analisis de la presencia de disruptores endocrinos y actividad estrogÉnica en el agua potable de la...

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ANALISIS DE LA PRESENCIA DE DISRUPTORES ENDOCRINOS Y ACTIVIDAD ESTROGÉNICA EN EL AGUA POTABLE DE LA COMUNIDAD DE MADRID Esteban, S. 1 *, Gorga, M. 2 ,González-Alonso, S. 1 , Petrovic, M. 2,3 , Barceló, D. 2,3 ,Valcárcel, Y. 1 1 Grupo de Salud Ambiental y Ecotoxicología, Departamento de Medicina Preventiva, Salud Pública, Inmunología y Microbiología Médica. Facultad de Ciencias de la Salud, Universidad Rey Juan Carlos, Alcorcón, Madrid. 2 Instituto Catalán de Investigación del Agua (ICRA), Girona, Cataluña. 3 Grupo de investigación de la calidad del agua y el suelo, Departamento de Química Ambiental, Barcelona, Cataluña * Autor de correspondencia: [email protected] Resumen El objetivo de este estudio es evaluar la presencia de 30 compuestos disruptores endocrinos en el agua de grifo de diferentes hogares de la Comunidad de Madrid, así como determinar la actividad estrogénica total de las muestras tomadas. Para ello, se extrajeron 6 muestras de aguas de grifo procedentes de 5 zonas de abastecimiento. La actividad estrogénica total se calculó comparando la actividad estrogénica del estrógeno natural estradiol y se expresó como equivalentes de estradiol. Las mayores concentraciones correspondieron al grupo de retardantes de llama organofosforados y al bisfenol A, mientras que el nonilfenol es el compuesto que contribuye más a la estrogenicidad detectada en las muestras, seguido del octilfenol y el bisfenol A. Los resultados evidencian la necesidad de monitorizar de forma continua la presencia de DEs en las aguas de nuestros grifos, ya que al tratarse de compuestos alteradores del sistema hormonal pueden actuar a dosis muy bajas. Introducción Los compuestos disruptores endocrinos (DEs) son un grupo de sustancias orgánicas exógenas que interfieren en el sistema endocrino y en las funciones fisiológicas de las hormonas. Algunos de estos contaminantes se encuentran en una gran variedad de productos de uso común en la vida diaria. Su presencia en el agua de grifo se debe al vertido de aguas residuales urbanas e industriales procedentes de estaciones de depuración que alcanzan los ríos y embalses destinados al abastecimiento de agua potable. En los últimos años se ha avanzado de forma importante en el conocimiento de los posibles riesgos que la exposición a DEs puede tener en la fauna, y por ende se sospecha que los mecanismos de actuación pueden ser similares en los seres humanos. De hecho, la OMS (Bergman et al., 2013) advierte que el incremento en la incidencia global de enfermedades cardiopulmonares (asma, hipertensión, accidente cerebrovascular) endocrinas (obesidad, diabetes, así como cánceres de mama y próstata), inmunes y nerviosas (alzheimer, parkinson) apunta a una fuerte participación (24%) de factores ambientales no identificados en la etiología de la enfermedad (Prüss-Üstün y Corvalán, 2006). Objetivo El objetivo de este trabajo es investigar la presencia de 30 DEs en 6 muestras de agua de grifo procedentes de las principales zonas de abastecimiento de agua de la Comunidad de Madrid y determinar la actividad estrogénica total en dichas muestras. Material y métodos En Agosto de 2012 se tomaron 6 muestras puntuales compuestas de agua de grifo (TW1, TW2, TW3, TW4, TW5, TW6) de diferentes hogares procedentes de 5 zonas de abastecimiento (4 embalses y 2 ETAP Colmenar de la Oreja) de la Comunidad de Madrid (Fig 1). Las muestras se extrajeron en botellas de polietileno de color ámbar pre-enjuagadas y se les añadió tiosulfato sódico para eliminar el cloro. Se analizaron un total de 30 DEs correspondientes a los siguientes grupos de sustancias: estrógenos naturales y sintéticos, antimicrobiales, bisfenol A, conservantes, compuestos alquilfenoles, anticorrosivos y retardantes de llama organofosforados, mediante la técnica LC-LC_MS/MS en línea con cuádruplo triple TSQ Vantatge (Thermo Fisher Scientific). La actividad estrogénica total se calculó comparando la actividad estrogénica del estrógeno natural