Interruptor endocrino

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Un interruptor endocrino, también llamado disruptor endocrino o disruptor hormonal (en inglés son llamados endocrine disruptor o EDC, Endocrine Disrupting Chemicals), es una sustancia química, ajena al cuerpo humano o a la especie animal a la que afecta, capaz de alterar el equilibrio hormonal de los organismos de una especie,[1] es decir, de generar la interrupción algunos procesos fisiológicos controlados por hormonas, o de generar una respuesta de mayor o menor intensidad que lo habitual.

Son muy numerosos y poseen estructuras muy variadas. Tienen origen natural o artificial, y pueden actuar a dosis muy bajas sobre una gran diversidad de organismos.[2] Normalmente al hablar de interruptores endocrinos nos referimos a sustancias contaminantes, que pueden provocar infertilidad o incluso cambios de sexo en peces e invertebrados. En humanos no tienen un efecto tan radical, pero sí afectan a la fertilidad y pueden provocar pequeñas deformaciones como genitales ambiguos o testículos que no bajan al escroto.

Un operario fumiga la ribera de un río con DDT en 1958, para erradicar los mosquitos que difundían la malaria. Este insecticida fue prohibido en 1972.

Antecedentes[editar]

Desde la aparición del libro "Silent spring",[3] de Rachel Carson, se ha tomado conciencia de los efectos profundos y deletéreos que podrían ejercer ciertas sustancias sobre el medio ambiente, y que la salud humana está inextricablemente unida a la salud ambiental. El término "disruptor endocrino"[4] (anglicismo procedente de endocrine disruptor) fue acuñado en 1991 en una conferencia en Racine, Wisconsin impartida por Theo Colborn, entonces miembro del World Wildlife Fund y de la W. Alton Jones Foundation. Aparece por primera vez en la literatura científica en un artículo de 1993,[5] en el que se establece que algunas sustancias difundidas en el ambiente alteran o bloquean los mecanismos endocrinos y una exposición a largo plazo puede provocar efectos permanentes.

Entre las sustancias que alteran los equilibrios endocrinos encontramos: hormonas, algunos elementos constitutivos de las plantas(fitoestrógenos), pesticidas, compuestos usados en la fabricación de plásticos y artículos de consumo, así como subproductos y residuos industriales contaminantes. Su carácter persistente y su facilidad de difusión les hace estar distribuidos por todo el planeta, por encima de las divisiones geográficas y políticas.[6]

Algunos fenómenos ocurridos en la segunda mitad del siglo XX sirvieron de alerta sobre estos cambios: pérdida del instinto reproductor(águilas calvas de Florida), esterilidad elevada y pérdida de fertilidad en algunas especies (incluso en humanos desciende la calidad del semen), mortandades masivas (nutrias en los ríos ingleses, focas del mar del Norte, delfines del Mediterráneo), deformaciones y muerte temprana de ejemplares jóvenes (polluelos de gaviotas en Norteamérica y de aves de laboratorio, caimanes de Florida), comportamientos sexuales anormales (uniones entre hembras en visones de Míchigan o gaviotas de California) y disminución del sistema inmunitario de especies afectadas por sustancias químicas muy variadas,[1] que aparecían en los alimentos o el entorno de los individuos afectados (dioxinas, PCB, DDT,etc)

Estructura general de los PCB, policloruros de bifenilo.

Mecanismos de acción[editar]

Han sido difíciles de estudiar pero se pueden señalar los mecanismos de suplantación, bloqueo o alteración de niveles:[1] [7]

  1. Algunas sustancias mimetizan la acción de las hormonas confundiendo a sus receptores celulares. El DDT, PCB, PBB y algunos estrógenos vegetales afectan así sobre los receptores estrogénicos, alterando las conductas sexuales y reproductivas.
  2. Otras sustancias actúan como antagonistas de hormonas del cuerpo. antiestrógenos. El Vinclozolin o el DDE,[8] un metabolito del DDT, actúan como antiandrógenos.
  3. Modifican la síntesis y metabolismo de hormonas naturales por lo que modulan o interfieren los niveles fisiológicos, elevando o disminuyendo sus concentraciones. Es el caso de los fitoestrógenos (flavonas, isoflavonas, cumestanos, lignanos) y micoestrógenos (zeranol) que favorecen la aparición de glándulas mamarias en machos.[9]
  4. Modifican los niveles de los receptores hormonales.

