Tóxicos ambientales y desarrollo fetal - Environmental toxicants and fetal development

Los tóxicos ambientales y el desarrollo fetal es el impacto de diferentes sustancias tóxicas del medio ambiente en el desarrollo del feto . Este artículo trata sobre los posibles efectos adversos de los tóxicos ambientales sobre el desarrollo prenatal tanto del embrión como del feto, así como las complicaciones del embarazo . El embrión o feto humano es relativamente susceptible al impacto de condiciones adversas dentro del entorno de la madre. Las condiciones fetales deficientes a menudo causan diversos grados de retrasos en el desarrollo, tanto físicos como mentales, para el bebé en crecimiento. Aunque algunas variables ocurren como resultado de condiciones genéticas que pertenecen al padre, muchas son provocadas directamente por las toxinas ambientales a las que está expuesta la madre.

Varias toxinas representan un peligro significativo para los fetos durante el desarrollo. Un estudio de 2011 encontró que prácticamente todas las mujeres embarazadas de EE. UU. Portan múltiples sustancias químicas, incluidas algunas prohibidas desde la década de 1970, en sus cuerpos. Los investigadores detectaron bifenilos policlorados , pesticidas organoclorados , compuestos perfluorados , fenoles , éteres difenílicos polibromados , ftalatos , hidrocarburos aromáticos policíclicos , PBDE de perclorato , compuestos utilizados como retardadores de llama y diclorodifeniltricloroetano (DDT), un pesticida prohibido en 1972 en los Estados Unidos. cuerpos de 99 a 100 por ciento de las mujeres embarazadas que analizaron. Entre otros estrógenos ambientales , se identificó bisfenol A (BPA) en el 96 por ciento de las mujeres encuestadas. Varias de las sustancias químicas estaban en las mismas concentraciones que se han asociado con efectos negativos en niños de otros estudios y se cree que la exposición a múltiples sustancias químicas puede tener un impacto mayor que la exposición a una sola sustancia.

Efectos

Los tóxicos ambientales se pueden describir por separado por los efectos que tienen, como anomalías estructurales, crecimiento alterado, deficiencias funcionales, neoplasias congénitas o incluso la muerte del feto.

Parto prematuro

Uno de cada diez bebés en los EE. UU. Nace prematuro y aproximadamente el 5% tiene bajo peso al nacer. El parto prematuro, definido como el nacimiento antes de las 37 semanas de gestación, es una de las principales causas de la mortalidad infantil durante la niñez. La exposición a toxinas ambientales como el plomo, el humo del tabaco y el DDT se ha relacionado con un mayor riesgo de aborto espontáneo, bajo peso al nacer o parto prematuro.

Anormalidad congénita estructural

Más información: Teratología y anomalía congénita

Las sustancias tóxicas que pueden causar anomalías congénitas estructurales pueden denominarse teratógenos . Son agentes extrínsecos al embrión o al feto que ejercen efectos deletéreos que conducen a un mayor riesgo de malformación , carcinogénesis , mutagénesis , función alterada, crecimiento deficiente o pérdida del embarazo . Los teratógenos se clasifican en cuatro categorías principales:

Los teratógenos afectan al feto por varios mecanismos que incluyen:

  • Interferir con la tasa de proliferación celular, como la infección viral y la ionización.
  • Vías biosintéticas alteradas, como se observa en defectos cromosómicos
  • Interacciones celulares o tisulares anormales, como se observa en la diabetes.
  • Factores extrínsecos
  • Interacción umbral de genes con teratógenos ambientales

Trastorno del neurodesarrollo

Los efectos neuroplásticos de la contaminación pueden dar lugar a trastornos del desarrollo neurológico .

Muchos casos de autismo están relacionados con ubicaciones geográficas particulares, lo que implica que algo en el entorno complementa un genotipo en riesgo de causar autismo en personas vulnerables. Sin embargo, estos hallazgos con respecto al autismo son controvertidos, y muchos investigadores creen que las tasas crecientes en ciertas áreas son consecuencia de métodos de detección y diagnóstico más precisos, y no se deben a ningún tipo de factor ambiental .

Tóxicos y sus efectos.

Las sustancias que se han encontrado que son particularmente dañinas son el plomo (que se almacena en los huesos de la madre), el humo del cigarrillo, el alcohol, el mercurio (un tóxico neurológico que se consume a través del pescado), el dióxido de carbono y las radiaciones ionizantes.

