Caso completo

Antecedentes

El proyecto REEF es un estudio de los efectos en los mamíferos de los productos químicos ambientales (EC por sus siglas en inglés), disruptores endocrinos incluidos, con el potencial de mejorar la salud humana mediante la identificación de los posibles riesgos que representan los EC. Según los investigadores de REEF, su “principal preocupación es determinar cómo un feto humano femenino en desarrollo puede verse afectado por la exposición a los EC” (REEF, 2009b). El proyecto también estudia fetos masculinos (Fowler et al., 2008). El siguiente diagrama muestra las relaciones entre un subconjunto de experimentos REEF:

En los experimentos de “cóctel de EC”, se obtienen dosis ambientalmente relevantes de EC mediante una población base de ovejas pastando en campos tratados con fangos provenientes del alcantarillado; estos animales se exponen a una compleja muestra de compuestos que puede resultar un mejor equivalente a los patrones de exposición humanos que un test con un único producto químico (NECTAR, 2009). Los efectos de los EC pueden ser aditivos —esto es, la exposición a dos o más productos químicos en unas concentraciones dadas puede producir efectos negativos aunque la exposición a un solo producto químico en la misma concentración no sea perjudicial. Es más, sus efectos pueden ser sinérgicos —esto es, los efectos de la exposición a dos o más productos químicos pueden ser mayores que la simple suma de sus efectos aislados (Kortenkamp et al., 2011; Crews et al., 2003). En el contexto de este estudio de caso, la exposición a EC incluye la exposición intencionada (por ejemplo, mediante el consumo de tabaco) —ver diagrama.

Innovación de género 1: estudio de los efectos de los EC en hembras embarazadas y su descendencia

REEF ha desarrollado nuevas estrategias para el estudio de los efectos de los EC tanto en hembras embarazadas como en su descendencia, relevantes para el seguimiento y la legislación ambiental. Los investigadores combinaron un amplio espectro de enfoques establecidos, entre los que se incluyen: 1) metodologías, 2) sujetos de investigación, 3) poblaciones base generacionales, 4) rutas de exposición y 5) objetivos —ver mapa.

Los estudios también incluyen una comprensión básica aumentada del embarazo, concretamente de las funciones y epigenética del tejido endometrial (Sandra et al., 2010). Algunos de sus resultados se describen en la Innovación de género 2.

– Método: diseño de la investigación sanitaria y biomédica

Los equipos de investigación del REEF que diseñan experimentos usando ovejas, ratones y humanos han hecho pruebas tanto en machos como en hembras, así como en hembras embarazadas y no embarazadas (Pocar et al., 2012a; Pocar et al., 2012b). Este diseño permite la detección de efectos específicos por sexo de la exposición a productos químicos (por ejemplo, la atresia de ovario en hembras y la baja calidad del esperma en machos). Es más, permite que se identifiquen o descarten las diferencias por sexo en los efectos de los EC.

Innovación de género 2: comparación de los efectos de los EC en machos y hembras

Los investigadores/as del REEF han identificado similitudes y diferencias en los efectos de los EC en animales machos y hembras. Estos incluyen:

1. Similitudes y diferencias por sexo en los efectos de los EC en la homeostasis ósea. Ovejas y carneros que pastaban en prados contaminados con EC fertilizados con fangos provenientes del alcantarillado muestran de la misma manera defectos en la homeostasis ósea, pero el tejido óseo es más sensible en los carneros que en las ovejas a la presencia de contaminantes presentes en fangos provenientes del alcantarillado.” Concretamente, los carneros muestran aumentos en la densidad mineral ósea, descensos en la superficie de la sección, y el encogimiento del espacio medular en mayor medida que los carneros (Lind et al., 2009).

2. Diferencias de sexo en la transmisión intergeneracional de los efectos de los EC: Cuando los ratones embarazados se exponen a una concentración dada de bifenilo policlorado (PCB por sus siglas en inglés), su progenie mostrará defectos específicos por sexo en su desarrollo—por ejemplo, atresia folicular en las hembras y viabilidad limitada del esperma en los machos. Aun así, la heredabilidad de estos efectos difiere: sólo las hembras de la primera generación están afectadas, mientras que los machos están afectadas hasta la tercera generación (Pocar et al., 2012b). Las hembras embarazadas fueron alimentadas con 100 μg/kg/día de una mezcla de congéneres 101 y118 del PCB. A ambos congéneres se les ha asignado un factor de equivalencia de toxicidad (TEF por sus siglas en inglés) de 0.00003 (U.S. EPA, 2009; Van den Berg et al., 2005). Por lo tanto, esta exposición se corresponde con 0.03 μg de equivalente tóxico (TEQ por sus siglas en inglés) /kg/día, o 30,000 pg TEQ/kg/día, mucho mayor que las tomas habituales en humanos, estimadas en 1 pg TEQ/kg/día (Judd et al., 2004).

