INTRODUCCIÓN
Es un hecho reconocido que los factores ambientales pueden ser tan relevantes como los genéticos en el desarrollo de un gran número de patologías. Para la Organización Mundial de la Salud, el 23% del total de muertes en el planeta son debidas a factores ambientales modificables1. Por ello, en los últimos años ha tomado importancia el concepto de exposoma, que abarca la totalidad de exposiciones (internas y externas) a las que se ve sometido un individuo a lo largo de su vida2 3. Gran parte del exposoma (el externo, fundamentalmente) viene condicionado por los contaminantes químicos a los que cada población se ve expuesta. Aunque la caracterización del exposoma de un individuo es complicada por tratarse de un proceso dinámico y variable4, es posible caracterizarlo en una población de un área geográfica definida, tal y como han puesto de manifiesto estudios que evidencian enormes diferencias en niveles de contaminación química entre poblaciones de zonas geográficas cercanas, pero con diferentes estilos de vida5 6. En Salud Pública, la importancia del exposoma radica en el hecho de que, a diferencia del genoma, es un factor modificable. En cualquier caso, las interacciones exposoma-genoma son constantes y muy importantes a la hora de definir los procesos fisiopatológicos de múltiples enfermedades, principalmente mediante mecanismos epigenéticos7 8.
Pese a todo, el reconocimiento de la importancia de la contaminación química como causa de enfermedad es relativamente reciente. Ha sido en las últimas décadas cuando se han realizado un gran número de estudios en diferentes países europeos a este respecto9. Estudios promovidos principalmente por iniciativas políticas internacionales, tales como el Convenio de Estocolmo10, la Iniciativa Europea COPHES11 y, más recientemente, el Consorcio Human Biomonitoring for European Union12. En la actualidad, el concepto de biomonitorización (cuantificación de la presencia de contaminantes en muestras de un individuo) ha pasado a jugar un papel esencial en Salud Pública13 14, ya que el conocimiento y caracterización del exposoma de una población permitiría adoptar medidas correctoras específicas que eviten la exposición a contaminantes a través de cambios concretos en las políticas de Salud Pública.
Tales medidas correctoras van a ser más efectivas y, a priori, más fáciles de implementar, en poblaciones geográficamente aisladas. Tal es el caso del archipiélago canario, cuya población ha sido extensamente estudiada en sus niveles de contaminación química, así como en el papel jugado por la dieta y el medioambiente como fuentes de contaminantes en dicha región15 16. En esta población se ha constatado la existencia de altos niveles de contaminantes clorados, a pesar de las medidas de control que se han instaurado a nivel nacional e internacional17.
Dado que hasta la fecha no se ha realizado una revisión de la situación del nivel global de contaminación en la población de las islas que permita definir su exposoma, se realiza este trabajo con el fin de contar con una herramienta útil a la hora de instaurar medidas correctoras específicas en las políticas de Salud Pública del Archipiélago Canario.
MATERIAL Y MÉTODOS
Búsqueda bibliográfica.
Se llevó a cabo una revisión de la literatura científica en las bases de datos MEDLINE (PubMed), Scopus y TESEO. En la estrategia de búsqueda se emplearon tanto términos MeSH (Medical Subject Heading) como términos libres [Figura 1]. La estrategia de búsqueda se realizó siguiendo la estrategia PRISMA (Preferred Reporting Items for Systematic Review and Meta-Analysis) y una metodología PICO (Patient, Intervention, Comparation, Outcome), aunque ha de señalarse que se excluye la C (Comparador) puesto que todos los estudios son descriptivos y atañen a la misma población y área geográfica. La búsqueda se limitó a términos en español y en inglés en un periodo que iba desde enero de 1980 hasta febrero de 2022. Durante la búsqueda se realizó primero una selección de artículos en función del título, resumen y las palabras clave, procediéndose a su inclusión en el estudio una vez revisado el artículo completo. Los datos fueron extraídos por el primer autor y, en caso de duda acerca de la inclusión o exclusión de un estudio, se consensuó entre dos autores. Posteriormente, se revisó la bibliografía de todos los artículos seleccionados para ver si había algún otro artículo que pudiera ser incluido en la presente revisión. Dados los aspectos químico-toxicológicos del tema abordado, se repitió la búsqueda de las sustancias evaluadas en los estudios de biomonitorización en repertorios específicos de productos químicos (Chemindex, SciFinder, Reaxis), de exposiciones laborales (OSHA, EINECS PLUS) y en la literatura gris, aunque se ha de señalar que no se obtuvieron resultados adicionales a los localizados mediante MEDLINE (PubMed) y Scopus.
