2009) Índices de dosis biológica efectiva del arsénico como marcadoresde susceptibilidad en la evaluación de riesgo de poblaciones de zonas endémicas de arsenicismo. ActaToxicol. Argent. 17 (sup), 17. ISSN 0327‐9286.



MMA% y relación DMA/MMA como marcadores de riesgo carcinogénico

PERFIL METABÓLICO

%MMA ˃15,5

Concha et al., (1998); Del Razo et al., (1999); Hopenhayn‐Reach et al., (1996); Navoni JA, (2012) Tesisdoctoral


METABOLISMO DEL ASPERFIL METABÓLICO RIESGO CARCINÓGENO

Relación DMA/MMA por localidad

PERFIL METABÓLICO‐ RIESGO CARCINÓGENO


METABOLISMO DEL ASFACTORES DEMOGRÁFICOS: EDAD SEXO TIEMPOFACTORES DEMOGRÁFICOS: EDAD, SEXO, TIEMPO

Edad Edad ‐‐La población menor o igual a 12 años presentó una mayor

SS l j t fi i i t bóli

p g p yeficiencia de metilación (mayor proporción de DMA (p<0,05) a expensas de una reducción en la producción de MMA (p<0,01). SexoSexo‐‐ las mujeres presentaron una mayor eficiencia metabólica representada por un nivel significativamente superior en el DMA% (p<0,05) acompañado de un valor inferior del AsI % ( )(p<0,01).

Tiempo Tiempo de residencia de residencia ‐incide en el proceso de metilación (a d t i ifi ti d MMA% ( %) expensas de un aumento significativo de MMA% (11%) y una

reducción de DMA% (17%) junto a una tendencia del aumento del 5% de AsI% en el hipotético caso de una persona que viviese 100 años a igual nivel de exposición


METABOLISMO DEL ASFACTORES DEMOGRÁFICOS: NIVEL DE EXPOSICIÓNFACTORES DEMOGRÁFICOS: NIVEL DE EXPOSICIÓN

Relación As urinario ‐ As en el agua de consumog

J.A. Navoni, D. De Pietri, V. Olmos, C. Giménez, G. Bovi Mitre, E. De Titto, E.C. Villaamil Lepori. (2013)Human health risk assessment with spatial analysis. Study of a population chronically exposed top y y p p y parsenic through drinking water from Argentina . Sci Total Environ.


METABOLISMO DEL ASFACTORES GENÉTICOS

Polimorfismo de la enzima Arsénico3+ metil transferasa (T86O C)

FACTORES GENÉTICOS

%MMA (a) urinario respecto al As en orina total en individuos portadores de los genotipos wild type (WT) y heterozygotos (H) para el

Rs = ‐0.01P>0.1

Rs = 0.41P<0 000120

25

30

35

MA

a

heterozygotos (H) para el polimorfismo del gen T86O C

P<0.0001

0

5

10

15%MM

Existe correlación entre el nivel de As U y el % MMA en individuos portadores0

0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000 4500

UAs (ug/g creat)

H WT

Nota: línea sólida (WT) línea punteada (H)

U y el % MMA en individuos portadoresdel genotipo WT y no para los heterozigotos (H)

Valentina Olmos et al., (2013) Influence of the level of arsenic exposure on its metabolic profile, in apopulation from an endemic area of argentina. Association with the presence of the t860cpolymorphism in arsenic 3 methyl transferase gene Human and Experimental Toxicology

Nota: línea sólida (WT), línea punteada (H)

polymorphism in arsenic 3‐methyl transferase gene. Human and Experimental Toxicology.


EFECTO GENOTÓXICO POR EXPOSICIÓN AL AS

p<0,005

i ál id l d i ú l él l d f li ió b l bi d dNavoni JA, González Cid M, et. al., Ensayo de micronúcleos en células de exfoliación bucal como biomarcador deefecto en población expuesta a arsénico. Acta Toxicol. Argent. 2009; 17 (sup): 16 ISSN 0327‐9286.