3. Similitudes y diferencias en los posibles efectos de los EC en el desarrollo del hígado en fetos humanos: Al examinar la transcripción de mRNA y la expresión de las proteínas en el hígado fetal, los investigadores encontraron diferencias entre fetos de madres fumadoras de tabaco y fetos de madres no fumadoras. En algunos casos, el efecto observado en fetos de ambos sexos expuestos al tabaco fue el mismo; ambos mostraron mayores niveles de EPHX1 que los fetos no expuestos. En otros casos, los efectos observados en cada sexo fueron diferentes; los fetos masculinos expuestos al tabaco mostraron una disminución de la expresión de GGT1, CYP2R1, y CAR, mientras que no se observó disminución en la expresión de ningún gen en los fetos femeninos expuestos al tabaco (O’Shaughnessy et al., 2011a) —ver diagrama.

– Método: Análisis de sexo

Al estudiar animales de ambos sexos, los investigadores/as identificaron tanto similitudes como diferencias en los efectos de los EC (Pocar et al., 2012a; Lind et al., 2009). Muchos estudios REEF han utilizado tanto machos como hembras en un experimento dado, evitando así las dificultades de evaluar las diferencias por sexo mediante metaanálisis de estudios de un solo sexo (Fowler et al., 2011; O’Shaughnessy et al., 2011a).

Valor potencial añadido a futuras investigaciones mediante la aplicación de los métodos de las innovaciones de género

Valor añadido 1: Investigación de las posibles interacciones entre el embarazo y los efectos de los EC

Los equipos de investigación podrían obtener información adicional al analizar otros factores que interactúan con el sexo. En las hembras, el embarazo podría ser un determinante importante de la exposición a los EC y sus consecuencias. Muchos estudios REEF han comparado machos con hembras no embarazadas, y otros han estudiado al detalle hembras embarazadas, pero no hay estudios específicos que comparen hembras embarazadas y no embarazadas. Dicha comparación podría proporcionar información sobre los efectos del embarazo en la absorción, movilización y metabolismo de los EC.

Valor añadido 2: Comprensión de la influencia del sexo, la edad, la ocupación, el emplazamiento geográfico, el estatus socioeconómico y la composición corporal en los posibles efectos de los EC sobre humanos.

Si el proyecto REEF se amplía para incluir estudios epidemiológicos sobre poblaciones humanas, muchas otras variables además del sexo podrían ser importantes para comprender la exposición a los EC y sus efectos.

– Método: análisis de factores que interactúan con el sexo y el género

Las variables a considerar incluyen:

1. Edad durante la exposición: Mientras que los adultos están principalmente expuestos a los EC a través de la comida, los niños pueden consumir estas substancias al ponerse los dedos en la boca (Sexton et al., 2004). Los EC que transporta el aire (gases, aerosoles y partículas en suspensión) suelen estar más concentrados cerca del suelo, así que la escasa estatura de los niños podría aumentar el riesgo de inhalación de EC (Moya et al., 2004). La edad influye en las consecuencias de la exposición tanto como en los patrones de exposición. Los EC podrían producir efectos diferentes en los fetos en desarrollo, los infantes, los niños prepubescentes y los adultos (Barker, 2004).

La edad puede interactuar con el sexo. Por ejemplo, entre las personas expuestas a arsénico inorgánico a través del agua potable, las mujeres metabolizan el arsénico inorgánico altamente tóxico en compuestos dimetilarsénicos menos tóxicos de forma significativamente más eficiente que los hombres. Esta diferencia sexual observada interactúa con la edad; la ventaja metabólica de las mujeres desaparece tras la menopausia (Lindberg et al., 2008).