estradiol y se expresó como equivalentes de estradiol: EEQ (ng/L) = Ci x E2 equiv. (Céspedes et al., 2004). Resultados Los grupos de DEs que se encuentran en mayores concentraciones en las aguas de grifo son los retardantes de llama orgafosforados y el bisfenol A. Concretamente el Tris (2-cloroetil) fosfato (TCEP) se detecta en el 67% de las muestras con concentración máxima de 165 ng/L en TW6. El bisfenol A (BPA) se encuentra en el 83% de las muestras con concentración máxima de 50,3 ng/L en TW5. Dentro de los compuestos alquilfenoles, el nonilfenol (NP), octilfenol (OP) y nonilfenol dietoxilado (NP 2 EO) se detectan en todas las muestras analizadas. Lo mismo ocurre con el anticorrosivo tolitriazol (TT) y el conservante propilparaben (PrP). Los puntos de agua de grifo más contaminados son el TW6, TW2 y TW3. El NP es el compuesto que contribuye más a la estrogenicidad detectada en las muestras, seguido del OP y el BPA. Conclusiones El agua de grifo de la Comunidad de Madrid está contaminada por trazas (ng/L) de compuestos con propiedades disruptoras endocrinas. Los resultados evidencian la necesidad de monitorizar de forma continua a lo largo de la semana y el mes la presencia de DEs en el agua de grifo, especialmente en los puntos que abastecen a la población con agua potabilizada proveniente de río (TW5 y TW6). Las concentraciones de DEs obtenidas son muy bajas como para poder afirmar que exista un riesgo para la salud pública, pero cabe recordar que los DEs actúan a dosis muy bajas y sus efectos pueden manifestarse a largo plazo. Las elevadas concentraciones de retardantes de llama organofosforados y BPA en las muestras de aguas de grifo pueden ser debidas a posible contaminación procedente de los actuales sistemas de distribución de agua potable, ya que las nuevas instalaciones de distribución incluyen, en muchos casos, tuberías de PVC, y como es bien sabido este tipo de compuestos se encuentran de forma habitual en la fabricación de materiales plásticos. Referencias •Bergman, A., Heindel, J.J., Jobling, S., Kidd, K.A., Zoeller, R.T. (2013). State of the science of endocrine disrupting chemicals-2012. United Nations Environment Programme and the World Health Organization. WHO Press. http://www.who.int/ceh/publications/endocrine/en/. •Céspedes, R., Petrovic, M., Raldua, D., Saura, U., Piña, B., Lacorte, S., Viana, P., Barceló, D. (2004). Integrated procedure for determination of endocrine-disrupting activity in surface waters and sediments by use of the biological technique recombinant yeast assay and chemical analysis by LC-ESI-MS. Anal Bioanal Chem. 378:697-708. •Prüss-Üstün, A., Corvalán, C. (2006). Analysis of estimates of the environmentally attributable fraction, by disease. Chap. 5 World Health Organization. http://www.who.int/quantifying_ehimpacts/publications/preventingd isease/en/. Agradecimientos: Los autores quieren agradecer el apoyo financiero prestado por el Ministerio de Economía y Competitividad a través del Instituto de Salud Carlos III, con el programa de Proyectos en Investigación Sanitaria (FIS PO11/00180-1) y a María Pía Aponte y Ángeles Mendoza por su asistencia en el muestreo. Fig 1. Mapa de la zona de estudio y características de los puntos de muestreo. Fig 2. Niveles de concentración (ng/L) de compuestos disruptores endocrinos detectados en las muestras de agua de grifo. Fig 3. Niveles acumulados (ng/L) de equivalentes de β-estradiol para cada uno de los compuestos disruptores endocrinos analizados. Los niveles acumulados de estrogenicidad varían entre 2,4 y 6,8 ng/L. Estos valores son bajos ya que no se detectaron estrógenos que presentan una alta actividad estrogénica. No obstante, para futuras investigaciones sería necesario tomar las medidas de precaución necesarias que permitan evitar la posible contaminación de las muestras durante la etapa de muestreo y análisis de las mismas. La exposición a DEs durante el desarrollo (infancia) puede tener efectos permanentes, ya que ésta se produce cuando se están desarrollando los tejidos lo que incrementa la susceptibilidad de sufrir enfermedades a lo largo de la vida.

