HERRAMIENTAS Y ENFOQUESEfectos combinados <strong>de</strong>bidos a la exposiciónmúltipleEn el medio ambiente profesional y/o general, las personassuelen estar expuestas simultánea o consecutivamente a diversosagentes físicos y químicos. Hay que tener en cuenta también quealgunas personas toman fármacos, fuman, consumen alcohol yalimentos que contienen aditivos, etc. Esto significa que lo másfrecuente es que se produzca una exposición múltiple. Losagentes físicos y químicos pue<strong>de</strong>n interactuar entre sí en cada fase<strong>de</strong> los procesos toxicocinéticos y/o toxicodinámicos, con el resultado<strong>de</strong> tres posibles efectos:1. In<strong>de</strong>pendiente. Cada agente produce un efecto distinto <strong>de</strong>bido aque sus mecanismos <strong>de</strong> acción son distintos.2. Sinérgico. El efecto combinado es mayor que el <strong>de</strong> cada agentepor separado. Aquí se pue<strong>de</strong>n distinguir dos tipos: a) aditivo,cuando el efecto combinado es igual a la suma <strong>de</strong> los efectosproducidos por separado por cada agente, y b) potenciador,cuando el efecto combinado es mayor que la suma <strong>de</strong> losefectos individuales.3. Antagonista. El efecto combinado es menor que la suma <strong>de</strong> losefectos individuales.No obstante, raras veces se estudian los efectos combinados.Se trata <strong>de</strong> estudios muy complejos por la combinación <strong>de</strong>diversos factores y agentes.Cabe concluir que cuando el organismo humano estáexpuesto <strong>de</strong> manera simultánea o consecutiva a dos o mástóxicos es necesario consi<strong>de</strong>rar la posibilidad <strong>de</strong> que existanalgunos efectos combinados, que pue<strong>de</strong>n acelerar o <strong>de</strong>sacelerarlos procesos toxicocinéticos.• ORGANO DIANA Y EFECTOS CRITICOSORGANO DIANA Y EFECTOS CRITICOSMarek JakubowskiEl objetivo prioritario <strong>de</strong> la toxicología profesional y ambiental esmejorar la prevención o la limitación sustancial <strong>de</strong> los efectos quetiene sobre la salud la exposición a agentes peligrosos en el medioambiente general y profesional. Con ese fin se han elaboradosistemas para evaluar cuantitativamente el riesgo relacionado conuna <strong>de</strong>terminada exposición (véase “Toxicología reguladora”).Los efectos <strong>de</strong> una sustancia química sobre un <strong>de</strong>terminadosistema u órgano están relacionados con la magnitud <strong>de</strong> la exposicióny con el carácter agudo o crónico <strong>de</strong> ésta. Habida cuenta<strong>de</strong> la diversidad <strong>de</strong> efectos tóxicos que se producen incluso en unsolo sistema u órgano, se ha propuesto una línea <strong>de</strong> pensamientouniforme acerca <strong>de</strong>l órgano crítico y el efecto crítico con miras aevaluar los riesgos y <strong>de</strong>sarrollar “concentraciones límite recomendadasbasadas en criterios <strong>de</strong> salud para las sustanciastóxicas” presentes en los diferentes medios ambientales.Des<strong>de</strong> el punto <strong>de</strong> vista <strong>de</strong> la medicina preventiva es especialmenteimportante la i<strong>de</strong>ntificación precoz <strong>de</strong> los efectosadversos, sobre la base <strong>de</strong>l supuesto general <strong>de</strong> que la prevencióno la limitación <strong>de</strong> los primeros efectos pue<strong>de</strong>n impedir queaparezcan otros efectos más graves.Este planteamiento se ha aplicado a los metales pesados.Aunque los metales pesados, como el plomo, el cadmio y elmercurio, pertenecen a un grupo específico <strong>de</strong> tóxicos en el queel efecto crónico <strong>de</strong> su actividad <strong>de</strong>pen<strong>de</strong> <strong>de</strong> su acumulación enlos órganos, las <strong>de</strong>finiciones que se ofrecen a continuaciónfueron