Efectos de las mezclas químicas: los efectos neurotóxicos se acumulan
Un estudio demuestra por primera vez la relevancia toxicológica de las mezclas químicas en el ser humano
Las sustancias químicas son omnipresentes hoy en día: entran en nuestro organismo a través de los alimentos, el aire o la piel. Pero, ¿cómo afectan a nuestra salud estas complejas mezclas de sustancias químicas? En un estudio publicado en la revista Science, un equipo de investigadores del Centro Helmholtz de Investigación Medioambiental (UFZ) ha demostrado que las sustancias químicas que se presentan en mezclas complejas y en proporciones de concentración como las encontradas en los seres humanos actúan conjuntamente. Incluso si las concentraciones de cada una de las sustancias estaban por debajo del umbral de efecto, las sustancias químicas de la mezcla mostraban un efecto neurotóxico acumulativo. Para sus investigaciones, utilizaron muestras de sangre de mujeres embarazadas del estudio madre-hijo LiNA (estilo de vida y factores ambientales y su influencia en el riesgo de alergia del recién nacido), que se lleva a cabo en el UFZ desde 2006.
Demostración del fenómeno "algo de la nada". Los efectos, en su mayoría bajos, de las sustancias químicas individuales que se encuentran en una muestra se acumulan hasta producir efectos mensurables de la mezcla.
UFZ
"En nuestra vida cotidiana estamos expuestos a una gran variedad de sustancias químicas que se distribuyen y acumulan en nuestro organismo. Se trata de mezclas muy complejas que pueden afectar a las funciones corporales y a nuestra salud", afirma la profesora Beate Escher, jefa del Departamento de Toxicología Celular del UFZ y catedrática de la Universidad de Tubinga. "Los estudios sobre el medio ambiente y el agua han demostrado que los efectos de las sustancias químicas se acumulan cuando aparecen en bajas concentraciones en mezclas complejas. Todavía no se ha investigado suficientemente si esto también ocurre en el cuerpo humano, y es precisamente aquí donde entra nuestro estudio."
El extenso trabajo de investigación se basó en más de 600 muestras de sangre de mujeres embarazadas de la cohorte madre-hijo LiNA de Leipzig, coordinada por el UFZ desde 2006. Los investigadores analizaron primero las mezclas individuales de sustancias químicas presentes en estas muestras. "Queríamos averiguar qué sustancias químicas contenía el plasma sanguíneo y en qué concentraciones. Utilizamos un proceso de extracción en dos pasos para aislar mezclas químicas lo más diversas posible", explica Georg Braun, investigador postdoctoral del grupo de trabajo de Beate Escher y primer autor del estudio. "Mediante análisis de espectrometría de masas, buscamos 1.000 sustancias químicas diferentes que sabíamos que podían estar presentes en el medio ambiente, que podían ser ingeridas por los seres humanos y que podían ser relevantes para los efectos adversos sobre la salud humana. De ellas, pudimos cuantificar unas 300 sustancias químicas en varias muestras de plasma". Esto proporcionó a los investigadores información sobre la composición y las relaciones de concentración de las mezclas químicas presentes en las 600 muestras individuales de plasma.
Los investigadores utilizaron un modelo de predicción para calcular los efectos neurotóxicos de las mezclas químicas. Para probar experimentalmente las predicciones de los efectos de las mezclas, utilizaron un bioensayo celular establecido basado en células humanas que indica efectos neurotóxicos. "Analizamos sustancias químicas individuales, así como unas 80 mezclas químicas autoproducidas diferentes en proporciones de concentración realistas. También se analizaron los extractos de las muestras de plasma", explica Georg Braun. Los resultados fueron claros. "Los experimentos de laboratorio confirmaron las predicciones del modelo: los efectos de las sustancias químicas se suman en mezclas complejas", afirma la toxicóloga medioambiental Beate Escher. "Incluso si las concentraciones individuales de sustancias químicas neurotóxicas son tan bajas que cada una de ellas está por debajo del umbral de efecto, sigue habiendo un efecto sobre las células nerviosas en mezclas complejas con muchas otras sustancias químicas".
Pero, ¿qué significan exactamente estos resultados? "Con nuestro estudio hemos podido demostrar por primera vez que lo que se sabe sobre los efectos de las mezclas químicas en el medio ambiente también se aplica a los seres humanos", afirma Escher. "Por tanto, es imperativo que nos replanteemos la evaluación de riesgos. Las sustancias indicadoras por sí solas distan mucho de ser suficientes. En el futuro, debemos aprender a pensar en términos de mezclas". La inmunóloga medioambiental de la UFZ y directora del estudio LiNA, la Dra. Gunda Herberth, añade: "Cada vez está más claro que muchas enfermedades como las alergias, los trastornos del sistema inmunitario, la obesidad o el desarrollo del sistema nervioso están relacionadas con la exposición a sustancias químicas en el útero o en la primera infancia."
El método de ensayo presentado en este estudio -la extracción de mezclas químicas de muestras humanas y su caracterización mediante análisis químico combinado con sistemas de biotest basados en células- abre nuevas posibilidades para investigar los efectos de mezclas químicas complejas en la salud humana. En futuros proyectos de investigación, los científicos quieren perfeccionar su método de ensayo e investigar los efectos de las mezclas químicas en otros parámetros relevantes para la salud, como la inmunotoxicidad. Además, les gustaría descubrir posibles vínculos entre la exposición química y el desarrollo de trastornos del desarrollo en los niños. Como miembros del Centro Alemán para la Salud del Niño y el Adolescente, una red de investigación de hospitales universitarios, universidades e instituciones de investigación no universitarias de toda Alemania, los investigadores de la UFZ colaborarán en el futuro con numerosos expertos de los campos de la medicina y la epidemiología para aplicar en la práctica estos métodos de biomonitorización humana basada en los efectos.
Nota: Este artículo ha sido traducido utilizando un sistema informático sin intervención humana. LUMITOS ofrece estas traducciones automáticas para presentar una gama más amplia de noticias de actualidad. Como este artículo ha sido traducido con traducción automática, es posible que contenga errores de vocabulario, sintaxis o gramática. El artículo original en Inglés se puede encontrar aquí.
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