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ANALISIS DE LA PRESENCIA DE DISRUPTORES ENDOCRINOS Y ACTIVIDAD ESTROGÉNICA EN EL AGUA POTABLE DE LA

COMUNIDAD DE MADRID

Esteban, S.1*, Gorga, M.2,González-Alonso, S.1, Petrovic, M.2,3, Barceló, D.2,3,Valcárcel, Y.1

1 Grupo de Salud Ambiental y Ecotoxicología, Departamento de Medicina Preventiva, Salud Pública, Inmunología y Microbiología Médica. Facultad de Ciencias de la Salud, Universidad Rey Juan Carlos, Alcorcón, Madrid. 2 Instituto Catalán de Investigación del Agua (ICRA), Girona, Cataluña.

3 Grupo de investigación de la calidad del agua y el suelo, Departamento de Química Ambiental, Barcelona, Cataluña* Autor de correspondencia: [email protected]

ResumenEl objetivo de este estudio es evaluar la presencia de 30 compuestos disruptores endocrinos en el agua de grifo de diferentes hogares de la Comunidad de Madrid, así como determinar la actividad estrogénica total de las muestras tomadas. Para ello, se extrajeron 6 muestras de aguas de grifo procedentes de 5 zonas de abastecimiento. La actividad estrogénica total se calculó comparando la actividad estrogénica del estrógeno natural estradiol y se expresó como equivalentes de estradiol. Las mayores concentraciones correspondieron al grupo de retardantes de llama organofosforados y al bisfenol A, mientras que el nonilfenol es el compuesto que contribuye más a la estrogenicidad detectada en las muestras, seguido del octilfenol y el bisfenol A. Los resultados evidencian la necesidad de monitorizar de forma continua la presencia de DEs en las aguas de nuestros grifos, ya que al tratarse de compuestos alteradores del sistema hormonal pueden actuar a dosis muy bajas.

IntroducciónLos compuestos disruptores endocrinos (DEs) son un grupo de sustancias orgánicas exógenas que interfieren en el sistema endocrino y en las funciones fisiológicas de las hormonas. Algunos de estos contaminantes se encuentran en una gran variedad de productos de uso común en la vida diaria. Su presencia en el agua de grifo se debe al vertido de aguas residuales urbanas e industriales procedentes de estaciones de depuración que alcanzan los ríos y embalses destinados al abastecimiento de agua potable. En los últimos años se ha avanzado de forma importante en el conocimiento de los posibles riesgos que la exposición a DEs puede tener en la fauna, y por ende se sospecha que los mecanismos de actuación pueden ser similares en los seres humanos. De hecho, la OMS (Bergman et al., 2013) advierte que el incremento en la incidencia global de enfermedades cardiopulmonares (asma, hipertensión, accidente cerebrovascular) endocrinas (obesidad, diabetes, así como cánceres de mama y próstata), inmunes y nerviosas (alzheimer, parkinson) apunta a una fuerte participación (24%) de factores ambientales no identificados en la etiología de la enfermedad (Prüss-Üstün y Corvalán, 2006).

ObjetivoEl objetivo de este trabajo es investigar la presencia de 30 DEs en 6 muestras de agua de grifo procedentes de las principales zonas de abastecimiento de agua de la Comunidad de Madrid y determinar la actividad estrogénica total en dichas muestras.

Material y métodosEn Agosto de 2012 se tomaron 6 muestras puntuales compuestas de agua de grifo (TW1, TW2, TW3, TW4, TW5, TW6) de diferentes hogares procedentes de 5 zonas de abastecimiento (4 embalses y 2 ETAP Colmenar de la Oreja) de la Comunidad de Madrid (Fig 1). Las muestras se extrajeron en botellas de polietileno de color ámbar pre-enjuagadas y se les añadió tiosulfato sódico para eliminar el cloro. Se analizaron un total de 30 DEs correspondientes a los siguientes grupos de sustancias: estrógenos naturales y sintéticos, antimicrobiales, bisfenol A, conservantes, compuestos alquilfenoles, anticorrosivos y retardantes de llama organofosforados, mediante la técnica LC-LC_MS/MS en línea con cuádruplo triple TSQ Vantatge (Thermo Fisher Scientific). La actividad estrogénica total se calculó comparando la actividad estrogénica del estrógeno natural estradiol y se expresó como equivalentes de estradiol: EEQ (ng/L) = Ci x E2 equiv. (Céspedes et al., 2004).