Alcohol

Beber alcohol durante el embarazo puede provocar una variedad de trastornos conocidos como trastornos del espectro alcohólico fetal . El más grave de ellos es el síndrome de alcoholismo fetal .

Humo de tabaco

Artículo principal: Tabaquismo y embarazo

La exposición fetal al humo de tabaco prenatal puede experimentar una amplia gama de dificultades físicas, neurológicas y de comportamiento. Los efectos adversos incluyen muerte fetal, rotura placentaria, prematuridad, menor peso medio al nacer, defectos físicos congénitos (paladar hendido, etc.), disminución de la función pulmonar, mayor riesgo de mortalidad infantil.

Mercurio

El mercurio elemental y el metilmercurio son dos formas de mercurio que pueden presentar riesgos de intoxicación por mercurio durante el embarazo. Se sabe que el metilmercurio, un contaminante mundial de los mariscos y pescados de agua dulce, produce efectos adversos en el sistema nervioso, especialmente durante el desarrollo del cerebro. Comer pescado es la principal fuente de exposición al mercurio en los seres humanos y algunos pescados pueden contener suficiente mercurio como para dañar el sistema nervioso en desarrollo de un embrión o feto, lo que a veces conduce a problemas de aprendizaje. El mercurio está presente en muchos tipos de peces, pero se encuentra principalmente en ciertos peces grandes. Un caso bien documentado de ingestión generalizada de mercurio y posterior complicación del desarrollo fetal tuvo lugar en la década de 1950 en la bahía de Minamata, Japón. Utilizado por una planta industrial cercana para la fabricación de plásticos, el metilmercurio se descargó en las aguas de la bahía de Minamata, donde muchos aldeanos lo ingirieron regularmente y utilizaron el pescado que vive en la bahía como alimento básico. Pronto, muchos de los habitantes que habían estado consumiendo la carne cargada de mercurio comenzaron a experimentar efectos negativos por ingerir la toxina; sin embargo, el mercurio afectó especialmente a las mujeres embarazadas y sus fetos, lo que resultó en una alta tasa de abortos espontáneos. Los bebés que sobrevivieron expuestos al mercurio en el útero tuvieron tasas extremadamente altas de discapacidades físicas y mentales, así como anomalías físicas por exposición en el útero durante las etapas clave del desarrollo físico fetal. La Administración de Drogas y Alimentos de los Estados Unidos y la Agencia de Protección Ambiental aconsejan a las mujeres embarazadas que no coman pez espada, tiburón, caballa real y blanquillo y limiten el consumo de atún albacora a 6 onzas o menos por semana.

Se teoriza que los altos niveles de mercurio en los recién nacidos en Gaza se originan en armas de guerra.

La exposición al mercurio durante el embarazo también puede causar defectos en las extremidades.

Dirigir

Los efectos adversos de la exposición al plomo durante el embarazo incluyen aborto espontáneo, bajo peso al nacer, retrasos neurológicos, anemia, encefalopatía, parálisis, ceguera,

El sistema nervioso en desarrollo del feto es particularmente vulnerable a la toxicidad del plomo. Se observa toxicidad neurológica en hijos de mujeres expuestas como resultado de la capacidad del plomo para atravesar la barrera placentaria. Una preocupación especial para las mujeres embarazadas es que parte de la acumulación de plomo en los huesos se libera a la sangre durante el embarazo. Varios estudios han proporcionado evidencia de que incluso las exposiciones maternas bajas al plomo producen deficiencias intelectuales y de comportamiento en los niños.

Dioxina

Las dioxinas y los compuestos similares a las dioxinas persisten en el medio ambiente durante mucho tiempo y están muy extendidos, por lo que todas las personas tienen cierta cantidad de dioxinas en el cuerpo. La exposición intrauterina a dioxinas y compuestos similares a las dioxinas se ha asociado con cambios sutiles en el desarrollo del feto. Los efectos en el niño más adelante en la vida incluyen cambios en la función hepática, niveles de hormona tiroidea, niveles de glóbulos blancos y disminución del rendimiento en las pruebas de aprendizaje e inteligencia.

La contaminación del aire

La contaminación del aire puede afectar negativamente un embarazo, lo que resulta en tasas más altas de partos prematuros, restricción del crecimiento y problemas cardíacos y pulmonares en el bebé.

