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

VI Congreso SETAC ARG 2016
Córdoba‐ 11‐14 de octubre
CONTAMINACIÓN AMBIENTAL POR ARSÉNICO
EN 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 Lepori
Cátedra de Toxicología y Química Legalg y Q g
Universidad de Buenos Aires

¿QUÉ ES EL ARSÉNICO?
A
74,9216
Grupo: Va
As
33
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
‐‐ ChinaChina
Vi tVi t‐‐ VietnamVietnam

NIVELES DE AS EN EL AGUA EN EL MUNDO
H g í 6 g/L
China 2400 µg/L
Rumania 176 µg/L
Hungría 176 µg/L
Nepal 450 µg/L
g
Taiwan 1820 µg/L
USA  3080 µg/L
El Salvador 770 µg/L
Nepal 450 µg/L
México 4100 µg/L
Vietnan 3050 µg/L
Costa Rica 2000 ug/L
Bangladesh 4700 µg/L
India 3900  µg/L
Brasil 350 µg/L
Tailandia 5000  µg/L
Nicaragua 1320 µg/L
Bangladesh 4700 µg/LBrasil 350 µg/L
Perú 500  µg/LChile 1040 µg/L
Argentina 3000 Argentina 3000 µg/Lg/L

PAÍSES CON HIDROARSENICISMO EN AMÉRICA
Canadá
USA
Perú
Brasil
México
ArgentinaChile
El Salvador
Nicaragua
ArgentinaChile

POBLACIÓN EXPUESTA EN AMÉRICA LATINA
País Población expuesta
Argentina 2.500.000
Chile 500.000
Mé iMéxico 400.000
Perú 250.000
Bolivia 25 000Bolivia 25.000
Brasil ¿?
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 especies
Óxido de trimetilarsina (TMAO)
Catión tetrametilarsonio (TMA+)
Arsenoazúcares
Arsenolípidos

TOXICIDAD DE LAS ESPECIES QUÍMICAS
DEL AS
Especie arsenical DL 50 (mg/Kg)( g g)
MMAIII 2
AsIII 8
T
AsV 20
TMA+ 89
TOXI
MMAV 180
DMA 120
ICIDA
TMAO 1060
AB >1000
AC >6500
AD
AC >6500

Fuentes de Fuentes de Fuentes de Fuentes de
exposiciónexposición Naturales
Antropogénicas
Extracción de metalesExtracción de metales
(Cu, Pb, Zn)
Industria de Industria de
semiconductores (AsGa,
Si y Ge )
Industria del vidrio
Industria química
MINERÍA
Industria química

Fuentes deFuentes 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 AGUA
DE 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 ENEN
AARGENTINARGENTINA
213 g/L200 g/L
4800 g/L
1000 g/L
968 g/L
1000 g/L
200 g/L
170 g/L
357 g/L
2540 g/L
8 /L
357 g/L
> 150 g/L
187 g/L
> 50 g/L
OMS: 10 g/l
5300 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/L
Valor 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 g
Cena: 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 IDTIDE Niños
25 g As/día6,7 g As/día

AS EN LA DIETA EN LA REGIÓN CHAQUEÑA
16
38
Pozo Hondo
As  Agua 1344 µg/L
12
16
25
Luján
As  Agua =1344 µg/L
As Agua =643 µg/L
11
21
Santos Lugares
As Agua =425µg/L
3
0
7
Urutaú
Taco Pozo
Niños (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 AS
ANÁLISIS 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 en
orina 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 risk
assessment with spatial analysis. Study of a population chronically exposed to arsenic through drinking water from
Argentina . Sci Total Environ. 2013

GRADO DE DAÑO AL DNA VS. AS U
Efecto genotóxico en niñosEfecto genotóxico en niños
Zona % 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 consumo
discriminados por región estudiada g
Región Banda
Julio A Navoni; Valentina Olmos; et al., Carcinogenic risk assessment of population who drink contaminated water with
arsenic 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 with
arsenic in provinces of Chaco and Santiago del Estero, Argentina. Congreso internacional; Environmental Health 2013

POBLACIÓN EXPUESTA AL AS
EVALUACIÓN 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 a
population chronically exposed to arsenic through drinking water from
Argentina . 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 AS
EXISTEN 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 metabólico Perfil metabólico

