CONCEPTOS GENERALES DE EVALUACIN DE RIESGO A LA SALUDDra. Ania Mendoza Cant

RIESGO probabilidad de que ocurra un evento con consecuencias negativas (USEPA, 2001)Evento exposicin a un peligroSustancia txica en al ambienteaireaguasueloalimentos

Consecuencias negativas efecto

- Compuesto (toxicidad)- Dosis- Tiempo y frecuenciaSe expresa en trminos cuantitativos de probabilidadRiesgo de morir por cualquier causa en un ao en Mxico

2000435,000 muertes97.5 millones de habitantes

Riesgo anual = 435,000/97,500,000 = 0.0045 1/10,000 = 0.45%Exposicin

RIESGOS NO PREOCUPANTES (10-6)(Wilson, 1997)

EVALUACIN DE RIESGO A LA SALUDIdentificacin delpeligroEvaluacin dosis-respuestaEvaluacin de laexposicinCaracterizacin delriesgo

IDENTIFICACIN DEL PELIGROOBJETIVO: determinar el vnculo entre un peligro (compuesto) y un efecto a la saludEVIDENCIAS

Toxicolgicas: efectos en animales de experimentacinMuy tiles para evaluar efectos a diferentes niveles de exposicinLimitaciones

- Diferencias en metabolismo y susceptibilidad- Concentraciones elevadas (10-2, 10-3)Efectos dependen del nivel de exposicin, nmero y separacin de aplicaciones y forma de exposicin

Modelos toxicocinticos con base fisiolgica (PBTK)..1

2) Epidemiolgicas:efectos en poblaciones expuestas.Buscan una relacin entre la exposicin y los cambios en la saludIDENTIFICACIN DEL PELIGRO..2Estudios de cohorteEstudios de casos y controlestiempoExposicinSaludcasoscontrolesexpuestosno expuestosabcd

IDENTIFICACIN DEL PELIGRO..3Estudios de casos y controlesRiesgo relativo: proporcin de riesgo de la poblacinexpuesta entre proporcin de lapoblacin no expuestaa/(a+b)c/(c+d)Riesgo atribuible: valor atribuible a la exposicinRr = aa + b cc + d-Ra => 1 riesgo en exp.= 0 no riesgo adicional> = riesgo adicional

IDENTIFICACIN DEL PELIGRO..4Limitaciones

Confusoresvariables que se relacionan con el compuestoy con el efecto de forma independiente. Secontrolan estadsticamenteefectoexposicinconfusorSesgos- Clasificacin inadecuada de los individuos- Muestra poco representativa

EVALUACIN DE LA EXPOSICINExposicin:contacto con una sustancia a travs de las barreras del cuerpo (piel, tracto respiratorio,tracto gastrointestinal, mucosas)OBJETIVO: estimar la magnitud, frecuencia, ruta, va, duracin de la exposicinRuta:camino que sigue el compuesto en el ambiente desdeque se emite hasta que se pone en contacto con elindividuo (agua, aire, suelo, alimentos)Va:mecanismo por el cual entra el compuesto al cuerpo(inhalatoria, oral, drmica)Exposicin = suma de todas las rutas y vas..1

EVALUACIN DE LA EXPOSICIN..2DOSISpotencialaplicadainternaBiolgicamenteefectiva

EVALUACIN DE LA EXPOSICIN..3MAGNITUD

Concentracin, duracin y Frecuencia Crnica: 10 al 100% del tiempo de vida

Subcrnica: < 10% del tiempo de vida

Aguda: 1 da o menos

EVALUACIN DE LA EXPOSICIN..4MEDICINDirectaMonitoreo ambiental monitores personales en aireMonitoreo biolgicoCompuesto y metabolitos(fluidos biolgicos)Biomarcadroes(cambios fisiolgicos, bioqumicos, moleculares)Indirecta estimacin con modelos matemticosConcentraciones ambientales(aire, agua, suelo, alimentos)Patrones humanos(inhalacin, ingestin contacto drmico)+

EVALUACIN DE LA EXPOSICIN..5MEDICIN INDIRECTAFactores de rutas de exposicin (FRE):

traducen una concentracin en una exposicin diaria (mg/kg/dia) de por vida, considerando informacin fisiolgica y patrones humanos. Son estimaciones matemticasDosis diaria promedio (ADD):

toma como base la exposicin promedio de vidaADD = dosis totalPeso corporal X tiempo promedioDosis total = concentracin x ingestin x frecuencia x duracino inhalacin

EVALUACIN DE LA EXPOSICIN..6Efectos carcinognicos

Exposicin estocstica a mayor exposicin mayor probabilidad de efecto(no afecta severidad)Efectos no carcinognicos

Exposicin determinstica a mayor exposicin mayor efecto

EVALUACIN DOSIS-RESPUESTA..1OBJETIVO: encontrar una relacin matemtica entrela exposicin y el riesgo de desarrollaruna respuesta negativa a esa dosisdosisrespuestaSin umbral - carcingenosEfecto a dosis bajas con bajaprobabilidad de respuestaMayor exposicin = mayor riesgo(relacin lineal, extrapolacin)Con umbral no carcingenosAl pasar el umbral, a mayor exposicin mayor respuestaNorespuestadosisrespuesta