La teoría de la disrupción endocrina es el marco explicativo en el que tratar de explicar estos mecanismos. Esta teoría expone que la exposición a baja dosis de sustancias que interactúan con los receptores hormonales pueden interferir con la reproducción, el desarrollo y otros procesos regulados hormonalmente. Puesto que las hormonas endógenas tienen niveles muy reducidos, es posible explicar que estas sustancias exógenas produzcan efectos adversos sobre el sistema endocrino incluso si las dosis son tan bajas que no muestran el posible efecto tóxico de algunas de estas sustancias. En estos casos el mecanismo de acción es distinto del que les confiere su toxicidad.

Presencia de dioxinas en la leche de las madres alemanas. El descenso observado a partir de 1989 se debe a la aplicación de reglamentos ambientales más protectores para la salud humana y animal.

Relación dosis-respuesta[editar]

Las dosis pueden ser extremadamente bajas, del orden de algunas partes por billón y su relación con la respuesta (efectos sobre la salud) es compleja. La respuesta no guarda una relación lineal con la dosis. Hay diferentes modelos de relación dosis-respuesta.

  • Aumento acelerado: a mayor dosis, mayor respuesta, con variación monótona y agravamiento progresivo de los efectos.
  • Efectos agravados para dosis muy bajas o altas.
  • Efectos agravados para dosis intermedias.

Si tenemos en cuenta la latencia o retraso de los efectos respecto de la exposición, y los efectos de bioacumulación en el medio o en los propios organismos, se deduce la dificultad de establecer un modelo único de acción y de establecer los valores límite .

Dentro de la relación entre la exposición y los efectos, los disruptores endocrinos tienen características peculiares en su toxicidad. Dichas características son:

1) El momento de la exposición es decisivo para poder diagnosticar la gravedad del efecto y la evolución posterior. Hay efectos distintos dependiendo de la fase del desarrollo (embrión, feto, organismo perinatal ó adulto). Las lesiones pueden llegar a ser irreversibles si la exposición se da en períodos con una elevada diferenciación celular u organogénesis.

2) Los efectos no aparecen en el momento en que se da la exposición. En la mayoría de los casos, dichos efectos son observables en la progenie. Si la exposición ha sido de tipo embrionaria, las consecuencias no son evidentes hasta que se alcanza el estadio adulto del individuo.

3) No hay una dosis de exposición umbral que muestre un efecto tóxico del compuesto. En el caso de que lo hubiera, se trata de un nivel inferior al reconocido como límite de seguridad para otros aspectos toxicológicos.

4) Actualmente se sabe de la existencia de casos en que se produce una acción conjunta de varios disruptores endocrinos. Es decir, se pueden experimentar efectos sinérgicos, aditivos o antagónicos. Olmos Ruíz, Begoña T. (2005). Exposición medioambiental a xenoestrógenos y riesgo de criptorquídia e hipospadias. Editorial de la Universidad de Granada. http://digibug.ugr.es/bitstream/10481/581/1/15401133.pdf. 

Efectos sobre los animales[editar]

Después del estudio de muchos episodios naturales atribuibles a sustancias con efectos sobre el sistema endocrino, se han realizado investigaciones con diversas especies animales de vertebrados (peces, aves, mamíferos) y cultivos celulares. Tras exponer embriones en desarrollo a estos contaminantes se observaron algunos efectos permanentes sobre la salud de esos animales al llegar al estado adulto.

  • Niveles anormalmente altos o bajos de ciertas hormonas en sangre. Consiguiente aparición de enfermedades hormono-dependientes: disfunciones tiroideas, alteraciones en el crecimiento, disfunciones metabólicas congénitas.
  • Reducción de la fertilidad (menor eficacia del apareamiento) y aumento de la esterilidad;
  • Alteraciones de la conducta sexual y del sistema inmunitario.
  • Modificación de caracteres sexuales secundarios y alteraciones anatómicas:
  • Alteraciones óseas: pérdida de densidad y malformaciones.

Los efectos de estas sustancias varían de una especie a otra pero se observan algunos puntos en común:

  • Los efectos de estas sustancias son diferentes al actuar sobre el embrión, el feto, el recién nacido o el adulto.
  • Los efectos son mayores en recién nacidos e individuos jóvenes que en adultos.
  • Si la exposición se produce sobre individuos jóvenes, los efectos a largo plazo son mayores, aunque pueden demorar su aparición hasta la madurez.


