conceptos generales de evaluaciÓn de riesgo a la salud

CONCEPTOS GENERALES DE EVALUACIÓN DE RIESGO A LA SALUD

Dra. Ania Mendoza Cantú

RIESGO probabilidad de que ocurra un evento con consecuencias negativas (USEPA, 2001)

Evento exposición a un peligro

Sustancia tóxica en al ambiente

aire agua suelo alimentos

Consecuencias negativas efecto

- Compuesto (toxicidad)- Dosis- Tiempo y frecuencia

Se expresa en términos cuantitativos de probabilidad

Riesgo de morir por cualquier causa en un año en México

2000 435,000 muertes97.5 millones de habitantes

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

Exposición

ACTIVIDAD

TIPO DE RIESGO

Fumar 1.4 cigarros Cáncer, enfermedadescardiovasculares

Viajar 450 km en coche Accidente Volar 1,600 km en avión Accidente

Viajar 15 km en bicicleta

Accidente

Vivir dos meses de verano en Denver

Cáncer por radiación cósmica

Vivir dos meses con un fumador

Cáncer, enfermedades cardiovasculares

Comer 40 cucharadas de crema de cacahuate

Cáncer de hígado por aflatoxinas

Comer 100 pedazos de carne asada al carbón

Cáncer por benzo[a]pireno

Vivir 50 años a 10 km de un reactor nuclear

Accidente que libere radiaciones

RIESGOS NO PREOCUPANTES (10-6)

(Wilson, 1997)

EVALUACIÓN DE RIESGO A LA SALUD

Identificación delpeligro

Evaluación dosis-respuesta

Evaluación de laexposición

Caracterización delriesgo

IDENTIFICACIÓN DEL PELIGRO

OBJETIVO: determinar el vínculo entre un peligro (compuesto) y un efecto a la salud

EVIDENCIAS

1) Toxicológicas: efectos en animales de experimentación

Muy útiles para evaluar efectos a diferentes niveles de exposiciónLimitaciones

- Diferencias en metabolismo y susceptibilidad- Concentraciones elevadas (10-2, 10-3)- Efectos dependen del nivel de exposición, número y

separación de aplicaciones y forma de exposición

Modelos toxicocinéticos con base fisiológica (PBTK)

..1

2) Epidemiológicas: efectos en poblaciones expuestas.

Buscan una relación entre la exposición y los cambios en la

salud

IDENTIFICACIÓN DEL PELIGRO..2

Estudios de cohorte Estudios de casos y controles

tiempo

ExposiciónSalud

casos controles

expuestos

no expuestos

a b

c d


Estudios de casos y controles

Riesgo relativo: proporción de riesgo de la poblaciónexpuesta entre proporción de lapoblación no expuesta

a/(a+b)c/(c+d)

Riesgo atribuible: valor atribuible a la exposición

Rr =

aa + b

cc + d

-Ra =

> 1 riesgo en exp.

= 0 no riesgo adicional> = riesgo adicional


Limitaciones

Confusores variables que se relacionan con el compuesto

y con el efecto de forma independiente. Secontrolan estadísticamente

efecto

exposición

confusor

Sesgos

- Clasificación inadecuada de los individuos

- Muestra poco representativa

EVALUACIÓN DE LA EXPOSICIÓN

Exposición: contacto con una sustancia a través de las barreras del cuerpo (piel, tracto respiratorio,tracto gastrointestinal, mucosas)

OBJETIVO: estimar la magnitud, frecuencia, ruta, vía, duración de la exposición

Ruta: camino que sigue el compuesto en el ambiente desdeque se emite hasta que se pone en contacto con elindividuo (agua, aire, suelo, alimentos)

Vía: mecanismo por el cual entra el compuesto al cuerpo(inhalatoria, oral, dérmica)

