PLoS Medicine, 2005; 2(3): (más artículos en esta revista)

Proteger a los niños de las toxinas ambientales

Biblioteca Pública de la Ciencia
Bruce Lanphear P [*], Carlos V Vorhees, David Bellinger C
Resumen

Lanphear y colegas sostienen que los actuales requisitos de los EE.UU. en los ensayos de toxicidad y la regulación de los plaguicidas y los productos químicos industriales son insuficientes para salvaguardar los niños

Las epidemias de manifiesto la toxicidad generalizada después de la contaminación ambiental de las toxinas comercial anunciado el descubrimiento de una mayor vulnerabilidad de los niños al plomo, el metilmercurio, bifenilos policlorados (PCB), y el tabaco [1, 2, 3, 4, 5] (Recuadro 1]. Durante los tres últimos decenios, los investigadores han encontrado que notablemente bajo nivel de exposición a estas toxinas están vinculados con menos manifiesta síntomas de toxicidad-intelectuales, problemas de comportamiento, abortos espontáneos, partos prematuros o [6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30, 31, 32, 33, 34, 35, 36, 37, 38, 39, 40]. Además, hay más pruebas de que disminuciones en la capacidad intelectual y el bajo peso al nacer vinculada con el plomo o el tabaco son, para un determinado incremento de la exposición, la mayor en los niveles más bajos que los encontrados en los niveles más altos [10, 41, 42, 43].

Las consecuencias de la exposición a muchas otras sustancias químicas o mezclas de sustancias químicas, como los productos químicos-insecticidas a menudo específicamente diseñados para ser tóxicos-son en gran medida desconocidos [33, 34, 35, 44]. Muchos de estos productos químicos o sus metabolitos se encuentran en la sangre y los fluidos corporales de las mujeres embarazadas y los niños [45].

La vulnerabilidad a la Infancia Ambiental Toxinas

El desarrollo del feto y los niños pequeños son especialmente vulnerables a ciertas toxinas ambientales [46, 47, 48, 49, 50]. Críticos de los procesos de desarrollo neurológico se producen en el sistema nervioso central humano durante el desarrollo fetal y en los primeros tres años de vida. Estos procesos incluyen cortical diferenciación funcional, sinaptogenesis, mielinización, y programada la apoptosis [46].

La exposición de los niños a las toxinas ambientales es insidioso. Toxinas ambientales encubierta entrar en el cuerpo de un niño transplacentally durante el desarrollo fetal o por la ingestión directa de polvo de casa, el suelo, y la leche materna y de otras fuentes de alimentación durante la primera infancia [51, 52, 53, 54, 55, 56]. Nuestra capacidad para medir directamente los niveles reales de los productos químicos en el medio ambiente y tejidos humanos fluidos corporales usando marcadores biológicos (biomarcadores) permite a los científicos para vincular de manera más efectiva la exposición a las toxinas ambientales con discapacidad o enfermedad [57].

A pesar de nuestra mayor conocimiento de la toxicidad de los productos químicos ambientales, las pruebas de neurotoxicidad de desarrollo (DNT) y la toxicidad para la reproducción no suele hacer. DNT pruebas utiliza los experimentos con animales para proporcionar información sobre las posibilidades funcionales y morfológicas de toxicidad para el sistema nervioso fetal que resulta de la exposición de la madre a las toxinas durante el embarazo y la lactancia. Paradójicamente, DNT pruebas de un producto químico rara vez es solicitado, y luego pidió típicamente sólo si existe la validez de las pruebas existentes de que es neurotóxico.

La prevalencia de las enfermedades y discapacidades vinculadas a las toxinas ambientales

Sobre la base de informes de los padres, uno de cada seis niños de Estados Unidos tiene una o más discapacidades de desarrollo, desde un sutil aprendizaje abierta a los trastornos emocionales o de comportamiento [58]. La exposición a las toxinas ambientales han sido vinculados con mayores tasas de retraso mental, deterioro intelectual, y problemas de comportamiento, como los trastornos de conducta y déficit de atención hiperactividad [16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25 , 26, 27, 30, 31, 36, 37, 38, 39, 40, 41, 42, 43, 59, 60, 61].