Efectos sobre la salud humana[editar]

No están tan completamente establecidos por la dificultad de los estudios experimentales pero hay abundantes datos para tomar conciencia de la gravedad del problema a largo plazo.

Efectos documentados[editar]

  • Efectos reproductivos adversos sobre las hijas de mujeres tratadas con el fármaco antiabortivo dietilestilbestrol (DES) durante el embarazo. Entre esos efectos encontramos: nacimiento prematuro, mayor riesgo de aborto y de embarazo ectópico, mayor frecuencia de tumores y malformaciones en órganos reproductivos (útero, vagina, cérvix)
  • Efectos de la exposición al DDT en fetos: mayor riesgo de partos prematuros, reducción de la memoria de corto plazo, alteraciones del aprendizaje en niños.
  • Efectos de la exposición a los PCBs en fetos: Un estudio holandés demostró debilitamiento del sistema inmunitario en niños que tenían un riesgo mucho más elevado de sufrir infecciones de oído o varicela.

Estudios epidemiológicos[1] [editar]

Se han establecido varias enfermedades posiblemente causadas por la presencia en el ambiente de sustancias con capacidad de alterar los equilibrios hormonales, pero falta establecer el mecanismo concreto que explica estos cambios.

Sustancias y actividades con potencial efecto como interruptores endocrinos[editar]

DDT Chemical structure.
  • DDT (diclorodifeniltricloroetano) es un insecticida que comenzó a usarse después de la segunda guerra mundial y aún hoy se emplea en ciertas regiones de Asia en la lucha contra la malaria y otras enfermedades transmitidas por insectos.[10] Ya desde 1946 se comienzan a conocer sus efectos dañinos sobre los pájaros, insectos benéficos, peces e invertebrados marinos. Debido a su persistencia y a la bioacumulación o mayor concentración en carnívoros como final de la cadena trófica, comienza a ser prohibido en algunos países.[11] Pero erademasiado tarde para impedir que se encontrara esta sustancia muy lejos de donde se dispersó llegando al Ártico o el Himalaya[12] Recent studies show the historical record of DDT deposition on remote glaciers in the Himalayas.[13] Se comprobó que el DDT interfría el desarrollo reproductivo,[14] [15] produciendo, por ejemplo, una inhibición del desarrollo correcto de los órganos reproductores femeninos que afectará a la reproducción de esos individuos al alcanzar la madurez sexual,[16] o disminuir la fertilidad de machos adultos que fueron expuestos al DDT en lafase inicial de su vida.[17]
  • Policloruros de Bifenilo son una clase de compuestos clorados usados en la industria de los refrigerantes y lubricantes. Se obtienen por calentamiento de benceno, un subproducto del proceso de refinado de la gasolina, con cloro.[18] Swann Chemical Company fue su primer distribuidor comercial en 1927.[19] En 1933, se vieron los efectos sobre la salud de la exposición de los trabajadores que manipulaban estas sustancias en su planta de Alabama. En 1935, Monsanto compró la compañía y se encargó de la producción en Estados Unidos y de la licencia internacional sobre el proceso de fabricación. General Electric (GE) fue una de las últimas compañías estadounidenses en incorporar a los PCBs en su producción.[19] Entre 1952 y 1977, la planta de GE en Nueva York había vertido más de 230,000 kilogramos de residuos de PCB sl río Hudson. Los PCBs fueron los primeros compuestos descubiertos en el medioambiente muy lejos de su fuente de emisión, descubrimiento realizado por científicos suecos que estudiaban el DDT.[20] Los efectos de una exposición aguda al los PCBs eran bien conocidos por las compañías que siguieron los procesos de fabricación de Monsanto, pues vieron los efectos en sus propios trabajadores que habían estado regularmente en contacto con el producto. El contacto directo con la piel produce una severa reacción similar al acné, llamada cloracné.[21] La exposición aumenta el riesgo de cáncer de piel,[22] cáncer de hígado,[23] y cáncer de cerebro.[22] [24] Monsanto intentó durante años minimizar los efectos nocivos sobre la salud de la exposición a los PCBs para poder continuar las ventas.[25] Los efectos perjudiciales sobre la salud humana debido a la exposición a PCBs se hacen innegables después de dos incidentes separados en los que aceite de cocinar contaminado envenenó a miles de residentes en Japón y Taiwán,[26] lo que condujo a una prohibición internacional del uso de PCBs en 1977. Recientes estudios demuestran la interferencia sobre el sistema endocrino de ciertos compuestos pertenecientes a los PCBs que son tóxicos para el hígado y el tiroides,[27] incrementa la obesidad infantil en niños expuestos antes de su nacimiento,[28] y pueden aumentar el riesgo de padecer diabetes.[29] [30]
  • PBDE (Polibromodifeniléteres),
  • PBB (Polibromuros de bifenilo)