Criterios de inclusión y exclusión.
Incluimos todos los estudios desarrollados en la población de las Islas Canarias en los que se determinara la concentración de cualquier contaminante químico en muestras humanas con el fin de: a) conocer los niveles de contaminantes en la citada población; b) estudiar la asociación entre los niveles de contaminantes y cualquier parámetro clínico o entidad nosológica.
RESULTADOS
1. Descripción de los estudios incluidos.
Fueron seleccionados para lectura completa un total de treinta y ocho artículos [Figura 2], de los cuales once se excluyeron por ser estudios metodológicos en los que se describían y validaban metodologías analíticas usadas en la cuantificación de contaminantes en muestras humanas, o por ser estudios que evaluaban el riesgo derivado del consumo de alimentos como fuente de contaminantes para la población. De los veintisiete restantes, dos artículos fueron descartados porque estudiaban únicamente niveles de metales en restos óseos de población aborigen de las islas.
Las características de los veinticinco estudios finalmente incluidos se detallan en las Tablas 1A, 1B y 2. Los estudios eran mayoritariamente transversales (44%), heterogéneos en diseño, tanto de base hospitalaria como de base poblacional, y con determinación de diferentes contaminantes (orgánicos o inorgánicos) en diferentes muestras biológicas.
2. Nivel de contaminación química en la población de las Islas Canarias: caracterización del exposoma.
Dado que el exposoma es dinámico y varía en función de las fuentes de exposición, y teniendo en cuenta que las fuentes de exposición se modifican enormemente con la edad, lo que implica que los contaminantes a los que nos vemos expuestos también varían, hemos creído oportuno caracterizar el exposoma de esta población de forma diferenciada para las diferentes etapas de la vida.
En primer lugar, los estudios desarrollados en muestras de líquido amniótico18 19 y sangre de cordón20 21 pusieron de manifiesto que la carga química del neonato en estas islas incluye como mínimo 99 contaminantes Tabla 1A Tabla 2: a) pesticidas organoclorados (OCP) tales como aldrin, dieldrin, diclorodifeniltricloroetano (DDT) y sus derivados (diclorodifenildicloroetano -DDD- y diclorodifeniletileno -DDE-), endosulfan y endosulfan sulfato, heptacloro, hexaclorobenceno, hexaclorociclohexano (isómeros β, Ύ y δ); b) congéneres de bifenilos policlorados (PCB) 28, 52, 77, 81, 101, 105, 114, 118, 123, 126, 138, 153, 156, 157, 167, 169, 180, 189; c) congéneres de difenil éteres polibromados (BDE) 28,47,85, 99, 100, 153, 154, 183; d) hidrocarburos aromáticos policíclicos (PAH): acenaftaleno, acenafteno, antraceno, benzo(a)antraceno, benzo(a)pireno, benzo(b)fluoranteno, benzo(g,h,i)perileno, benzo(k)fluoranteno, criseno, dibenzo(a,h)antraceno, fluoranteno, fluoreno, indeno(1,2,3-cd)pireno, naftaleno, fenantreno y pireno; e) elementos inorgánicos potencialmente tóxicos según la ATSDR (Agency for Toxic Substances and Disease Registry, EE.UU.)22 tales como plata, arsénico, bario, berilio, cadmio, cromo, cobre, mercurio, níquel, plomo, antimonio, selenio, estroncio, torio, talio, uranio, vanadio y zinc; f) tierras raras tales como escandio, lantano, cerio, praseodimio, neodimio, samario, europio, gadolinio, terbio, disprosio, holmio, erbio, tulio, iterbio y lutecio; y g) elementos traza como oro, bismuto, galio, indio, niobio, osmio, paladio, platino, rutenio, estaño, tántalo e itrio.
Con toda seguridad, estos 99 contaminantes constituyen solo la cúspide del iceberg químico que, de forma sistemática, acompaña a todos los habitantes del planeta desde antes del nacimiento. Los estudios revisados permiten afirmar que el exposoma de los habitantes de estas islas queda establecido desde las primeras semanas de gestación.