EE.UU., uno de cada diez bebés nacen prematuros y alrededor del 5% tienen bajo peso al nacer [62, 63]. El parto prematuro, que se define como el nacimiento en menos de 37 semanas de gestación, es un importante factor determinante de la mortalidad infantil y la morbilidad durante la infancia [62, 63, 64]. La exposición a las toxinas ambientales como el plomo, el humo de tabaco, y el DDT se han vinculado con un mayor riesgo de aborto espontáneo, bajo peso al nacer, parto prematuro o [6, 9, 10, 13, 14, 15, 28, 32, 65, 66]. La tasa de incidencia para muchas de estas enfermedades o discapacidades ha aumentado, al igual que el tratamiento para el trastorno de déficit de atención e hiperactividad y la depresión en niños [62, 63, 67, 68, 69, 70].

Múltiples factores de riesgo, incluidos los genéticos y ambientales influyen, en interacción compleja y, a menudo, los medios de causa desconocida enfermedad y discapacidad en los niños. Pero los esfuerzos se pueden realizar para prevenir o reducir los riesgos ambientales vinculados a la enfermedad sin el pleno esclarecimiento del mecanismo subyacente [71]. Así, la realización de algún tipo de prueba para determinar los plaguicidas y los productos químicos industriales que pueden causar toxicidad reproductiva o neuroconductual antes de la química alcanza un uso generalizado es esencial para proteger a las mujeres embarazadas y los niños.

Origen y Evolución de la DNT Pruebas

El proceso de desarrollo potencial para la realización de pruebas en animales de laboratorio neurotoxinas surgió de una serie de trágicas epidemias. Uso generalizado de la droga talidomida en la década de 1950 dio lugar a una epidemia de phocomelia, una ausencia o deformidad de las extremidades y otros defectos congénitos en los niños expuestos en útero a la droga [72]. Posteriormente, en 1965, la Administración de Alimentos y Medicamentos (FDA) ha desarrollado la Teratología Directrices. Dado que la talidomida graves defectos inducidos en conejos pero no en las ratas, estas directrices se pide pruebas de toxicidad en dos especies. Además, estas directrices se centró en graves anomalías, que no exige pruebas de comportamiento o DNT.

Tras el brote de intoxicación por el metil-mercurio en la bahía de Minamata (Recuadro 1], el Japón y el Reino Unido añadido de comportamiento (DNT) teratología directrices a sus necesidades en 1974 y 1975, respectivamente [73]. En 1978, la colaboración del comportamiento de estudios de teratología (CBTS) fue concebida para normalizar y evaluar los métodos de ensayo para la DNT en los EE.UU. [74]. El informe final fue emitido en 1985, y poco después, el doctor Donald Kennedy, que era entonces Comisionado de la FDA, con el apoyo de la adopción de las recomendaciones CBTS. Pero la FDA no aplicar estas recomendaciones después de la salida de Kennedy.

En 1990, los EE.UU. la Agencia de Protección Ambiental (EPA) identificó nueve teratogens desarrollo neuroconductual de los seres humanos y los animales (plomo, PCBs, el metil-mercurio, cocaína, alcohol, la fenitoína, la heroína, la metadona, y las radiaciones ionizantes) y desarrollado normas para las pruebas en DNT Animales de laboratorio [49, 50]. Para 1991, el desarrollo de directrices de examen Neurotoxicidad (OPPTS 870.6300) se ha establecido para enviar datos químicos a la EPA [49]. En 1993, el Consejo Nacional de Investigaciones recomendó que DNT datos se incluirán en la EPA de las evaluaciones de los plaguicidas, los cuales incluyen clases de los productos químicos especialmente diseñados para ser tóxicos [44].

La precaria EE.UU. marco para la protección de los niños

A pesar de los numerosos intentos de mejorar el sistema de regulación, como el CBTS, el marco para proteger a los niños de las toxinas del medio ambiente es precaria. En virtud de la normativa actual, los fabricantes de productos químicos comerciales (con exclusión de los plaguicidas) no están obligados a facilitar todo los datos de toxicidad antes de la venta de sus productos. Tampoco están obligados los fabricantes de plaguicidas para la oferta básica de pre-toxicidad y la exposición de datos necesarias para asegurar que los niños sean protegidos de la exposición y el daño potencial de la utilización de los plaguicidas. De hecho, la gran mayoría de los productos químicos no han sido probadas para la DNT. La más básica pruebas de toxicidad en animales se carece de un 75% de las 3000 más alto volumen de producción de productos químicos de los productos químicos para los que la producción anual es superior a 1 millón de libras por año [49, 75, 76, 77]. La EPA de los EE.UU. ha entrado en un acuerdo con el Consejo Americano de Química, el fabricante de productos químicos de la asociación comercial, de prestar servicios básicos de las pruebas de toxicidad de alto volumen de producción de productos químicos para el año 2005 ( Http://www.epa.gov/chemrtk/volchall.htm ), Pero esto es voluntario.