Algunos organismos mantienen listas actualizadas de interruptores o disruptores endocrinos, indicando sus efectos y la referencia científica en la que se sustentan para su inclusión.[31]

Véase también[editar]

Referencias[editar]

  1. a b c d Los disruptores endócrinos: un problema para la salud y el medio ambiente. Curso del ISTAS. CCOO.
  2. Los disruptores endócrinos: Un problema para la salud y el medio ambiente - 3ª parte: Disruptores endócrinos. Estrucplan.
  3. Silent Spring. R Carson ISBN 0-395-45389-5
  4. "Disruptor" no ha sido aceptado por el Diccionario de la Real Academia de la Lengua Española. Es preferible evitar la traducción literal y emplear,en su lugar, interruptor endocrino por representar el significado explicado en el idioma original (inglés) y ser más coherente semánticamente con el verbo disrumpere, vocablo latino originario del anglicismo disrupt.
  5. Colborn T, vom Saal FS, Soto AM (October 1993). «Developmental effects of endocrine-disrupting chemicals in wildlife and humans». Environ. Health Perspect. 101 (5):  pp. 378–84. doi:10.2307/3431890. PMID 8080506. 
  6. Damstra T, Barlow S Bergman A, Kavlock R, Van der Kraak G (2002). «REPIDISCA-Global assessment of the state-of-the-science of endocrine disruptors». International programme on chemical safety, World Health Organization. Consultado el 14-03-2009.
  7. Nuestro futuro robado. La amenaza de los disruptores endócrinos. José Santamarta. Ecoportal.
  8. Alteraciones en la fertilidad masculina por exposición a pesticidas. Ihosvani Baños Hernández. Pinar del Río. Cuba.
  9. DISRUPTORES ENDOCRINOS. EL CASO PARTICULAR DE LOS XENOBIOTICOS ESTROGENICOS I. ESTROGENOS NATURALES. N. Olea Serrano, M. F. Fernández Cabrera, P. Martín Olmedo. Universidad de Granada
  10. Davis KS (1971). «The deadly dust: the unhappy history of DDT». American Heritage Magazine 22 (2). http://www.americanheritage.com/articles/magazine/ah/1971/2/1971_2_44.shtml. 
  11. Szlinder-Richert J, Barska I, Mazerski J, Usydus Z (May 2008). «Organochlorine pesticides in fish from the southern Baltic Sea: levels, bioaccumulation features and temporal trends during the 1995-2006 period». Mar. Pollut. Bull. 56 (5):  pp. 927–40. doi:10.1016/j.marpolbul.2008.01.029. PMID 18407298. 
  12. Peterle TJ (November 1969). «DDT in Antarctic snow». Nature 224 (5219):  pp. 620. doi:10.1038/224620a0. PMID 5346606. 
  13. Daly GL, Wania F (January 2005). «Organic contaminants in mountains». Environ. Sci. Technol. 39 (2):  pp. 385–98. doi:10.1021/es048859u. PMID 15707037. 
  14. Tauber OE, Hughes AB (November 1950). «Effect of DDT ingestion on total cholesterol content of ovaries of white rat». Proc. Soc. Exp. Biol. Med. 75 (2):  pp. 420–2. PMID 14808278. 
  15. Stoner HB (December 1953). «Effect of 2,2-bis (parachlorophenyl)-1,1-dichloroethane (DDD) on the adrenal cortex of the rat». Nature 172 (4388):  pp. 1044–5. doi:10.1038/1721044a0. PMID 13111250. 
  16. Tiemann U (April 2008). «In vivo and in vitro effects of the organochlorine pesticides DDT, TCPM, methoxychlor, and lindane on the female reproductive tract of mammals: a review». Reprod. Toxicol. 25 (3):  pp. 316–26. doi:10.1016/j.reprotox.2008.03.002. PMID 18434086. 
  17. Hallegue D, Rhouma KB, Tébourbi O, Sakly M (April 2003). «Impairment of Testicular Endocrine and Exocrine Functions after Dieldrin Exposure in Adult Rats». Polish Journal of Environmental Studies 12 (5):  pp. 557–562. http://6csnfn.pjoes.com/pdf/12.5/557-561.pdf. 