publicadas por el Grupo <strong>de</strong> Trabajo sobre Toxicidad <strong>de</strong>los Metales (Nordberg 1976).Se ha adoptado la <strong>de</strong>finición <strong>de</strong> órgano crítico que propusoeste grupo <strong>de</strong> trabajo, pero con una leve modificación: se hasustituido el término metal por la expresión sustancia potencialmentetóxica (Duffus 1993).El que un <strong>de</strong>terminado órgano o sistema se consi<strong>de</strong>re crítico<strong>de</strong>pen<strong>de</strong> no sólo <strong>de</strong> la toximecánica <strong>de</strong>l agente peligroso, sinotambién <strong>de</strong> la vía <strong>de</strong> absorción y <strong>de</strong> la población expuesta.• Concentración celular crítica: la concentración en la que seproducen en la célula cambios funcionales adversos, seanreversibles o irreversibles.• Concentración crítica en un órgano: la concentración media en elórgano en el momento en el que el tipo más sensible <strong>de</strong> células<strong>de</strong>l órgano alcanza la concentración crítica.• Organo crítico: el órgano que primero alcanza la concentracióncrítica <strong>de</strong>l metal en <strong>de</strong>terminadas circunstancias <strong>de</strong> exposicióny en una población dada.• Efecto crítico: punto <strong>de</strong>finido en la relación entre la dosis y elefecto en el individuo, a saber, el punto en el que se produceun efecto adverso en la función celular <strong>de</strong>l órgano crítico. A unnivel <strong>de</strong> exposición inferior al que provoca una concentracióncrítica <strong>de</strong>l metal en el órgano crítico, pue<strong>de</strong>n producirsealgunos efectos que no <strong>de</strong>terioran la función celular en sí,aunque son <strong>de</strong>tectables por medio <strong>de</strong> pruebas bioquímicas y <strong>de</strong>otro tipo. Esos efectos se <strong>de</strong>nominan efectos subcríticos.En ocasiones no está claro el significado biológico <strong>de</strong> la expresión“efecto subcrítico”; pue<strong>de</strong> equivaler a un biomarcador <strong>de</strong>exposición, a un índice <strong>de</strong> adaptación o a un precursor <strong>de</strong>lefecto crítico (véase “Biomarcadores” en “Métodos <strong>de</strong> ensayo entoxicología”). Esta última posibilidad pue<strong>de</strong> ser especialmenteimportante <strong>de</strong> cara a las activida<strong>de</strong>s profilácticas.En la Tabla <strong>33.</strong>1 se ofrecen ejemplos <strong>de</strong> órganos y efectoscríticos respecto <strong>de</strong> diferentes sustancias químicas. En la exposiciónambiental crónica al cadmio, don<strong>de</strong> la ruta <strong>de</strong> absorción es<strong>de</strong> importancia menor (las concentraciones <strong>de</strong> cadmio en el aireoscilan entre 10 y 20 µg/m 3 en las zonas urbanas y entre 1 y2 µg/m 3 en las zonas rurales), el órgano crítico es el riñón. En elcontexto profesional, don<strong>de</strong> el TLV llega a 50 µg/m 3 y la principalruta <strong>de</strong> exposición es la inhalación, se consi<strong>de</strong>ran críticosdos órganos: el pulmón y el riñón.En el caso <strong>de</strong>l plomo, los órganos críticos en los adultos son elsistema hematopoyético y el sistema nervioso periférico, don<strong>de</strong>los efectos críticos (por ejemplo una elevada concentración <strong>de</strong>protoporfirina eritrocitaria libre (FEP), un aumento <strong>de</strong> la excreción<strong>de</strong> ácido <strong>de</strong>lta-aminolevulínico en la orina o un <strong>de</strong>terioro<strong>de</strong> la conducción <strong>de</strong> los nervios periféricos) se manifiestancuando el nivel <strong>de</strong> plomo en sangre (que es un índice <strong>de</strong> laabsorción <strong>de</strong> plomo en el sistema) se acerca a 200-300 µg/l. Enlos niños pequeños el órgano crítico es el sistema nerviosocentral (SNC), y se ha comprobado que los síntomas <strong>de</strong> disfunción<strong>de</strong>tectados con el uso <strong>de</strong> una batería <strong>de</strong> pruebas psicológicasaparecen en las poblaciones examinadas incluso aconcentraciones <strong>de</strong>l or<strong>de</strong>n <strong>de</strong> unos 100 µg/l <strong>de</strong> plomo en lasangre.Se han formulado otras <strong>de</strong>finiciones que quizás reflejen mejorel significado <strong>de</strong> este concepto. Según la OMS (1989), el efectocrítico es “el primer efecto adverso que aparece cuando sealcanza en el órgano crítico el umbral <strong>de</strong> concentración o dosis(crítica). Los efectos adversos que, como el cáncer, no tienen unumbral <strong>de</strong> concentración <strong>de</strong>finido suelen consi<strong>de</strong>rarse críticos.La <strong>de</strong>cisión <strong>de</strong> si un efecto es crítico o no es una cuestión <strong>de</strong>juicio <strong>de</strong> experto”. En las directrices para elaborar los EnvironmentalHealth Criteria Documents <strong>de</strong>l Programa Internacional <strong>de</strong><strong>Seguridad</strong> <strong>de</strong> las Sustancias Químicas (IPCS), el efecto crítico se<strong>de</strong>scribe como “el efecto adverso que se consi<strong>de</strong>ra más a<strong>de</strong>cuadopara <strong>de</strong>terminar la cantidad tolerable que pue<strong>de</strong> entrar en elcuerpo”. Esta última <strong>de</strong>finición se formuló directamente conmiras a evaluar los límites <strong>de</strong> exposición en el medio ambiente<strong>33.</strong>16 ORGANO DIANA Y EFECTOS CRITICOS ENCICLOPEDIA DE SALUD Y SEGURIDAD EN EL TRABAJO
HERRAMIENTAS Y ENFOQUESTabla <strong>33.</strong>1 • Ejemplos <strong>de</strong> órganos críticos y efectos críticos.Sustancia Organo crítico en exposición crónica Efecto críticoCadmioPlomoPulmónRiñónPulmónAdultosSistema hematopoyéticogeneral, basados en consi<strong>de</strong>raciones <strong>de</strong> salud. En este contexto,parece que lo más esencial es <strong>de</strong>terminar qué efecto pue<strong>de</strong>consi<strong>de</strong>rarse adverso. Conforme a la terminología actual, elefecto adverso es el “cambio en la morfología, fisiología, crecimiento,<strong>de</strong>sarrollo o tiempo <strong>de</strong> vida <strong>de</strong> un organismo que tienecomo resultado un <strong>de</strong>terioro <strong>de</strong> la capacidad <strong>de</strong> compensar unatensión adicional o un aumento <strong>de</strong> la susceptibilidad a losefectos nocivos <strong>de</strong> otras influencias ambientales. La <strong>de</strong>cisión <strong>de</strong>si un efecto es adverso o no es una cuestión que requiere el juicio<strong>de</strong>l experto”.En la Figura <strong>33.</strong>1 se presentan curvas <strong>de</strong> dosis-respuesta hipotéticasrespecto <strong>de</strong> diversos efectos. En el caso <strong>de</strong> la exposición alplomo, A pue<strong>de</strong> representar un efecto subcrítico (inhibición <strong>de</strong> laALA-<strong>de</strong>shidratasa eritrocitaria), B el efecto crítico (incremento<strong>de</strong> la zinc-protoporfirina eritrocitaria o incremento <strong>de</strong> la excreción<strong>de</strong> ácido <strong>de</strong>lta-aminolevulínico), C el efecto clínico (anemia)y D el efecto letal (muerte). En el caso <strong>de</strong> la exposición al plomoestá ampliamente <strong>de</strong>mostrado que <strong>de</strong>terminados efectos <strong>de</strong> laexposición <strong>de</strong>pen<strong>de</strong>n <strong>de</strong> la concentración <strong>de</strong> plomo en la sangre(contrapartida práctica <strong>de</strong> la dosis), ya sea en forma <strong>de</strong> relacióndosis-respuesta o en relación con diferentes variables (sexo, edad,etc.). La <strong>de</strong>terminación <strong>de</strong> los