LA TOXICOGENÓMICA
Población típica
Contribuye a identificar:
Menos
sensibles
Personas con respuesta “normal”
Más
sensibles

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-
SAM
SAH
DMA: 60‐80 %
SAH

METABOLISMO DEL AS
PERFIL 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.,
5,5 X riesgo de cáncer de piel cuando
(2000)
MMA > 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 vejiga
p 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

METABOLISMO DEL AS
PERFIL METABÓLICO
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 marcadores
de susceptibilidad en la evaluación de riesgo de poblaciones de zonas endémicas de arsenicismo. Acta
Toxicol. Argent. 17 (sup), 17. ISSN 0327‐9286.

METABOLISMO DEL AS
PERFIL METABÓLICO
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) Tesis
doctoral

METABOLISMO DEL AS
PERFIL METABÓLICO RIESGO CARCINÓGENO
Relación DMA/MMA por localidad
PERFIL METABÓLICO‐ RIESGO CARCINÓGENO

METABOLISMO DEL AS
FACTORES 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 y
eficiencia 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 AS
FACTORES 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 p
arsenic through drinking water from Argentina . Sci Total Environ.

METABOLISMO DEL AS
FACTORES 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 = ‐0.01
P>0.1
Rs = 0.41
P<0 0001
20
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 portadores
del 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 a
population from an endemic area of argentina. Association with the presence of the t860c
polymorphism 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 de
efecto 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; 2009
Argentina 250‐ 3918  µg/g
Test cometa (CE)/
Micronúcleos (MN)
Navoni et al., 2006; 2009
Carballo et al., 2006
Lerda et al., 1998
CE/Aberraciones
Salazar et al., 2004
México 136 ‐1398  µg/g
CE/Aberraciones
cromosónicas (AC)
Yañez et al., 2003
Ostrosky et al.,1998
Chile 2145 µg/g MN/AC/CE
Biggs et al., 1997
Moore 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., 2005
g
China y Japón 215‐489 µg/g 8‐OHdG
Yamauchi y col. 2004
Xu 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 en
poblaciones 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 Toxic
Substances 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/L
Cáncer: piel
As en agua 40‐178 µg/L
Cá ji l ó iñó
Cá 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, risk
assessments and related health effects. Sci Total Environ. 2012; 429:76–91.

RIESGO CARCINOGÉNICO (RC), EN LA
REGIÓN CHAQUEÑA ESTUDIADAREGIÓN CHAQUEÑA ESTUDIADA
10000 habs.
J.A. Navoni, (2013) Tesis doctoral

R É D Ñ ÓRIESGO CARCINOGÉNICO Y DAÑO GENOTÓXICO
Riesgo carcinógeno Daño genotóxico

PROVINCIA DE BUENOS AIRESPROVINCIA DE BUENOS AIRES
Nivel de As en agua de bebida en función
del tipo de fuente
Total pozo red otras sd
Nº 152 53 75 8 16
promedio 49,9 45,8 51,8 47,9 54,0
del tipo de fuente
mediana 40,1 33,6 44,4 68,0 52,0
mínimo nd nd nd nd 5,0
máximo 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.

PROVINCIA DE BUENOS AIRES
As en agua y necesidades básicas
insatisfechas
As 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.

M t lid d Ri g
Riesgo relativo de cáncer
Mortalidad
por 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 LA
EXPOSICIÓN AL AS
Alteraciones del desarrollo cognitivo:
Diabetes:
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 SALUD
VALORES 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/L
Hungría 10 µg/L
EUA 10 µg/L
Nepal 50 µg/L
T i á /L
México 50 µg/L Vietnam 10 µg/L
Taiwán 10 µg/L
Chil /L
India 50 µg/L
Bangladesh 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 g
agua 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 la
implementación del nuevo valor guía de arsénico en agua para consumo
humano, por falta de sustento científico que amerite la incorporación., p q p
“… hasta contar con los resultados del estudio ‐Hidroarsenicismo y Saneamiento Básico en
La República Argentina ‐Estudios básicos para el establecimiento de criterios y prioridades
sanitarias 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

evillaam@ffyb.uba.ar

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