EFECTO GENOTÓXICO POR EXPOSICIÓN AL AS

País Nivel de exposición:As orina Ensayo Referencia

Navoni et al 2006; 2009Argentina 250‐ 3918 µg/g Test cometa (CE)/

Micronúcleos (MN)

Navoni et al., 2006; 2009Carballo et al., 2006Lerda et al., 1998

CE/Aberraciones Salazar et al., 2004México 136 ‐1398 µg/g CE/Aberraciones

cromosónicas (AC) Yañez et al., 2003Ostrosky et al.,1998

Chile 2145 µg/g MN/AC/CEBiggs et al., 1997Moore et al 1998Chile 2145 µg/g MN/AC/CE Moore et al.,1998

Martines et al., 2004;2005

India y Bangladesh 247‐3147 µg/L CE Basú et al., 2005g

China y Japón 215‐489 µg/g 8‐OHdG Yamauchi y col. 2004Xu et al., 2008

Valores de referencia de As en orina: 28,7 μg/l (26,2‐31,1) ó 19,0 μg/g creatinina (16,6‐21,7)(1) ó 23,09 μg/L ( 6)(2)

(1) Piñeiro, Adriana E.; Navoni, Julio A.et al., (2012) Valores de Referencia de Arsénico Inorgánico Urinario enpoblaciones no expuestas en el área metropolitana de Buenos Aires Acta Toxicol. Argent. 20 (Suplem): 36‐37.(2)Health Consultation (2008) U.S. Department of health and human services. Public Health Service. Agency for ToxicSubstances and Disease Registry.

(5,25 – 35,56)(2)

¿POBLACIÓN AFECTADA POR AS?AS EN AGUA DE CONSUMO Y CÁNCERAS EN AGUA DE CONSUMO Y CÁNCER

As en agua 408 µg/LCáncer: piel

As en agua 40‐178 µg/L Cá ji l ó iñó

As en agua 200‐600 µg/LCá ji l ó Cáncer: vejiga, pulmón, riñón Cáncer: vejiga, pulmón

McClintock et al., (2012). Arsenic exposure in Latin America: Biomarkers, riskMcClintock et al., (2012). Arsenic exposure in Latin America: Biomarkers, riskassessments and related health effects. Sci Total Environ. 2012; 429:76–91.


RIESGO CARCINOGÉNICO (RC), EN LAREGIÓN CHAQUEÑA ESTUDIADAREGIÓN CHAQUEÑA ESTUDIADA

10000 habs.

J.A. Navoni, (2013) Tesis doctoral


¿POBLACIÓN AFECTADA POR AS?R É D Ñ ÓRIESGO CARCINOGÉNICO Y DAÑO GENOTÓXICO

Riesgo carcinógeno Daño genotóxico


¿POBLACIÓN AFECTADA POR AS?PROVINCIA DE BUENOS AIRESPROVINCIA DE BUENOS AIRES

Nivel de As en agua de bebida en función del tipo de fuenteTotal pozo red otras sd

Nº 152 53 75 8 16promedio 49,9 45,8 51,8 47,9 54,0

del tipo de fuente

mediana 40,1 33,6 44,4 68,0 52,0mínimo nd nd nd nd 5,0máximo 187,2 187,2 183,2 70,0 139,0

% 100 35 49 5 11

Navoni JA De Pietri D García S Villaamil Lepori EC Riesgo sanitario de la población vulnerable expuesta Navoni JA, De Pietri D, García S, Villaamil Lepori EC. Riesgo sanitario de la población vulnerable expuesta al arsénico en la provincia de Buenos Aires”. Pan American Journal of Public Health. 2012; 31(1):1–8.


¿POBLACIÓN AFECTADA POR AS?PROVINCIA DE BUENOS AIRES

As en agua y necesidades básicas insatisfechas

PROVINCIA DE BUENOS AIRESAs en agua y población departamental As en agua y sin agua de red

Navoni JA, De Pietri D, García S, Villaamil Lepori EC. Riesgo sanitario de la población vulnerable expuesta al arsénico en la provincia de Buenos Aires”. Pan American Journal of Public Health. 2012; 31(1):1–8.