Exposición = suma de todas las rutas y vías

..1

EVALUACIÓN DE LA EXPOSICIÓN ..2

DOSIS

potencial aplicada internaBiológicamente

efectiva


MAGNITUD

Concentración, duración y Frecuencia

- Crónica: 10 al 100% del tiempo de vida

- Subcrónica: < 10% del tiempo de vida

- Aguda: 1 día o menos


MEDICIÓN

Directa

Monitoreo ambiental monitores personales en aire

Monitoreo biológico

Compuesto y metabolitos(fluidos biológicos)

Biomarcadroes(cambios fisiológicos, bioquímicos, moleculares)

Indirecta estimación con modelos matemáticos

Concentraciones ambientales(aire, agua, suelo, alimentos)

Patrones humanos(inhalación, ingestión

contacto dérmico)+


MEDICIÓN INDIRECTA

Factores de rutas de exposición (FRE):

traducen una concentración en una exposición diaria (mg/kg/dia) de por vida, considerando información fisiológica y patrones humanos. Son estimaciones matemáticas

Dosis diaria promedio (ADD):

toma como base la exposición promedio de vida

ADD = dosis total

Peso corporal X tiempo promedio

Dosis total = concentración x ingestión x frecuencia x duracióno

inhalación

EVALUACIÓN DE LA EXPOSICIÓN

..6

Efectos carcinogénicos

Exposición estocástica a mayor exposición mayor probabilidad de efecto(no afecta severidad)

Efectos no carcinogénicos

Exposición determinística a mayor exposición mayor efecto

EVALUACIÓN DOSIS-RESPUESTA..1

OBJETIVO: encontrar una relación matemática entrela exposición y el riesgo de desarrollaruna respuesta negativa a esa dosis

dosis

respuesta

Sin umbral - carcinógenos

Efecto a dosis bajas con bajaprobabilidad de respuestaMayor exposición = mayor riesgo(relación lineal, extrapolación)

Con umbral – no carcinógenos

Al pasar el umbral, a mayor exposición mayor respuesta

Norespuesta

dosis

respuesta

EVALUACIÓN DOSIS-RESPUESTA

COMPUESTOS NO CARCINOGÉNICOS

..2

dosis

Importante determinar un nivel seguro de exposición para los individuos más sensibles (protección para toda la población)

Proporción de la

población con

respuesta

NOAELLOAEL

LOAEL = Dosis más baja que causa una respuesta observable

NOAEL = Dosis que no causa una respuesta observable


COMPUESTOS NO CARCINOGÉNICOS

..3

Estándares de Seguridad

Dosis de referencia (RfD)Concentración de referencia (RfC)

Ingesta diaria aceptable (ADI) OMS

Ingestiones tolerables (TIs) PISQ

EUA

EVALUACIÓN DOSIS-RESPUESTA..4

Criterios para selección de estudios

- Características de los animales de experimentación

- Dosis

- Efectos evaluados

- Calidad de los datos

Sexo más sensible de la especie más sensible para elórgano más sensible

Estudio crítico menor dosis con efectos adversos

Efecto crítico LOAEL más bajo


INCERTIDUMBRECOMPUESTOS NO CANCERÍGENOS

..4

Importante considerar la incertidumbre para establecer los umbrales y estándares de seguridad

RfC o RfD =NOAEL

UFH x UFS x UFL x MF

EXTRAPOLACIÓN

FACTOR DE INCERTIDUMBRE

TÍPICO

RAZONAMIENTO

EVIDENCIA EMPÍRICA

Animal a humano

(UFH)

10

Sensibilidad diferente entre especies

Diferencias metabólicas Humano más sensible - 6 veces que rata - 4 veces que cobayo - 12 veces que ratón

Promedio a población sensible

(UFS)

10

Variabilidad en humano, extremo más sensible

Intervalo entre más sensibles y menos sensibles < 10

LÓAEL a NOAEL (UFL) 10 NOAEL no encontrada Relación LÓALE-NOAEL < 10 Subcrónico a crónico

(UFC)

10 umbrales para exposición crónica, pero estudios con exposición menor

Relación entre NOAEL crónica-subcrónica es <10

Calidad de datos (MF)