EVALUACIN DOSIS-RESPUESTA

COMPUESTOS NO CARCINOGNICOS..2dosisImportante determinar un nivel seguro de exposicin para los individuos ms sensibles (proteccin para toda la poblacin)Proporcin de lapoblacin con respuestaNOAELLOAELLOAEL = Dosis ms baja que causa una respuesta observableNOAEL = Dosis que no causa una respuesta observable

EVALUACIN DOSIS-RESPUESTA

COMPUESTOS NO CARCINOGNICOS..3Estndares de SeguridadDosis de referencia (RfD)Concentracin de referencia (RfC)

Ingesta diaria aceptable (ADI)OMS

Ingestiones tolerables (TIs)PISQEUA

EVALUACIN DOSIS-RESPUESTA..4Criterios para seleccin de estudios Caractersticas de los animales de experimentacin

Dosis

Efectos evaluados

Calidad de los datosSexo ms sensible de la especie ms sensible para elrgano ms sensibleEstudio crtico menor dosis con efectos adversos

Efecto crtico LOAEL ms bajo

EVALUACIN DOSIS-RESPUESTA

INCERTIDUMBRECOMPUESTOS NO CANCERGENOS..4Importante considerar la incertidumbre para establecer los umbrales y estndares de seguridadRfC o RfD =NOAELUFH x UFS x UFL x MF EXTRAPOLACIN FACTOR DE INCERTIDUMBRE TPICO RAZONAMIENTO EVIDENCIA EMPRICA Animal a humano (UFH) 10 Sensibilidad diferente entre especies Diferencias metablicas Humano ms sensible - 6 veces que rata - 4 veces que cobayo - 12 veces que ratn Promedio a poblacin sensible (UFS) 10 Variabilidad en humano, extremo ms sensible Intervalo entre ms sensibles y menos sensibles < 10 LAEL a NOAEL (UFL) 10 NOAEL no encontrada Relacin LALE-NOAEL < 10 Subcrnico a crnico (UFC) 10 umbrales para exposicin crnica, pero estudios con exposicin menor Relacin entre NOAEL crnica-subcrnica es

EVALUACIN DOSIS-RESPUESTA

INCERTIDUMBRECOMPUESTOS NO CANCERGENOS..5Dosis de referencia(Benchmark dose)Eleccin de dosis con cierta respuesta (DE10)

Dosis de referencia = nivel superior de incertidumbre

EVALUACIN DOSIS-RESPUESTA

INCERTIDUMBRECOMPUESTOS CANCERGENOS..6Extrapoblacin de Exposicin alta a bajaMecanismo del cncerModelo de un contactoModelo multicontactoModelo deetapas mltiplesuna sola interaccincon ADN causa tumor exposicin probabilidad de dao

Relacin lineal varias interaccincon ADN causan tumorEstimacin demximaprobabilidadTransicin porvarios pasospara generar tumorEtapas mltipleslinearizadasFactores de pendiente: - pendiente a dosis ambientales - cambios en riesgo de cncer por cambios en la dosis - dependen de la va de exposicin

CARACTERIZACIN DEL RIESGO..1OBJETIVO: - integrar la informacin de la evaluacin de la exposicin y los datos de la dosis-respuesta- discutir la naturaleza y alcance del riesgo, las suposiciones, limitaciones e incertidumbrePreguntas gua:

Cules son las incertidumbres al estimar los efectos a la salud? cmo se deben calcular y presentar? Cules son las incertidumbres biolgicas? cul es su origen? Cmo se van a estimar? qu efectos tienen en las estimaciones cuantitativas? Qu evaluaciones de dosis-respuesta y exposicin deben ser utilizadas? Qu grupos poblacionales deben ser los primeros en ser protegidos y cules de ellos representan la expresin ms significativa del riesgo a la salud?

CARACTERIZACIN DEL RIESGO

COMPUESTOS NO CANCERGENOS..2Determinar si la exposicin cruza el umbralCociente de peligrosidad = ExposicinRfC< 1riesgo aceptable> 1riesgo no aceptable

CARACTERIZACIN DEL RIESGO

COMPUESTOS CANCERGENOS..2Basada en factores de pendienteCompuesto

Unidad de exposicin

Va (oral o inhalatoria)PotencialcarcinognicoRiesgo adicionalRiesgo extraRiesgo a la dosis administrada mayorque riesgo de fondo(sin dosis)(= al deAnimales)Riesgo de fondo = 0Riesgo de vida = LADD x Factor de pendiente

CONCEPTOS GENERALES DE EVALUACIN DE RIESGO AMBIENTALDra. Ania Mendoza Cant

EVALUACIN DE RIESGO AMBIENTALDEFINICIN: determinacin de la naturaleza y probabilidad de que las actividadesantropognicas causen efectos indeseablesen animales, planta y ambiente..1

