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Tema 21 - Contaminantes orgánicos persistentes - 07/11

Toxicología Industrial y Ambiental

Contaminantes Orgánicos Persistentes (COPs)

Objetivos

  • Comprender la importancia toxicológica de los COPs (Contaminantes Orgánicos Persistentes).
  • Entender el proceso de bioacumulación.
  • Conocer y entender el proceso de biomagnificación.

Contenidos

  • Características de los COPs.
  • Clasificación.
  • Convenio de Estocolmo.

¿Qué son los COPs?

Características de los COPs (POPs — Persistent Organic Pollutants)

Características químicas:

  • Baja hidrosolubilidad y alta liposolubilidad.
  • Semivolatilidad.
  • Elevado peso molecular.
  • Normalmente son polihalogenados (Cl o Br).
  • Resistencia a la degradación ambiental (química, biológica o fotolítica).

Transporte a larga distancia

  • Fenómeno conocido como efecto saltamontes (movimiento y deposición sucesiva a través de la atmósfera).

Clasificación y tipos de COPs

Producción Tipo Ejemplos
Intencionada Pesticidas y químicos industriales Aldrín, Dieldrín, Endrín, Clordán, Heptacloro, Hexaclorociclohexano (lindano), DDT
No intencionada Subproductos industriales y de combustión PCBs, PBBs, PCDDs, PCDFs

Grupos principales:

  • Pesticidas organoclorados.
  • PCBs (bifenilos policlorados).
  • PBBs (bifenilos polibromados).
  • PCDDs (dioxinas).
  • PCDFs (furanos).
  • PAHs / PHAHs (hidrocarburos aromáticos policíclicos o polihalogenados).

Fuente: Modificado de https://doi.org/10.1007/s11356-015-5225-9

Pesticidas organoclorados

Ejemplos:

  • Aldrín, Dieldrín, Endrín.
  • Clordán, Heptacloro.
  • Hexaclorociclohexano (lindano).
  • DDT.

Hidrocarburos aromáticos polihalogenados (PHAHs)

Incluyen:

  • PCBs (bifenilos policlorados).
  • PBBs (bifenilos polibromados).
  • PCDDs (dioxinas).
  • PCDFs (furanos).

Fuente: Ramesh C. Gupta — Veterinary Toxicology (2018).

PCBs — Bifenilos policlorados

Usos:

  • Estabilizadores de plásticos y PVC.
  • Fabricación de cables, pegamentos, transformadores, refrigerantes.
  • Fluidos dieléctricos, retardantes de fuego.
  • Aceites lubricantes, pinturas y barnices.

PBBs — Bifenilos polibromados

Usos:

  • Retardantes de fuego.
  • Pinturas, barnices, plásticos, telas.
  • Componentes electrónicos y aviones.

PCDDs y PCDFs — Dioxinas y furanos

Origen:

  • Combustión de compuestos orgánicos en presencia de cloro a alta temperatura.
  • Fuentes: incineradoras, refinerías, fundiciones, fábricas químicas, tabaco.
  • Procesos industriales: herbicidas, blanqueado de papel y telas.

Ejemplo: Dioxina (TCDD, 2,3,7,8-tetraclorodibenzo-p-dioxina).

Mecanismo de acción — “Dioxinas”

Unión al receptor AhR (Receptor de Hidrocarburos Arilo):

  • Se une al receptor AhR.
  • Translocación nuclear mediante ARNT (AhR Nuclear Translocator).
  • Activación de elementos DRE (Dioxin Response Elements).
  • Cambios en la expresión génica y proteica.
  • Inducción del citocromo P450.

Fuente: Ramesh C. Gupta — Veterinary Toxicology, 2018.

Toxicodinamia (Receptor AhR)

  • Factor de transcripción activado por ligando.
  • Regula genes implicados en metabolismo de xenobióticos, crecimiento celular y diferenciación.
  • Expresión génica mediada por DRE.
  • La toxicidad depende de la afinidad del xenobiótico por el receptor (y de los polimorfismos del organismo).