¿POBLACIÓN AFECTADA POR AS?PROVINCIA DE BUENOS AIRES

M t lid d Ri g

Riesgo relativo de cáncerPROVINCIA DE BUENOS AIRES

Mortalidadpor tumores

Riesgo Relativo IC (95%)

Piel mujeres 3,9 2,9 5,2Piel mujeres 3,9 2,9 5,2

varones 3,1 2,5 3,9

Vías respiratorias mujeres 3 2 2 9 3 5Vías respiratorias mujeres 3,2 2,9 3,5

varones 3,0 2,8 3,1

Vías urinarias mujeres 4 0 3 0 5 2Vías urinarias mujeres 4,0 3,0 5,2

varones 3,8 3,3 4,4

Navoni JA, De Pietri D, García S, Villaamil Lepori EC. Riesgo sanitario de la población vulnerable expuesta al arsénico en la provincia de Buenos Aires”. Pan American Journal of Public Health. 2012; 31(1), 1–8.


ENFERMEDADES NO CANCEROSAS VINCULADAS A LAEXPOSICIÓN AL AS

Alteraciones del desarrollo cognitivo:

Diabetes:As en agua 20‐400 µg/L

As en agua ≥ 150 µg/L

Mortalidad fetal, neonatal: Hiperqueratosis:

As en agua 150 µg/L,As en agua ± 800 µg/L

g 5 µg

Hiperqueratosis:

McClintock TR, Chen Y, Bundschuh J, Oliver JT, Navoni J, Olmos V, Lepori EV, Ahsan H, Parvez F. Arsenic

As en agua 200 µg/L

exposure in Latin America: Biomarkers, risk assessments and related health effects. Sci Total Environ.2012; 429:76–91.


POLÍTICAS DE SALUDVALORES GUÍA DE AS EN AGUA DE BEBIDA EN EL MUNDOVALORES GUÍA DE AS EN AGUA DE BEBIDA EN EL MUNDO

China 50 µg/L

Rumania 10 µg/LHungría 10 µg/L

EUA 10 µg/LNepal 50 µg/L

T i á /L

México 50 µg/L Vietnam 10 µg/L

Taiwán 10 µg/L

Chil /L

India 50 µg/LBangladesh 50 µg/L

Tailandia 50 µg/L

Argentina 50 µg/L (?)

Chile 50 µg/L Perú 50 µg/L

POLÍTICA DE SALUD EN ARGENTINA

‐ 1913 ‐ H.A.C.R.E.: Bell Ville, Córdoba, Argentina

‐ 2000 ‐ El Sistema Nacional de Vigilancia Epidemiológica, no tiene incluido el HACRE como problemática de salud pública.

‐ 2007‐ Código Alimentario Argentino (CAA). Artículos 982 y 983 se incorpora el valor guía internacional de As eny 9 3 p gagua de 0,01 mg/L como nivel máximo de As a lograr en 5 años.

‐2012‐ CAA. Resolución Conjunta 34/2012 y 50/2012. Se prorroga por cinco años laimplementación del nuevo valor guía de arsénico en agua para consumohumano, por falta de sustento científico que amerite la incorporación., p q p“… hasta contar con los resultados del estudio ‐Hidroarsenicismo y Saneamiento Básico enLa República Argentina ‐Estudios básicos para el establecimiento de criterios y prioridadessanitarias en cobertura y calidad de aguas...”

CONTAMINACION AMBIENTAL POR AS EN ARGENTINA

UN PROBLEMA DE SALUD

Vigilancia analítico‐toxicológica

Vigilancia epidemiológica

A g g i A l obl ió Asegurar agua sin As a la población



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Health & Medicine

Contaminación Ambiental por arsénico en la Argentina: un problema aún no resuelto