EVALUACIN DE RIESGO AMBIENTAL..2Identifica:valores ambientales de intersriesgos ms importanteslagunas de informacininvestigacionesfuturasRiesgo ambiental =Exposicin Efecto + incertidumbre Informacin incompletaTransicin continuaApoya: Toma de decisiones en manejo ambiental

EVALUACIN DE RIESGO AMBIENTAL..3Proceso interactivoDefinicin delproblemaCaracterizacinde la exposicinCaracterizacinde los efectos ecolgicosAnlisisCaracterizacindel riesgoUSEPA, 1998

DEFINICIN DEL PROBLEMA..1Objetivo:- Examinar los factores causantes del estrs ambiental y los efectos ecolgicos- Caracterizar el ecosistema afectadoDescripcin del sitiocaractersticas importantes para estimar el riesgo

LocalizacinTopografaHidrologa (drenaje)Climareas vulnerables (especies en peligro)Efectos aparentes

DEFINICIN DEL PROBLEMA..2Seleccin de los parmetros o indicadoresCaractersticas de los ecosistemas (componentes) donde se espera observar el efecto y que son importantes para la sustentabilidad. Se pueden mediro predecir

En especies - ind. Biolgicos (plantas secundarias)

En poblaciones tablas de vida (distribucin de edades, variabilidad gentica, etc.)En comunidades (abundancia, diversidad, sucesin tamao, etc.)En ecosistemas transporte y destino de energa (estructura trpica) transporte y destino de materia (ciclos biogeoqumicos)

DEFINICIN DEL PROBLEMA..3Establecimiento del modelo conceptualResumen de la informacinHiptesis de trabajoCul es el peligro?Cules son los efectos?Diagrama de flujo

DEFINICIN DEL PROBLEMA..4Formulacin del plan de anlisis

Estrategia del estudio (Fases)

Muestreo

Anlisis qumico

Anlisis de toxicidad

Medicin de parmetros ambientales

Anlisis de datos

Modelacin

ANALISIS..1Objetivo:- Evaluar los datos toxicolgicos- Establecer la relacin estresor-respuesta- Calcular la exposicinCARACTERIZACIN DE LA EXPOSICINExposicin =Contactocon estresorCoincidir en tiempo y espacioLiberacin dela fuenteInteraccin con ecosistemaExposicinModelos mecansticosCalidad de aguaBalance de masasSimplificacin(incertidumbre)Datos cuantitativos

ANALISIS..2CARACTERIZACIN DE LOS EFECTOSNaturaleza y magnitud en funcin de la exposicin- Monitoreo- Pruebas de toxicidad en medio contaminado- Pruebas de toxicidad tradicionales (CE50-CL50)Dosis-repuesta(umbrales)Incertidumbre en extrapolacin

Espacio Tiempo Nivel de organizacin en ecosistema (ind. comunidad) Especies de laboratorio especies nativas

CARACTERIZACIN DEL RIESGO..1Objetivo:- Integrar la informacin de exposicin y efectos, considerando la incertidumbre- Evaluar el significado de los cambios ecolgicos pronosticadosNo hay modelo nico idealRestricciones de tiempo,Dinero y conocimientoa) Modelos empricosCociente de Peligrosidad(equivalente en ERS)Q = CAE/CTECAE Conc. estimada a unaexposicin ambiental

CTE Conc. Toxicolgicamenteefectiva

CARACTERIZACIN DEL RIESGO..2Modelos empricos

No cambios en la concentracin en tiempo y espacioEfectos en laboratorio extraplales a campotil para clculo inicialNo considerar cuantitativamente

< 0.1 efectos no adversos0.1 10 posibles efectos adversos> 10probables efectos adversos Modelos de proceso

- Compara la distribucin de la exposicin con la distribucin de los efectos- Probabilidad que la CAE y CTE tengan la misma distribucin- Reconoce la variabilidad espacio-temporal y de la respuesta ecolgica (modelo ms real)

CARACTERIZACIN DEL RIESGO..3Modelos fsicos y experimentales

Sistemas artificiales para medir respuesta al estrs ecolgicos (microcosmos acuticos)No rplicasMuy costososNo extraplales a otros ecosistemasEstimacin del riesgo

Naturaleza, magnitud y distribucin de los efectosCambio significativoCapacidad de recuperacinRedundancia de especiesValor social del ecosistema(sustentabilidad)

CARACTERIZACIN DEL RIESGO..3 Comparar contra cambios naturales (intrnsecos)

Vulnerabilidad diferentebosque incendios naturalesselvas incendios provocados

Cambio estadstico cambio significativodecisin con pocos datos, poco clarosevidencias y experiencia

Decisin por escala

espacialgrandes reastemporallargo plazoreversibilidadno reversible

EVALUACIN DE RIESGOA LA SALUDEVALUACIN DE RIESGOAMBIENTAL Presencia en el ambiente Concentraciones en el ambiente Factores que afectan destino y transporte Modelos de bioacumulacin Rutas de exposicinMenos recursos e importanciaMayor complejidadEVALUACIN DEL RIESGO