1 –10 Evidencias insuficientes o controversiales

Juicio subjetivo de la evidencia disponible


INCERTIDUMBRECOMPUESTOS NO CANCERÍGENOS

..5

Dosis de referencia(Benchmark dose)

dosis

respuesta

Dosisde

referencia

DE10

Elección de dosis con cierta respuesta (DE10)

Dosis de referencia = nivel superior de incertidumbre


INCERTIDUMBRECOMPUESTOS CANCERÍGENOS

..6

Extrapoblación de Exposición alta a baja Mecanismo del cáncer

Modelo de un contacto

Modelo multicontacto

Modelo deetapas múltiples

una sola interaccióncon ADN causa tumor

exposición probabilidad de daño

Relación lineal

varias interaccióncon ADN causan tumor

Estimación demáximaprobabilidad

Transición porvarios pasos

para generar tumor

Etapas múltipleslinearizadas

Factores de pendiente: - pendiente a dosis ambientales - cambios en riesgo de cáncer por cambios en la dosis - dependen de la vía de exposición

CARACTERIZACIÓN DEL RIESGO..1

OBJETIVO: - integrar la información de la evaluación de la exposición y los datos de la dosis-respuesta- discutir la naturaleza y alcance del riesgo, las suposiciones, limitaciones e incertidumbre

Preguntas guía:

- ¿Cuáles son las incertidumbres al estimar los efectos a la salud? ¿cómo se deben calcular y presentar?- ¿Cuáles son las incertidumbres biológicas? ¿cuál es su origen? ¿Cómo se van a estimar? ¿qué efectos tienen en las estimaciones cuantitativas?- ¿Qué evaluaciones de dosis-respuesta y exposición deben ser utilizadas?- ¿Qué grupos poblacionales deben ser los primeros en ser protegidos y cuáles de ellos representan la expresión más significativa del riesgo a la salud?

CARACTERIZACIÓN DEL RIESGO

COMPUESTOS NO CANCERÍGENOS

..2

Determinar si la exposición cruza el umbral

Cociente de peligrosidad = Exposición

RfC

< 1 riesgo aceptable> 1 riesgo no aceptable

CARACTERIZACIÓN DEL RIESGO

COMPUESTOS CANCERÍGENOS

..2

Basada en factores de pendiente

Compuesto

Unidad de exposición

Vía (oral o inhalatoria)

Potencialcarcinogénico

Riesgo adicional

Riesgo extra

Riesgo a la dosis administrada mayorque riesgo de fondo(sin dosis)(= al deAnimales)

Riesgo de fondo = 0

Riesgo de vida = LADD x Factor de pendiente

CONCEPTOS GENERALES DE EVALUACIÓN DE RIESGO AMBIENTAL

Dra. Ania Mendoza Cantú

EVALUACIÓN DE RIESGO AMBIENTAL

DEFINICIÓN: determinación de la naturaleza y probabilidad de que las actividadesantropogénicas causen efectos indeseablesen animales, planta y ambiente

..1

EVALUACIÓN DE RIESGO AMBIENTAL..2

Identifica: valores ambientales de interésriesgos más importanteslagunas de información investigaciones

futuras

Riesgo ambiental = Exposición Efecto + incertidumbre

Información incompletaTransición continua

Apoya: Toma de decisiones en manejo ambiental

EVALUACIÓN DE RIESGO AMBIENTAL..3

Proceso interactivo

Definición delproblema

Caracterización

de la

exposición

Caracterización

de los efectos

ecológicosAnálisis

Caracterizacióndel riesgo

USEPA, 1998

DEFINICIÓN DEL PROBLEMA

..1

Objetivo: - Examinar los factores causantes del estrés ambiental y los efectos ecológicos- Caracterizar el ecosistema afectado

a) Descripción del sitio características importantes para estimar el riesgo

- Localización- Topografía- Hidrología (drenaje)- Clima- Áreas vulnerables (especies en peligro)- Efectos aparentes

DEFINICIÓN DEL PROBLEMA..2

b) Selección de los parámetros o indicadores

Características de los ecosistemas (componentes) donde se espera observar el efecto y que son importantes para la sustentabilidad. Se pueden mediro predecir

En especies - ind. Biológicos (plantas secundarias)

En poblaciones – tablas de vida (distribución de edades, variabilidad genética, etc.)