En segundo lugar, tal y como se aprecia en las Tablas 1A y Tabla 2, pocos estudios de biomonitorización se han realizado específicamente en población infanto-juvenil de las islas. Sin embargo, de los datos existentes se puede deducir que el exposoma presente en el neonato se mantiene también en la etapa infantil, especialmente en lo que a contaminantes orgánicos se refiere, ya que de los estudios representativos de la población canaria realizados en 1999 Tabla 1A se desprende que la población infantil presentaba niveles sanguíneos elevados de OCP23 24. Como se mencionó anteriormente, estos contaminantes clorados estaban presentes en el líquido amniótico, por lo que su presencia en los niños y jóvenes era esperable, especialmente si se tiene en cuenta que, debido a su alta liposolubilidad, son muy difíciles de eliminar del cuerpo humano. De hecho, la única vía efectiva de excreción en el ser humano es la leche materna. En este sentido, en población canaria se ha puesto de manifiesto la presencia de OCP en calostro25 y leche materna26. En lo que a contaminantes inorgánicos se refiere Tabla 2, sólo un estudio se ha desarrollado específicamente en población infanto-juvenil de estas islas, demostrándose la existencia de contaminación por plomo, aunque a niveles bajos, mostrando niveles detectables de este metal sólo el 20% de la población estudiada27.
En tercer lugar, en lo referente a población adulta, queda demostrado que los adultos de las islas presentan altos niveles de contaminación por OCP, fundamentalmente derivados del DDT23 24. Otros contaminantes clorados como los PCB también están presentes en la población28 29. Se constata, además, la contaminación por contaminantes emergentes como los BDE17 20 o retardantes de llama organofosforados (OPFR)30 Tabla 1A. Además de los citados, la contaminación por otros contaminantes no persistentes ha quedado patente en población adulta de las islas, lo que indica exposición reciente (o continua) a insecticidas piretroides (bifentrina, permetrina, cipermetrina y fluvalinato), pesticidas organofosforados (malation, diazinon, fention, clorpirifos-metil) y a fungicidas y acaricidas (buprofezina, cipronidil, kresoxim-metil, azoxistrobina, benalaxil, piridaben, triadimefon, tetradifon y etridiazol)31. De forma similar a los resultados descritos para el neonato, estudios transversales realizados sobre población adulta de este archipiélago han puesto de manifiesto la existencia de contaminación por elementos inorgánicos potencialmente tóxicos según la ATSDR22, tierras raras y elementos traza Tabla 2 6 32. Estos resultados refuerzan los descritos en sangre de cordón que ponían de manifiesto la exposición materna a estos contaminantes. Se ha de señalar que este tipo de contaminantes inorgánicos también han sido descritos en muestras de semen de hombres adultos de estas islas33, lo que nos da idea de su alto grado de distribución tisular y hace aún más preocupante su presencia en la población de las islas.
En resumen, la carga química mínima que conforma el exposoma de la población de las Islas Canarias parece ser adquirida en el periodo intraútero y permanece casi inalterable hasta la edad adulta. Tal exposoma comprende, como mínimo, 110 contaminantes: a) 47 contaminantes orgánicos persistentes: 13 OCP, 18 PCB y 8 BDE; b) 10 OPFR; c) 16 PAH; y d) 45 contaminantes inorgánicos potencialmente tóxicos. Sin embargo, esta revisión nos indica que esta carga de contaminantes puede verse incrementada por la exposición a otros contaminantes en determinadas etapas de la vida. Este parece ser el caso para la población adulta de las islas, ya que su carga química se ve incrementada por diecisiete pesticidas: cuatro piretroides, cuatro organofosforados y nueve fungicidas. Según esto, el exposoma propio de la población adulta de las Islas Canarias viene conformado, como mínimo, por 127 compuestos tóxicos o potencialmente tóxicos. Las consecuencias de esta exposición en materia de salud quedan aún por determinarse, ya que, de hecho, ni siquiera existe suficiente información toxicológica de muchos de los compuestos detectados y, menos aún, de las mezclas de los mismos.
Efectos inducidos por estos contaminantes sobre la salud de la población de las islas: Asociaciones exposoma-enfermedad.