Los compuestos como el monóxido de carbono, el dióxido de azufre y el dióxido de nitrógeno tienen el potencial de causar daños graves cuando son inhalados por una mujer embarazada. Se ha descubierto que el bajo peso al nacer, el parto prematuro, el retraso del crecimiento intrauterino y las anomalías congénitas se asocian con la exposición fetal a la contaminación del aire. Aunque la contaminación se puede encontrar prácticamente en todas partes, existen fuentes específicas que se sabe que liberan sustancias tóxicas y deben evitarse si es posible para aquellos que desean permanecer relativamente libres de toxinas. Estas sustancias incluyen, pero no se limitan a: acerías, plantas de tratamiento de aguas residuales, incineradores de aguas residuales, plantas de fabricación de automóviles, refinerías de petróleo y plantas de fabricación de productos químicos.

El control de la contaminación del aire puede resultar difícil. Por ejemplo, en Los Ángeles, se han hecho regulaciones para controlar la contaminación al establecer reglas sobre las emisiones industriales y de vehículos. Se han realizado mejoras para cumplir con estas regulaciones. A pesar de estas mejoras, la región aún no cumple con los estándares federales para ozono y material particulado. Aproximadamente 150.000 nacimientos ocurren cada año en Los Ángeles. Por lo tanto, cualquier efecto que la contaminación del aire tenga sobre el desarrollo humano en el útero es motivo de gran preocupación para quienes viven en esta región.

El material particulado (PM) consiste en una mezcla de partículas contaminantes que permanecen en el aire y varían según la región. Estas partículas son muy pequeñas, desde PM10 hasta PM 2.5, que pueden ingresar fácilmente a los pulmones. Se ha demostrado que el material particulado está asociado con morbilidad y mortalidad cardiorrespiratorias agudas. Se ha demostrado que el crecimiento intrauterino se ve afectado por el material particulado, lo que conduce a resultados nocivos para el desarrollo fetal, como un crecimiento fetal deficiente o lento, y un aumento de la morbilidad y la mortalidad fetales. Un estudio de 2012 encontró que la exposición a PM 2.5 difería según la raza / etnia, la edad y el estado socioeconómico, lo que llevó a ciertas poblaciones a experimentar mayores resultados de salud negativos debido a la contaminación ambiental, especialmente en relación con las partículas .

Plaguicidas

Los pesticidas se crean con el propósito específico de causar daño (a insectos, roedores y otras plagas), los pesticidas tienen el potencial de causar serios daños al feto en desarrollo, si se introducen en el ambiente fetal. Los estudios han demostrado que los pesticidas, en particular los fungicidas, han aparecido en los análisis de la sangre del cordón umbilical del bebé, lo que demuestra que esas toxinas se transfieren al cuerpo del bebé. En general, los dos pesticidas que se detectan con mayor frecuencia en la sangre del cordón umbilical son la dietiltoluamida (DEET) y la vinclozolina (un fungicida). Aunque la toxicidad de los plaguicidas no se menciona con tanta frecuencia como algunos de los otros métodos de toxicidad ambiental, como la contaminación del aire, la contaminación puede ocurrir en cualquier momento simplemente por participar en actividades cotidianas como caminar por un camino cerca de un área contaminada o comer alimentos que no se han lavado correctamente. Solo en 2007, se encontraron 1.100 millones de libras de pesticidas presentes en el medio ambiente, lo que hizo que la exposición a pesticidas ganara notoriedad como una nueva causa de precaución para quienes desean preservar su salud.

Una revisión de 2013 de 27 estudios sobre exposiciones prenatales y en la primera infancia a pesticidas organofosforados encontró que todos menos uno mostraron resultados negativos en el desarrollo neurológico. En los diez estudios que evaluaron la exposición prenatal, "se encontraron déficits cognitivos (relacionados con la memoria de trabajo) en niños de 7 años, déficits conductuales (relacionados con la atención) observados principalmente en niños pequeños y déficits motores (reflejos anormales), observados principalmente en recién nacidos ".

En 2014 se realizó una revisión sistemática de los efectos en el desarrollo neurológico de la exposición prenatal y posnatal a plaguicidas organofosforados. La revisión encontró que "la mayoría de los estudios que evalúan la exposición prenatal observaron un efecto negativo en el desarrollo mental y un aumento en los problemas de atención en niños en edad preescolar y escolar".