ResultadosLos grupos de DEs que se encuentran en mayores concentraciones en las aguas de grifo son los retardantes de llama orgafosforados y el bisfenol A. Concretamente el Tris (2-cloroetil) fosfato (TCEP) se detecta en el 67% de las muestras con concentración máxima de 165 ng/L en TW6. El bisfenol A (BPA) se encuentra en el 83% de las muestras con concentración máxima de 50,3 ng/L en TW5. Dentro de los compuestos alquilfenoles, el nonilfenol (NP), octilfenol (OP) y nonilfenol dietoxilado (NP2EO) se detectan en todas las muestras analizadas. Lo mismo ocurre con el anticorrosivo tolitriazol (TT) y el conservante propilparaben (PrP). Los puntos de agua de grifo más contaminados son el TW6, TW2 y TW3. El NP es el compuesto que contribuye más a la estrogenicidad detectada en las muestras, seguido del OP y el BPA.

ConclusionesEl agua de grifo de la Comunidad de Madrid está contaminada por trazas (ng/L) de compuestos con propiedades disruptoras endocrinas. Los resultados evidencian la necesidad de monitorizar de forma continua a lo largo de la semana y el mes la presencia de DEs en el agua de grifo, especialmente en los puntos que abastecen a la población con agua potabilizada proveniente de río (TW5 y TW6). Las concentraciones de DEs obtenidas son muy bajas como para poder afirmar que exista un riesgo para la salud pública, pero cabe recordar que los DEs actúan a dosis muy bajas y sus efectos pueden manifestarse a largo plazo. Las elevadas concentraciones de retardantes de llama organofosforados y BPA en las muestras de aguas de grifo pueden ser debidas a posible contaminación procedente de los actuales sistemas de distribución de agua potable, ya que las nuevas instalaciones de distribución incluyen, en muchos casos, tuberías de PVC, y como es bien sabido este tipo de compuestos se encuentran de forma habitual en la fabricación de materiales plásticos. Referencias

•Bergman, A., Heindel, J.J., Jobling, S., Kidd, K.A., Zoeller, R.T. (2013). State of the science of endocrine disrupting chemicals-2012. United Nations Environment Programme and the World Health Organization. WHO Press. http://www.who.int/ceh/publications/endocrine/en/.•Céspedes, R., Petrovic, M., Raldua, D., Saura, U., Piña, B., Lacorte, S., Viana, P., Barceló, D. (2004). Integrated procedure for determination of endocrine-disrupting activity in surface waters and sediments by use of the biological technique recombinant yeast assay and chemical analysis by LC-ESI-MS. Anal Bioanal Chem. 378:697-708.•Prüss-Üstün, A., Corvalán, C. (2006). Analysis of estimates of the environmentally attributable fraction, by disease. Chap. 5 World Health Organization. http://www.who.int/quantifying_ehimpacts/publications/preventingdisease/en/.

Agradecimientos: Los autores quieren agradecer el apoyo financiero prestado por el Ministerio de Economía y Competitividad a través del Instituto de Salud Carlos III, con el programa de Proyectos en Investigación Sanitaria (FIS PO11/00180-1) y a María Pía Aponte y Ángeles Mendoza por su asistencia en el muestreo.

Fig 1. Mapa de la zona de estudio y características de los puntos de muestreo.

Fig 2. Niveles de concentración (ng/L) de compuestos disruptores endocrinos detectados en las muestras de agua de grifo.

Fig 3. Niveles acumulados (ng/L) de equivalentes de β-estradiol para cada uno de los compuestos disruptores endocrinos analizados.

Los niveles acumulados de estrogenicidad varían entre 2,4 y 6,8 ng/L. Estos valores son bajos ya que no se detectaron estrógenos que presentan una alta actividad estrogénica.

No obstante, para futuras investigaciones sería necesario tomar las medidas de precaución necesarias que permitan evitar la posible contaminación de las muestras durante la etapa de muestreo y análisis de las mismas.

La exposición a DEs durante el desarrollo (infancia) puede tener efectos permanentes, ya que ésta se produce cuando se están desarrollando los tejidos lo que incrementa la susceptibilidad de sufrir enfermedades a lo largo de la vida.