En comunidades – (abundancia, diversidad, sucesión tamaño, etc.)

En ecosistemas – transporte y destino de energía (estructura trópica) transporte y destino de materia (ciclos biogeoquímicos)

DEFINICIÓN DEL PROBLEMA

..3

c) Establecimiento del modelo conceptual

Resumen de la información

Hipótesis de trabajo

¿Cuál es el peligro? ¿Cuáles son los efectos?

Fuentes Factores Procesos Receptores

Diagrama de flujo

DEFINICIÓN DEL PROBLEMA..4

d) Formulación del plan de análisis

Estrategia del estudio (Fases)

- Muestreo

- Análisis químico

- Análisis de toxicidad

- Medición de parámetros ambientales

- Análisis de datos

- Modelación

ANALISIS..1

Objetivo: - Evaluar los datos toxicológicos- Establecer la relación estresor-respuesta- Calcular la exposición

CARACTERIZACIÓN DE LA EXPOSICIÓN

Exposición = Contactocon estresor

Coincidir en tiempo y espacio

Liberación dela fuente

Interacción con ecosistema

Exposición

Modelos mecanísticos

Calidad de aguaBalance de masas

Simplificación(incertidumbre)Datos cuantitativos

ANALISIS..2

CARACTERIZACIÓN DE LOS EFECTOS

Naturaleza y magnitud en función de la exposición

- Monitoreo- Pruebas de toxicidad en medio contaminado- Pruebas de toxicidad tradicionales (CE50-CL50)

Dosis-repuesta(umbrales)

Incertidumbre en extrapolación

- Espacio- Tiempo- Nivel de organización en ecosistema (ind. – comunidad)- Especies de laboratorio – especies nativas


Objetivo: - Integrar la información de exposición y efectos, considerando la incertidumbre- Evaluar el significado de los cambios ecológicos pronosticados

No hay modelo único idealRestricciones de tiempo,Dinero y conocimiento

a) Modelos empíricos

Cociente de Peligrosidad

(equivalente en ERS)

Q = CAE/CTE

CAE – Conc. estimada a unaexposición ambiental

CTE – Conc. Toxicológicamenteefectiva


a) Modelos empíricos

- No cambios en la concentración en tiempo y espacio- Efectos en laboratorio extrapólales a campo- Útil para cálculo inicial- No considerar cuantitativamente

< 0.1 efectos no adversos0.1 – 10 posibles efectos adversos> 10 probables efectos adversos

b) Modelos de proceso

- Compara la distribución de la exposición con la distribución de los efectos- Probabilidad que la CAE y CTE tengan la misma distribución- Reconoce la variabilidad espacio-temporal y de la respuesta ecológica (modelo más real)


c) Modelos físicos y experimentales

- Sistemas artificiales para medir respuesta al estrés ecológicos (microcosmos acuáticos)- No réplicas- Muy costosos- No extrapólales a otros ecosistemas

Estimación del riesgo

Naturaleza, magnitud y distribución de los efectos

Cambio significativo

Capacidad de recuperaciónRedundancia de especiesValor social del ecosistema(sustentabilidad)


- Comparar contra cambios naturales (intrínsecos)

- Vulnerabilidad diferente bosque – incendios naturalesselvas – incendios provocados

- Cambio estadístico cambio significativodecisión con pocos datos, poco clarosevidencias y experiencia

- Decisión por escala

espacial grandes áreastemporal largo plazoreversibilidad no reversible

EVALUACIÓN DE RIESGOA LA SALUD

EVALUACIÓN DE RIESGOAMBIENTAL

- Presencia en el ambiente- Concentraciones en el ambiente- Factores que afectan destino y transporte- Modelos de bioacumulación- Rutas de exposición

Menos recursos e importanciaMayor complejidad

EVALUACIÓN DEL RIESGO

conceptos generales de evaluaciÓn de riesgo a la salud

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