En 2017, un estudio analizó los posibles efectos de los pesticidas agrícolas en más de 500,000 nacimientos en una región principalmente agrícola de California y comparó sus hallazgos con los resultados de los nacimientos en otras áreas de California menos dominadas por la agricultura. En general, encontraron que la exposición a plaguicidas aumentaba los resultados adversos del parto entre un 5 y un 9%, pero solo entre las madres expuestas a las mayores cantidades de plaguicidas.

Bencenos

La exposición al benceno en las madres se ha relacionado con defectos cerebrales fetales, especialmente defectos del tubo neural. En un estudio, la exposición a BTEX (benceno, tolueno, etilbenceno, xilenos) durante el primer trimestre del embarazo ha estado indicando claramente una asociación negativa con el diámetro del cerebro biparietal entre las 20 y 32 semanas de embarazo. Las mujeres con alta exposición al tolueno tuvieron de tres a cinco veces la tasa de abortos espontáneos que aquellas con baja exposición, y se ha demostrado que las mujeres con exposición ocupacional al benceno tienen una mayor tasa de abortos espontáneos. La exposición ocupacional paterna al tolueno y al formaldehído también se ha relacionado con el aborto espontáneo en sus parejas. El desarrollo normal está muy controlado por las hormonas, y la alteración de los productos químicos artificiales puede cambiar permanentemente el curso del desarrollo. El ozono ambiental se ha asociado negativamente con la concentración de espermatozoides en los hombres, los productos químicos asociados con las operaciones de UOG (por ejemplo, benceno, tolueno, formaldehído, etilenglicol y ozono) se han asociado con impactos negativos en la calidad del semen, en particular la reducción del recuento de espermatozoides.

Un estudio de 2011 encontró una relación entre los defectos del tubo neural y la exposición materna al benceno , un compuesto asociado con la extracción de gas natural. El estudio encontró que las madres que viven en zonas censales de Texas con niveles más altos de benceno ambiental tenían más probabilidades de tener descendencia con defectos del tubo neural, como espina bífida , que las madres que viven en áreas con niveles más bajos de benceno .

Otro

  • También se ha descubierto que el calor y el ruido tienen efectos significativos sobre el desarrollo.
  • Dióxido de carbono : disminución del suministro de oxígeno al cerebro, deficiencias intelectuales
  • Radiación ionizante : aborto espontáneo, bajo peso al nacer, defectos físicos congénitos, cánceres infantiles
  • La exposición ambiental al perclorato en mujeres con hipotiroidismo causa un riesgo significativo de bajo coeficiente intelectual en el niño.

Evitar las toxinas ambientales relevantes durante el embarazo.

El American College of Nurse-Midwives recomienda las siguientes precauciones para minimizar la exposición a toxinas ambientales relevantes durante el embarazo:

  • Evite los suministros de pintura, como vidrieras, pinturas al óleo y esmaltes de cerámica, y en su lugar utilice pinturas y esmaltes de acuarelas o acrílicos.
  • Verificar la calidad del agua del grifo o del agua embotellada y cambiar los hábitos de consumo de agua si es necesario.
  • Si vive en una casa construida antes de 1978, verifique si se ha usado pintura con plomo. Si tal es el caso, la pintura que se esté desmoronando o pelando no debe tocarse, un profesional debe quitar la pintura y debe evitarse el sitio mientras se quita o lija la pintura.
  • Disminuir la exposición a plaguicidas ; lavar todos los productos a fondo, pelar la piel de las frutas y verduras o comprar productos orgánicos si es posible.
  • Evite cualquier producto de limpieza etiquetado como "tóxico" o cualquier producto con una advertencia en la etiqueta, y en su lugar pruebe productos naturales, bicarbonato de sodio, vinagre y / o agua para limpiar.

Desarrollo de gas natural

En un estudio rural de Colorado sobre el desarrollo del gas natural, se encontró que la residencia materna dentro de un radio de 10 millas de los pozos de gas natural tiene una asociación positiva con la prevalencia de defectos cardíacos congénitos (CC) y defectos del tubo neural (DTN). Junto con este hallazgo, se encontró una pequeña asociación entre el peso medio al nacer y la densidad y proximidad a los pozos de gas natural. La exposición materna a través de pozos de gas natural puede presentarse en forma de benceno, solventes, hidrocarburos aromáticos policíclicos (HAP) y otros contaminantes del aire como tolueno, dióxido de nitrógeno y dióxido de azufre.