Toxicocinética de los COPs (ADME)

  • Absorción: lenta.
  • Distribución: se acumulan en hígado y tejido adiposo.
  • Metabolización: lenta.
  • Excreción: por bilis, orina, leche, huevos y placenta.

Bioacumulación

  • Diferencias entre especies y compuestos.
  • Aumento progresivo de la concentración en el organismo con el tiempo.

Biomagnificación

  • Incremento de las concentraciones en niveles tróficos superiores dentro de la cadena alimentaria.

Factores que afectan a la toxicidad

  • Edad.
  • Sexo.
  • Duración y tipo de exposición.
  • Dosis.
  • Especie animal.

Efectos adversos de la exposición a COPs

  • Perturbación endocrina.
  • Efectos en la reproducción.
  • Efectos teratogénicos.
  • Inmunotoxicidad.
  • Neurotoxicidad.
  • Carcinogenicidad.

Efectos crónicos de los COPs

  • Inmunotoxicidad: Ej. hipoplasia o atrofia del timo.
  • Efectos teratogénicos: Ej. malformaciones.
  • Promoción tumoral: Dioxinas → carcinógeno Grupo 1 (IARC).
  • Perturbación endocrina: alteración de rutas hormonales.
  • Efectos reproductivos:
    • Menor fertilidad.
    • Reducción del tamaño de las camadas.
    • Toxicidad ovárica.
    • Alteraciones en producción y viabilidad espermática.
    • Disminución de testosterona.

PCBs:

  • Alteración de estrógenos.
  • Feminización de machos.
  • Crías intersexuales.
  • Fallo reproductor.

Casos históricos de exposición a COPs (Dioxinas)

Año Evento Lugar / Consecuencias
1955–1975 Guerra de Vietnam (Agente Naranja) Exposición masiva a dioxinas
1973 Accidente de Michigan (PBB) Contaminación de ganado
1976 Accidente de Seveso Italia
2004 Envenenamiento de Viktor Yushchenko Ucrania
1999 Dioxinas en pollos y huevos Bélgica
2004 Dioxinas en leche Países Bajos
2008 Dioxinas en carne de porcino Irlanda
2011 Dioxinas en grasa vegetal para piensos Alemania

Síntomas: cloracné, edema facial, afección hepática, etc.

Dioxinas y alimentación

  • Evaluación de la situación medioambiental y del ecosistema.
  • Objetivo: reducir la exposición humana y los efectos ambientales.
  • Reducción en la cadena alimentaria mediante:
    • Niveles máximos en alimentos y piensos.
    • Umbrales de contaminación para activar alertas rápidas.

Estrategia comunitaria (UE)

Regulación:

  • Reglamento (UE) 2019/1021 del Parlamento Europeo y del Consejo (20 de junio de 2019).
  • Tema: Contaminantes orgánicos persistentes.

Objetivos:

  • Reducir su presencia en el ambiente y la cadena alimentaria.
  • Controlar concentraciones de dioxinas, furanos y PCBs.

Convenio de Estocolmo

Organización de las Naciones Unidas.

Objetivo:
Protección de la salud humana y el medio ambiente frente a los COPs.

Medidas:

  • Eliminar, restringir o reducir emisiones.
  • Promover alternativas más seguras.

Estructura:

  • Anexo A: Eliminación (Ej. PCBs).
  • Anexo B: Restricción (Ej. DDT).
  • Anexo C: Producción no intencionada (Ej. PCDDs, PCDFs).

Fuente: http://www.pops.int/TheConvention/ThePOPs/AllPOPs/tabid/2509/Default.aspx

Animales como centinelas de la contaminación

  • Gatos: niveles de exposición a PCBs, BDEs y retardantes de llama organofosforados en suero (comparación con sus dueños).
  • Perros: indicadores de exposición doméstica a tóxicos.

Resumen

  • Características de los COPs.
  • Clasificación y ejemplos principales.
  • Procesos de bioacumulación y biomagnificación.
  • Efectos adversos en salud y medio ambiente.
  • Convenio de Estocolmo y normativa europea.

Última actualización:

  • 5 julio 2024
  • 27 junio 2025

Fuentes:

  • Ramesh C. Gupta: Veterinary Toxicology (2018).
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