En lo referente a la etapa neonatal, es bien sabido que la exposición intrauterina a contaminantes ambientales puede dar lugar a efectos adversos, incrementando el riesgo de sufrir ciertas enfermedades, ya sea en la infancia o en la edad adulta. Así, muchos de los contaminantes detectados en esta población (OCP, PCB, por ejemplo) poseen una conocida actividad como disruptores endocrinos, debido a su actividad estrogénica o anti-androgénica34 35, siendo además sustancias que actúan como obesógenos ambientales36 37. También han demostrado capacidad de actuar como estrógenos ambientales otros contaminantes tales como los BDE y ciertos metales como el cesio y el mercurio38. La acción obesogénica es particularmente relevante en el caso que nos ocupa debido a la alta prevalencia de sobrepeso y obesidad en la población de estas islas39. En consecuencia, la exposición prenatal y perinatal a este cóctel de obesogénos ambientales (OCP, BDE, PCB y metales) debe ser urgentemente minimizada40. Dada la ubicuidad y el elevado número de contaminantes ambientales capaces de ejercer acciones obesogénicas, la única forma de abordar este problema es afrontarlo modificando drásticamente los exposomas prenatal e infantil de esta población y evaluar a medio plazo la efectividad de las medidas correctoras instauradas (por ejemplo, mejora de los indicadores de obesidad en la edad escolar). Por otro lado, los periodos prenatal y perinatal son los periodos más sensibles del desarrollo de un ser humano debido al elevado grado de procesos de división y diferenciación celular que tienen lugar. En este sentido, se ha descrito que determinados contaminantes ambientales (los PAH o los PCB similares a las dioxinas, por ejemplo) pueden dar lugar a fenómenos de teratogenicidad41. Además de los efectos previamente descritos, la exposición intrauterina a metales y metaloides se ha asociado a bajo peso al nacimiento, y el bajo peso al nacimiento se asocia a mayor incidencia de determinadas enfermedades en la infancia20 y en la edad adulta42. La detección de tierras raras y otros contaminantes inorgánicos, empleados fundamentalmente en dispositivos electrónicos, en los neonatos de las islas es particularmente preocupante, ya que indica una amplia distribución de estos contaminantes emergentes en el medio ambiente de este territorio. Aunque hoy en día los efectos tóxicos de tales contaminantes son poco conocidos, parece obvio que, dada su profusa utilización en dispositivos electrónicos, el manejo de los residuos de tales dispositivos debe ser estrictamente controlado por las autoridades, para evitar que se dispersen en el medio y lleguen a la población. El inadecuado manejo de residuos provoca contaminación de acuíferos, dispersión en el medio y llegada a la población, con el potencial riesgo que conlleva43.
Respecto a los efectos en salud del exposoma característico de la población joven de las islas, ha de destacarse los altos niveles de OCP, especialmente de contaminantes derivados del DDT. La exposición a estos contaminantes en este segmento de la población se asocia a disminución en los niveles del principal mediador de la hormona del crecimiento, el IGF-I (Insulin-like Growth factor-I), lo que indica que estos contaminantes pueden actuar como disruptores del eje hipofisario GH-IGF44. Alteraciones en los niveles de IGF-I en la pubertad se asocian a mayor incidencia de ciertas enfermedades en la edad adulta tales como diabetes, osteoporosis, o cáncer45. En consecuencia, se hace absolutamente prioritario modificar el exposoma caracterizado en la población joven de las islas, evitando, sobre todo, la exposición a los contaminantes derivados del DDT. Sin embargo, este es un objetivo complicado ya que la leche y productos lácteos comercializados en las islas (y de alto consumo entre niños y jóvenes) vehiculan este tipo de contaminantes46 47 48. Además de su presencia en alimentos lácteos, la existencia de fuentes medioambientales activas de estos contaminantes se ha documentado en suelos16 y acuíferos de las islas49, lo cual explica, además, por qué la fauna (silvestre y doméstica) del archipiélago presenta altos niveles de contaminación por estos compuestos50 51. Por otro lado, además de la contaminación por compuestos orgánicos, en la población infantil de estas islas se han descrito niveles bajos de contaminación por plomo27. Estos niveles son los esperables en regiones como el archipiélago canario, con poca industria y con uso de gasolina sin plomo desde hace décadas. En cualquier caso, la mera presencia de plomo en sangre de niños es enormemente preocupante ya que no existe un nivel seguro de exposición a este metal52. El plomo puede interferir en la señal de transmisión sináptica, en los procesos de migración celular que tienen lugar en la infancia durante los procesos de maduración y desarrollo del sistema nervioso central. De hecho, déficits cognitivos y alteraciones del comportamiento se han relacionado con la exposición infantil a plomo53. En este contexto, se debe tener en cuenta que la principal fuente de exposición para este segmento de población es la alimentaria, siendo el pescado y los productos de la pesca los principales alimentos que contribuyen al aporte de plomo 54 55. Consecuentemente, y debido a su elevada neurotoxicidad, se hace necesaria la adopción de medidas que reduzcan aún más la presencia de plomo en alimentos consumidos en las islas.