En Pensilvania, los pozos productores de gas natural no convencional aumentaron de cero en 2005 a 3689 en 2013. Un estudio de 2016 de 9384 madres y 10946 recién nacidos en el Sistema de Salud Geisinger en Pensilvania encontró que la exposición residencial prenatal a la actividad de desarrollo de gas natural no convencional se asoció con el parto prematuro y embarazo de alto riesgo registrado por un médico. En el suroeste de Pensilvania, se ha descubierto que la proximidad materna a la perforación de gas no convencional está asociada con una disminución del peso al nacer. No estaba claro qué vía de exposición: aire, suelo o agua podría atribuirse a la asociación. Se necesitan más investigaciones y estudios más amplios sobre este tema.

Los disruptores endocrinos son compuestos que pueden alterar el desarrollo normal y los niveles hormonales normales en los seres humanos. Los químicos disruptores endocrinos (EDC) pueden interactuar con los receptores hormonales , así como cambiar las concentraciones hormonales dentro del cuerpo, lo que lleva a respuestas hormonales incorrectas en el cuerpo y altera el funcionamiento normal de las enzimas. Se sabe que la extracción de petróleo y gas contribuye a la formación de EDC en el medio ambiente, en gran parte debido al alto riesgo de contaminación del agua subterránea y superficial que conlleva estas extracciones. Además de la contaminación del agua , la extracción de petróleo y gas también conduce a niveles más altos de contaminación del aire , creando otra ruta de exposición para estos disruptores endocrinos. Este problema a menudo no se informa y, por lo tanto, se subestima la verdadera magnitud del impacto. En 2016, se realizó un estudio para evaluar la necesidad de un componente endocrino en las evaluaciones de salud para la perforación y extracción de petróleo y gas en áreas densamente pobladas. Con el alto potencial de liberación de sustancias químicas de petróleo y gas con la extracción, específicamente sustancias químicas que se ha demostrado que interrumpen la producción y función normales de hormonas, los autores enfatizaron mucho la necesidad de un componente centrado en la función endocrina y la salud en general con evaluaciones de salud, y cómo esto, a su vez, impacta en el medio ambiente.

Papel de la placenta

La placenta sana es una membrana semipermeable que forma una barrera para la mayoría de los patógenos y para ciertas sustancias xenobióticas . Sin embargo, es por diseño una barrera imperfecta, ya que debe transportar las sustancias necesarias para el crecimiento y el desarrollo. Transporte de la placenta puede ser por pasiva difusión de pequeñas moléculas que son lípidos solubles o por transporte activo para las sustancias que son más grandes y / o eléctricamente cargada . Algunos productos químicos tóxicos pueden transportarse activamente. La dosis de una sustancia que recibe el feto está determinada por la cantidad de sustancia transportada a través de la placenta, así como por la tasa de metabolismo y eliminación de la sustancia. Como el feto tiene un metabolismo inmaduro , es incapaz de desintoxicar sustancias de manera muy eficiente; y dado que la placenta juega un papel tan importante en el intercambio de sustancias entre la madre y el feto, no hace falta decir que cualquier sustancia tóxica a la que esté expuesta la madre se transporta al feto, donde luego puede afectar el desarrollo. El dióxido de carbono, el plomo, el etanol (alcohol) y el humo del cigarrillo en particular son sustancias que tienen una alta probabilidad de transferencia placentaria.

La identificación de los peligros potenciales para el desarrollo fetal requiere una base de información científica. En 2004, Brent propuso un conjunto de criterios para identificar las causas de malformaciones congénitas que también son aplicables a la toxicidad del desarrollo en general. Esos criterios son:

  • Los estudios epidemiológicos bien realizados muestran consistentemente una relación entre los efectos particulares y la exposición a la sustancia.
  • Las tendencias de los datos apoyan una relación entre los niveles cambiantes de exposición y el efecto específico.
  • Los estudios en animales proporcionan evidencia de la correlación entre la exposición a sustancias y los efectos particulares.

Ver también

Referencias

Otras lecturas