2. Ocupación: Las divisiones de género en el trabajo influyen en la exposición a los EC en agricultura. En zonas donde el cultivo está mecanizado, como en los EEUU y en Europa, la mayor parte de los trabajadores agrícolas son hombres (U.S. Department of Labor Employment and Training Association, 2010; NationMaster Labor Statistics, 2010). En estos países, la mayor parte de la exposición por ocupación a los pesticidas se da en hombres (Rusiecki et al., 2004). En África, al contrario, el 75% de los trabajadores agrícolas son mujeres (London et al., 2002; NationMaster Labor Statistics, 2010). La desigualdad de género contribuye a otros problemas: las mujeres de los países en vías de desarrollo están habitualmente menos educadas que los hombres y por tanto son menos capaces de leer las etiquetas de advertencia de los pesticidas. En muchos países, también es menos probable que las mujeres tengan acceso equipo de protección como guantes y mascarillas (London et al., 2002).

Los roles de género influyen en los patrones del trabajo remunerado y del trabajo no remunerado, así que podrían influir también en el riesgo a la exposición a EC en el trabajo doméstico (Snijder et al., 2012). Estudios recientes sugieren que las mujeres realizan entre el 65% y el 75% de la limpieza doméstica en EEUU (Coltrane, 2000). La limpieza doméstica es una fuente potencial de exposición al Nonilfenol, ya que “el nonilfenol […] y sus etoxilatos se usan ampliamente como tensioactivos en productos de limpieza industriales y domésticos” (Wilson et al., 2007). Sin embargo, los estudios existentes sobre niveles de nonilfenol no ofrecen diferencias por sexo significativas (Calafat et al., 2005).

3. Estatus socioeconómico: Los indicadores de estatus socioeconómico, como la renta familiar, se relacionan en algunos casos con indicadores de exposición a los EC. Por ejemplo, entre los residentes en EEUU, la concentración en orina del triclosan, “un producto químico sintético de amplia actividad antimicrobiana que se ha usado extensivamente en productos de consumo, incluyendo productos de higiene personal, textiles y utensilios de cocina en plástico” son mayores en las personas con mayores rentas familiares (Calafat et al., 2008a). Otra clase de productos químicos ambientales —los plastificantes Bisfenol A y Octilfenol-4-terciario— presentan un patrón opuesto, con una mayor concentración en orina en grupos con ingresos bajos (Calafat et al., 2008b). Un estatus socioeconómico bajo podría aumentar la exposición a contaminantes —por ejemplo, en los EEUU, las personas con bajos ingresos son desproporcionadamente más propensas a vivir en zonas poco atractivas y con altos niveles de contaminación —por ejemplo, los alrededores de incineradoras de residuos (Mohai et al., 2009). En Inglaterra se ha investigado la relación entre la contaminación ambiental de una zona determinada y el estatus socioeconómico de sus habitantes. Las relaciones involucradas son complejas, y las tendencias observadas son sensibles a la forma en que se midan tanto la contaminación como la riqueza (Briggs et al., 2008).

4. Emplazamiento geográfico: El emplazamiento puede determinar la exposición a los productos químicos ambientales—por ejemplo, las personas que viven cerca de zonas de cultivo estarían más expuestas a los pesticidas por fumigación aérea, aunque no sean trabajadores agrícolas (Ward et al., 2000).

5. Composición corporal: Los adultos con niveles más altos de BMI en los EEUU tienen concentraciones significativamente más altas de BPA en su orina que las personas con menor BMI, y los niveles de BPA están relacionados con los de BMI dentro de un amplio margen (Lang et al., 2008). A pesar de que está bien establecido que la exposición al BPA puede causar obesidad en modelos animales, las personas obesas podrían acumular niveles más altos de BPA porque este compuesto —como muchos otros EC—es lipofílico (Vandenberg et al., 2007).

Conclusiones:

Los efectos de los EC no pueden entenderse completamente en machos y hembras sin estudiar el embarazo y el desarrollo fetal, debido a las características únicas del ambiente intrauterino y a la susceptibilidad de los fetos a ciertos tipos de exposición a EC. Un objetivo clave de los equipos de investigación de REEF es “integrar los estudios de exposición en ratones y ovejas con […]  los estudios en humanos” (REEF, 2009b). Tal integración requiere la consideración de factores sociales—como los roles de género y el estatus socioeconómico—además de factores biológicos como la edad, el sexo y la composición corporal.

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