  18. Francis E (01-09-1994). «March/April 2001 Sierra Magazine - Sierra Club». Sierra Magazine. Consultado el 14-03-2009.
  19. a b «Fox River History of PCBs». Fox River Watch. Clean Water Action Council. Consultado el 14-03-2009.
  20. Jensen S, Johnels AG, Olsson M, Otterlind G (October 1969). «DDT and PCB in marine animals from Swedish waters». Nature 224 (5216):  pp. 247–50. doi:10.1038/224247a0. PMID 5388040. 
  21. Tang NJ, Liu J, Coenraads PJ, Dong L, Zhao LJ, Ma SW, Chen X, Zhang CM, Ma XM, Wei WG, Zhang P, Bai ZP (April 2008). «Expression of AhR, CYP1A1, GSTA1, c-fos and TGF-alpha in skin lesions from dioxin-exposed humans with chloracne». Toxicol. Lett. 177 (3):  pp. 182–7. doi:10.1016/j.toxlet.2008.01.011. PMID 18329192. 
  22. a b Loomis D, Browning SR, Schenck AP, Gregory E, Savitz DA (October 1997). «Cancer mortality among electric utility workers exposed to polychlorinated biphenyls». Occup Environ Med 54 (10):  pp. 720–8. doi:10.1136/oem.54.10.720. PMID 9404319. 
  23. Brown DP (1987). «Mortality of workers exposed to polychlorinated biphenyls--an update». Arch. Environ. Health 42 (6):  pp. 333–9. PMID 3125795. 
  24. Sinks T, Steele G, Smith AB, Watkins K, Shults RA (August 1992). «Mortality among workers exposed to polychlorinated biphenyls». Am. J. Epidemiol. 136 (4):  pp. 389–98. PMID 1415158. http://aje.oxfordjournals.org/cgi/content/abstract/136/4/389. 
  25. Grunwald M (01-01-2002). «Monsanto Hid Decades Of Pollution». Washington Post. Archivado desde el original el 2012-06-30. Consultado el 14-03-2009.
  26. «Polychlorinated biphenyls and terphenyls (EHC 2, 1976)». International Programme on Chemical Safety. Consultado el 14-03-2009.
  27. Kodavanti PR (2006). «Neurotoxicity of Persistent Organic Pollutants: Possible Mode(s) of Action and Further Considerations». Dose Response 3 (3):  pp. 273–305. doi:10.2203/dose-response.003.03.002. PMID 18648619. 
  28. Verhulst SL, Nelen V, Hond ED, Koppen G, Beunckens C, Vael C, Schoeters G, Desager K (January 2009). «Intrauterine exposure to environmental pollutants and body mass index during the first 3 years of life». Environ. Health Perspect. 117 (1):  pp. 122–6. doi:10.1289/ehp.0800003. PMID 19165398. 
  29. Uemura H, Arisawa K, Hiyoshi M, Satoh H, Sumiyoshi Y, Morinaga K, Kodama K, Suzuki T, Nagai M, Suzuki T (September 2008). «Associations of environmental exposure to dioxins with prevalent diabetes among general inhabitants in Japan». Environ. Res. 108 (1):  pp. 63–8. doi:10.1016/j.envres.2008.06.002. PMID 18649880. 
  30. Mullerova D, Kopecky J, Matejkova D, Muller L, Rosmus J, Racek J, Sefrna F, Opatrna S, Kuda O, Matejovic M (December 2008). «Negative association between plasma levels of adiponectin and polychlorinated biphenyl 153 in obese women under non-energy-restrictive regime». Int J Obes (Lond) 32 (12):  pp. 1875–8. doi:10.1038/ijo.2008.169. PMID 18825156. 
  31. http://www.ourstolenfuture.org/Basics/chemlist.htm Our stolen future: widespread pollutants with endocrine-disrupting effects


Lecturas adicionales[editar]

  • Primavera silenciosa. Rachel L. Carson. Editorial Crítica. Barcelona, 2005. ISBN 84-8432-630-6
  • Nuestro futuro robado. Theo Colborn, J. Pete Myers, Dianne Dumanosky. ISBN 84-920758-7-2

Enlaces externos[editar]