Para los nuevos plaguicidas destinados a ser utilizados en los cultivos de alimentos-una de las áreas en las que los reglamentos son los reglamentos más estrictos-que sólo requieren ser evaluados DNT ensayos para las sustancias ya conocidos o sospechosos de estar toxinas. Además, la necesidad de pruebas de neurotoxicidad ser llevada a cabo sólo en los animales adultos. La EPA reconoce que más de 140 están registrados plaguicidas neurotóxicos (es decir, diseñados específicamente para actuar contra las plagas de neurotransmisores o interferir con otros procesos compartidos por los mamíferos y los insectos), pero la EPA ha recibido DNT pruebas utilizando protocolos validados para sólo nueve plaguicidas [49, 75, 76, 77].

No existe una exigencia general de que los pesticidas u otros productos químicos se realizarán las pruebas de potencial DNT antes de su registro y el uso [49]. Para plaguicidas de los que se someten a pruebas de pre-más que otros productos químicos de la EPA se ha basado en un sistema escalonado de los ensayos de toxicidad. El supuesto subyacente a este sistema es que los resultados positivos en las anteriores, más pruebas básicas de neurotoxicidad en animales adultos se "activar" la EPA para solicitar realización de pruebas más detalladas por parte de los fabricantes, incluidas las pruebas en animales inmaduros. Lamentablemente, este proceso en niveles no ha resultado adecuado DNT en la prueba. En 1998, un interno de la EPA Toxicología Grupo de Trabajo llegó a la conclusión de que estos factores desencadenantes pueden no ser suficientes para identificar todas las sustancias químicas que tienen el potencial de producir DNT [75]. Además, este sistema desalienta la industria en niveles de la realización de ensayos en animales inmaduros, porque las conclusiones podrían requerir más costosas pruebas y obstaculizar un producto químico lleguen al mercado.

El marco europeo: "REACH"

En 2001, la Comisión Europea afirmó que la Unión Europea del marco legislativo no proporcionó suficiente información sobre los efectos adversos de los productos químicos sobre la salud humana, y que cuando se identificaron los riesgos de los organismos reguladores son lentos para evaluar los riesgos e introducir medidas para reducir los riesgos [78]. De hecho, los fabricantes de sustancias químicas no son necesarias para "demostrar" que un producto químico es seguro, antes de su comercialización. La Comisión Europea propuso un nuevo marco reglamentario para los productos químicos, REACH (Registro, Evaluación y Autorización de Productos Químicos) [78, 79] (Figura 1].

Con REACH, fabricantes de productos químicos tendrán que asumir una mayor carga de demostrar la falta de daños por el uso de sus productos. En concreto, REACH exigirá tanto europeos como no europeos, los fabricantes de hacer negocios en Europa a presentar más amplios datos sobre toxicidad para los alrededor de 30000 productos químicos en el mercado, incluidos los de reproducción y DNT datos para los productos químicos producidos en mayor cantidad. Que se encuentran los productos químicos peligrosos se sujeta a un procedimiento de autorización que demostrar que se puede utilizar en condiciones de seguridad o de que no existen alternativas más seguras. Este proceso de registro no garantizaría que las sustancias son seguras, pero es un paso en la dirección correcta.

El Consejo Americano de Química tiene objeciones a REACH, afirmando que "la propuesta de reglamento es gravoso, costoso y poco práctico" ( Http://www.accnewsmedia.com/site/page.asp?TRACKID=&VID=1&CID=359&DID=1256 ). La industria farmacéutica utiliza objeciones similares para alejar los reglamentos antes de la epidemia de la talidomida marcó el inicio de las necesidades de agentes farmacéuticos a someterse a extensas pruebas de pre-en los ensayos clínicos [80].