En lo relativo a la población adulta, hemos de señalar que, de forma similar a lo que ocurre en niños, se ha observado que los contaminantes clorados (OCP y los PCB similares a las dioxinas) modulan negativamente el eje pituitario GH-IGF56 57. La alteración del eje GH-IGF parece asociarse a un incremento de la incidencia de diversos tipos de cánceres (como el de mama, por ejemplo)58. Además, como se mencionó previamente, la población adulta de estas islas presenta unos elevados niveles de contaminación por OCP23 24, de tal forma que casi el 90% de los adultos presentaron altos niveles de DDE23: un conocido estrógeno ambiental con propiedades obesogénicas y diabetogénicas que es producto de la metabolización del DDT 34 38 59. Del mismo modo, es igualmente preocupante que más del 45% de los adultos de las islas presenten niveles detectables de PCB carcinogénicos (PCB similares a las dioxinas)28. Un estudio de casos y controles de cáncer de mama sugería el papel del DDE como factor de riesgo de la enfermedad, demostrándose la presencia de la mezcla DDE, DDD y aldrin únicamente en mujeres afectas de cáncer de mama60, de lo que se deduce que esta mezcla específica podría jugar un papel relevante en la etiopatogenia de la enfermedad. La importancia de las mezclas de contaminantes y sus efectos a nivel celular ha sido comprobada mediante estudios in vitro34. En cualquier caso, la importancia de las interacciones genoma-exposoma en el potencial efecto carcinogénico de estos contaminantes ha quedado patente en estudios in vitro, que evidenciaron que determinadas mezclas de OCP favorecen la expresión de oncogenes asociados a cáncer de mama61. Pero estos contaminantes no parecen ser solo un factor de riesgo para cánceres hormonodependientes como el de mama, sino que pueden constituir un factor de riesgo para otras neoplasias, como el cáncer de vejiga. En este caso específico, las interacciones exposoma-genoma parecen jugar un papel crucial ya que, dependiendo del polimorfismo de la enzima glutation-S-transferasa expresado por el sujeto, se modifica el riesgo de desarrollar cáncer de vejiga asociado a la exposición a estos contaminantes62. Además de los OCP, los PAH parecen jugar un papel relevante como factor de riesgo de cáncer de vejiga. La exposición a mezclas específicas de PAH (conteniendo criseno y acenafteno, concretamente) se constituye como un factor de riesgo para esta neoplasia, aunque, de nuevo, la expresión de los diferentes polimorfismos de la enzima glutation-S-transferasa modula significativamente este efecto63, demostrando la importancia de las interacciones exposoma-genoma en todos estos procesos carcinogénicos dependientes de un exposoma concreto.
La constatación de contaminación por pesticidas no persistentes en población canaria adulta 31 es alarmante, ya que algunos de ellos son compuestos de conocida toxicidad para el ser humano, como los compuestos organofosforados64 65 o los piretroides66. La presencia de estos contaminantes en sangre indica la existencia de fuentes ambientales activas que los vehiculan directamente a la población desde suelos o aguas16 49, y abre la posibilidad de que existan fuentes alimentarias que han pasado desapercibidas hasta ahora.
A modo de conclusiones, de esta revisión es posible concluir que la población de las Islas Canarias está expuesta a un exposoma formado por un cóctel de obesógenos ambientales (derivados del DDT, PCB, malation y metales)37 38, lo que puede explicar que esta población registre una de las mayores cifras de prevalencia de sobrepeso y obesidad del país67. Además, el contaminante DDE, que se asocia a un incremento de riesgo de sufrir diabetes68 y también constituye un factor de riesgo para sufrir hipertensión69, está presente de forma significativa en la población de estudio. De hecho, la población canaria con mayor riesgo de sufrir eventos cardiovasculares adversos presenta unos niveles elevados de pesticidas organoclorados como el DDE28, y la exposición a metales pesados (plomo) también se ha asociado a enfermedad cardiovascular en esta población32. Todo ello resulta en la caracterización de un exposoma que incluye una mezcla de contaminantes con claros efectos adversos metabólicos y cardiovasculares, poniendo en riesgo a la población de las islas.
En resumen, aunque la toxicidad de muchos de los compuestos y mezclas que conforman el exposoma característico de la población de este archipiélago no es completamente conocida, los estudios desarrollados hasta el momento parecen indicar que este exposoma pueda estar relacionado con una mayor incidencia de patología cardiovascular y metabólica, y de ciertos tipos de neoplasias malignas.
Si tenemos en cuenta que el objetivo último de cualquier estudio de biomonitorización es minimizar el impacto que la exposición a contaminantes pueda tener en la población70, los esfuerzos en materia de políticas de Salud Pública deberían centrarse en controlar las fuentes activas de estos contaminantes (aguas, suelos, alimentos). En el caso de las Islas Canarias se ha de poner especial empeño en disminuir la exposición a contaminantes clorados (especialmente los derivados del DDT), problema de elevada complejidad debido a la persistencia y estabilidad de este tipo de contaminantes.