efectos críticos y <strong>de</strong> la relacióndosis-respuesta correspondiente a esos efectos en los sereshumanos permite pre<strong>de</strong>cir la frecuencia <strong>de</strong> un efecto dado a una<strong>de</strong>terminada dosis o su contrapartida (concentración en el materialbiológico) en una población.Los efectos críticos pue<strong>de</strong>n ser <strong>de</strong> dos tipos: los que se estimaque tienen un umbral y aquellos otros en los que pue<strong>de</strong> habercierto riesgo a cualquier nivel <strong>de</strong> exposición (carcinógenos genotóxicosy mutágenos <strong>de</strong> células germinales: sin umbral). Siempreque sea posible, la evaluación <strong>de</strong>l riesgo se ha <strong>de</strong> basar en datoshumanos a<strong>de</strong>cuados. Para <strong>de</strong>terminar los efectos con umbral enla población general se han <strong>de</strong> elaborar hipótesis sobre el nivel<strong>de</strong> exposición (cantidad tolerable que pue<strong>de</strong> entrar en el cuerpo,biomarcadores <strong>de</strong> la exposición) como es que la frecuencia <strong>de</strong>lSin umbral:Cáncer <strong>de</strong> pulmón (unidad riesgo 4,6 x 10 -3 )Con umbral:Mayor excreción urinaria <strong>de</strong> proteínas <strong>de</strong> bajo peso molecular (b 2 –M, RBP)Enfisema, leves cambios funcionalesMayor excreción urinaria <strong>de</strong> ácido <strong>de</strong>lta-aminolevulínico (ALA-U); mayor concentración <strong>de</strong>protoporfirina eritrocitaria libre (FEP) en los eritrocitosMenor velocidad <strong>de</strong> conducción <strong>de</strong>l impulso nervioso en las fibras lentasSistema nervioso periféricoMercurio (elemental) Niños <strong>de</strong> corta edadSistema nervioso centralDescenso <strong>de</strong>l CI y otros efectos sutiles; temblor mercurial (<strong>de</strong>dos, labios, párpados)Mercurio (mercúrico) Riñón ProteinuriaManganesoAdultosSistema nervioso centralDeterioro <strong>de</strong> funciones psicomotorasNiñosPulmónSíntomas respiratoriosSistema nervioso centralDeterioro <strong>de</strong> funciones psicomotorasTolueno Membranas mucosas IrritaciónCloruro <strong>de</strong> vinilo Hígado Cáncer (angiosarcoma, unidad riesgo 1x10 -6 )Acetato <strong>de</strong> etilo Membranas mucosas Irritaciónefecto crítico en la población expuesta a un agente peligrosodado se corresponda con la frecuencia <strong>de</strong> ese efecto en la poblacióngeneral. En la exposición al plomo, la concentraciónmáxima <strong>de</strong> plomo en sangre recomendada para la poblacióngeneral (200 µg/l, mediana inferior a 100 µg/l) (OMS 1987) estáprácticamente por <strong>de</strong>bajo <strong>de</strong>l valor <strong>de</strong> umbral <strong>de</strong>l efecto críticosupuesto (alto nivel <strong>de</strong> protoporfirina eritrocitaria libre), aunqueno por <strong>de</strong>bajo <strong>de</strong>l nivel asociado a los efectos sobre el SNC enlos niños o sobre la tensión arterial en los adultos. En general,cuando la evaluación <strong>de</strong> la seguridad se basa en los datos obtenidosen estudios bien hechos sobre poblaciones humanas que<strong>de</strong>finen un nivel sin efecto adverso observable, se consi<strong>de</strong>raa<strong>de</strong>cuado aplicar un factor <strong>de</strong> incertidumbre <strong>de</strong> 10. En el caso<strong>de</strong> la exposición profesional, los efectos críticos pue<strong>de</strong>n referirsea una <strong>de</strong>terminada parte <strong>de</strong> la población (por ejemplo el 10 %).En consecuencia, en la exposición profesional al plomo laFigura <strong>33.</strong>1 • Curvas hipotéticas <strong>de</strong> dosis-respuesta paradiversos efectos.Respuesta(%)100 A B C D501Dosis<strong>33.</strong> TOXICOLOGIAENCICLOPEDIA DE SALUD Y SEGURIDAD EN EL TRABAJO <strong>33.</strong>17 ORGANO DIANA Y EFECTOS CRITICOS <strong>33.</strong>17