Limitaciones de las pruebas en animales para DNT

La EPA de los EE.UU. ha sido más lenta de lo que a la UE a adaptarse a la abrumadora evidencia de que bajo nivel de exposición a las toxinas ambientales pueden ser perjudiciales. La EPA sigue dependiendo en gran medida en datos de los animales (toxicidad) de pruebas realizadas en un solo especies animales y en los animales adultos. Además, la EPA directrices generales para una prueba de detección de la toxicidad para el desarrollo generalmente sólo examinar crudo finales de la evaluación toxicológica, como la muerte, el peso corporal, o disfunción de órganos. En cambio, la DNT que incluye tests de actividad locomotora, startle acústica, el aprendizaje y la memoria. Pero, tal como está diseñado, los ensayos existentes, podría perderse importantes efectos tales como cambios de humor, conductas impulsivas, y en Nueva York los problemas que los seres humanos se ha demostrado que resultan de la exposición a las toxinas ambientales [24, 27, 30, 37, 40]. Aunque estos efectos puede parecer sutil, que puede interferir seriamente con un niño social y bienestar emocional. Asimismo, no está claro si las pruebas realizadas en las actuales directrices de la EPA detectará sutil déficit en las capacidades humanas fundamentales tales como la lectura.

Hay otros problemas con los que confía principalmente en animales adultos señal a la posibilidad de DNT en seres humanos. La estructura y el desarrollo de la corteza cerebral de los animales comúnmente utilizados en estos estudios difiere notablemente de la de los humanos. A los efectos de los productos químicos en un tipo de animal puede diferir de sus efectos sobre otros animales y en seres humanos. En el caso de la talidomida, altas dosis de la exposición fetal había morfológicas efectos adversos en conejos, pero no las ratas; efectos funcionales sólo recientemente se han descrito [81].

Aunque existe cierta concordancia de los datos humanos y animales de los efectos adversos del plomo, el mercurio, los PCB y, la ingesta de los límites establecidos para estos compuestos exclusivamente sobre la base de estudios en roedores no han sido suficientemente protección de la salud humana en comparación con estudios epidemiológicos [47] . De hecho, hay pruebas concluyentes de los estudios epidemiológicos generalizada de los contaminantes como el plomo, tabaco, y de los PCB que estudios en humanos son esenciales para garantizar que los niños no se vean perjudicados por los bajos niveles de exposición [11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30, 31, 32, 33, 34, 35, 36, 37, 38, 39, 40].

Desde un punto de vista científico, los datos de estudios epidemiológicos representan el "estándar de oro" para detectar los sutiles efectos de las toxinas ambientales en los seres humanos. Sin embargo, los estudios epidemiológicos son costosos de montar, difícil de ejecutar, y tardan años en completarse. Uso de los estudios observacionales a desentrañar las consecuencias negativas de una única toxina de otras influencias ambientales y promulgar el reglamento es un difícil y doloroso proceso lento. También existe un desincentivo financiero a los solicitantes de registro de productos químicos voluntariamente fondo de tales estudios, porque un estudio epidemiológico podría dar lugar a normas más estrictas. Más importante aún, si la sociedad sigue dependiendo de los estudios epidemiológicos para evaluar la toxicidad de las sustancias químicas sólo después de que se comercializan, en primer lugar muchos niños a salvo.

Medidas para proteger a los niños de las toxinas ambientales

Los niños deben estar mejor protegidos de los nuevos y existentes productos químicos que se sabe o posibles toxinas [49]. Para proteger a los niños de las toxinas existentes, tales como el plomo, el mercurio, y el tabaco, la EPA de los EE.UU. y la FDA necesita más autoridad y los recursos para regular y reducir las emisiones y las exposiciones. Bajo nuestro sistema actual, los esfuerzos para mejorar los reglamentos para proteger a los niños de toxinas confirmados son costosos y prolongados. De hecho, innumerables comunidades en todo el mundo sufren de la contaminación generalizada del medio ambiente. Si hay alguna lección de nuestra experiencia con las toxinas ambientales, es que tenemos que identificar el medio ambiente sustancias químicas que son tóxicas antes de ser comercializados o de amplia difusión.

Para los nuevos comerciales de los productos químicos, los ensayos de toxicidad en los animales debería ser necesario antes de ser comercializados. Para todos los nuevos productos químicos, incluidos los pesticidas, extensas pruebas de pre-debería exigirse en varias especies animales de ambos sexos y en diferentes etapas de desarrollo. Estas pruebas deben ser diseñados para tener suficiente poder estadístico para detectar diferencias sutiles dentro de los márgenes de la exposición que se dan en las poblaciones humanas. De aplicarse, estas pruebas sería una dramática salida de los reglamentos existentes, proporcionando al mismo tiempo un poderoso incentivo para la industria a elaborar productos químicos menos tóxicos.

Ensayos de toxicidad en los animales es esencial, pero insuficiente para proteger a las mujeres embarazadas y los niños. Por un lado, la incertidumbre acerca de la seguridad de un producto químico para los seres humanos persistirá incluso después de los ensayos de toxicidad en animales se completó con éxito. Una salvaguardia adicional que merece mayor debate es si prevalece el medio ambiente las sustancias químicas a las que los niños pueden estar más expuestos deberían someterse a extensas pruebas antes de los ensayos en humanos de su comercialización. Si hecho, estos estudios deberían examinar la exposición, la absorción (en uso de biomarcadores), y los efectos adversos entre los niños u otras poblaciones sólo cuando el producto se utilice de la forma prevista. Por ejemplo, una vez que los ensayos de toxicidad con animales de una zona residencial de plaguicidas está completa (incluyendo DNT y pruebas de toxicidad para la reproducción), un plaguicida puede someterse a la realización de nuevos ensayos en el entorno familiar. El uso de un grupo experimental y un grupo control, los investigadores se comparan los niveles de pesticidas encontrados en el polvo asentado, en las manos de los niños, y en la sangre, orina o cabellos. Los niños que se ha de seguir, cuando se indica, a fin de que un exceso de problemas neuroconductuales u otros resultados pertinentes no se desarrolló entre las personas cuyos hogares fueron asignados a recibir la aplicación de plaguicidas.

Si esos juicios se llevaron a cabo, las familias tendrían que estar informada sobre la finalidad, los beneficios potenciales, y los riesgos de los participantes. Los ensayos deberán ser realizados por el gobierno federal o de otras entidades independientes que no tienen vínculos con la industria química-y financiado por una industria de tasa o impuesto. Representantes de la comunidad que deben participar en la revisión y aprobación de dichos ensayos, y las normas éticas que deben establecerse en relación con, por ejemplo, la función de los datos de seguridad y vigilancia de las juntas. Muchas familias, sin lugar a dudas que es censurable y que optan por no participar. De hecho, algunos productos nunca podría someterse a la prueba si no se ofrecen significativos beneficios a las familias, en cuyo caso el producto o bien ser retirados del mercado o que nunca lleguen al mercado.

Este tipo de juicio sonidos extremos, pero es muy racional en comparación con el actual enfoque de una posible difusión de la toxina en los entornos de los niños sin ningún tipo de datos sobre la exposición humana, la absorción, o toxicidad. Además, en virtud de nuestro sistema actual, las familias no son ni informado ni dado una opción de rechazar la participación en lo que en última instancia son los experimentos exponiendo a millones de mujeres embarazadas y los niños a los posibles toxinas. Por lo tanto, tenemos que deliberar cuidadosamente sobre si este tipo de ensayos se puede hacer en una moda ética. También tenemos que tener un nuevo debate acerca de si es ético que siga difundiendo desconoce la toxicidad de los productos químicos en los entornos de los niños o que los niños puedan estar continuamente expuestos a las toxinas prevalentes, como el plomo, a pesar de las considerables pruebas de que son tóxicos [82]. Con demasiada frecuencia, se deja a algunos investigadores o dirigentes de la comunidad para descubrir y cuantificar los efectos negativos de las toxinas, y los defienden en los esfuerzos para reducir la exposición de los niños.

Conclusión

En contraste con la UE propuesto por el programa REACH, que exigiría a la industria a realizar más pruebas o análisis que demuestran que la alta producción de los productos químicos no causar daños a los fetos o niños, la administración Bush ha afirmado-de forma conjunta con el Consejo Americano de Química-que Tales reglamentos perjudicaría a la industria [83, 84]. Es hora de reconocer que los actuales requisitos de los ensayos de toxicidad y los reglamentos son insuficientes para salvaguardar las mujeres embarazadas y los niños. Hasta que un sistema normativo formal se desarrolla eficazmente a la pantalla e identificar nuevos y existentes de los productos químicos que son tóxicos para las mujeres embarazadas y los niños, que nos queda a la espera de la próxima epidemia de advertir acerca de un desastre ambiental. Lamentablemente, para entonces tendremos una vez más perjudicado nuestro nido [85].

Nos gustaría agradecer los comentarios de David Wallinga.