+ All Categories
Home > Documents > HIDROCARBUROS POLIAROMATICOS

HIDROCARBUROS POLIAROMATICOS

Date post: 17-Jul-2015
Category:
Upload: david-rodriguez-vasquez
View: 367 times
Download: 0 times
Share this document with a friend
17
Transcript
Page 1: HIDROCARBUROS POLIAROMATICOS

5/14/2018 HIDROCARBUROS POLIAROMATICOS - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/hidrocarburos-poliaromaticos 1/17

Capitulo 19

Hidrocarburos poliaromaticos

Francisco Mercado Calderon *

1. ANTECEDENTES HIST6RICOS

Los hidrocarburos poliaromaticos (HPA) se producen por la combustion

incompleta de materia organica y son contaminantes que se encuentran

practicamente en todas partes. La referencia historica mas antigua sobre

estos compuestos se remonta a 1775, con Percival Pott, quien fue el primero

en asociar la exposici6n al hollin de las chimeneas con el cancer del escrotode los deshollinadores. Seguramente Pott no supo que tipo de moleculas

intervenian en el proceso de la carcinogenesis, pero su observaci6n fue

trascendente y abri6 el camino para investigarel cancer de origen quimico

(vease tambien el Capitulo 6).

El control de la exposici6n a los HPA Y la prevenci6n 'de sus efectos

bio16gicos es de gran importancia para proteger el medio ambiente y la salud

humana, principalmente en el caso de los grupos de mayor exposici6n

ambiental y ocupacional, 0 por sus habitos y estilos de vida.

2. DEFINICI6N YALGUNASPROPIEDADESFISICAS

Los HPA se generan en los procesos de pir6lisis y pirosintesis, 0 en la

combusti6n incompleta de la materia organica, Estan formados por la fusion

.. F ac ultad d e E stu dio s S up erio re s-Z ara go za -U l-la lv l, Mexico, D.F. e Instituto de Salud PUblica,C uern av aca , M a r.

Page 2: HIDROCARBUROS POLIAROMATICOS

5/14/2018 HIDROCARBUROS POLIAROMATICOS - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/hidrocarburos-poliaromaticos 2/17

316 Capitu lo 1 9

de dos a mas anillos bencenicos que comparten dos atomos de carbona y

pueden ser de diferentes tipos que se desoribiranmas adelante. En la figura

19.1 se presentan las f6rmulas de algunosHPA

FIGURA 19.1

F 6rmulas d e A lgunos H id rocarburos P ollaromaticos

0001, ANTRACENO 2. BENZ[a)ANTRACENO

C f \ !

3. 7,12-DIMETIL-BENZ[ajANTRACENO4. 3-METILCOLANTRENO

5. BENZOla]PIRENO 6. OIBENZ[a.hlANTRACENO

Pueden encontrarse en fase de vapor 0 gaseosa y/o en fase s6lida 0

particulada, 1 0 que depende, principalmente, de su peso molecular y su

presi6n de vapor -que son caracteristicos de cada tipo de HPA- y de la

temperatura ambiente. Esta tiene un marcado efecto en el coeficiente de

distribuci6n gas-particula.

Se ha demostrado que, durante las' semanas mas calurosas del afio, los HPA

de cinco anillos se pueden detectar tanto en fase de vapor como particulada.Par 1 0 contrario, si la temperatura baja desde 25°C hasta -20 °C, la presi6n

Page 3: HIDROCARBUROS POLIAROMATICOS

5/14/2018 HIDROCARBUROS POLIAROMATICOS - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/hidrocarburos-poliaromaticos 3/17

Hld rocarbu ros Po lla roma ll cos 317

de vapor caera casi tres ordenes de magnitud. De acuerdo con Murray et at.,

Ia presion de vapor de los HPA cambia un orden de magnitud por cada

cambio de temperatura de aproximadamente 15°C. La mayor presencia de

HPA en la fase particulada, que se debe a la disminucion de la temperatura,

esta de acuerdo con las observaciones m a s antiguas, en el sentido de que las

concentraciones ambientales de los HPA son mayores en inviemo que en

verano. Muchos de los HP A de bajo peso molecular se encuentran como

particulas durante los periodos de frio extremo.

En cuanto a la presion de vapor, Junge demostro que los compuestos con

presion de vapor muy alta (valores de 1 x 10-5 kPa) se presentan en la

naturaleza de manera predominante en fase gaseosa, mientras que aquellos

con presiones de vapor menores de 1 x 10-8 kPa se presentan

exclusivamente en fase particulada. Los compuestos con presion de vapor

entre estos Iimites pueden presentarse en ambas fases.

A 25°C los HPA de dos 0 tres anillos aromaticos se encuentran

principalmente en fase de vapor, los HPA de cuatro y cinco anillos se

encuentran distribuidos en ambas fases y, los de seis anillos 0 mas, casi

exc1usivamente en fase particulada, 1 0 que seftala, a su vez, la importancia del

peso molecular. A menor peso molecular, los HPA se encuentran en fase

gaseosa 0 de vapor y, a mayor peso molecular, en fase solida 0 particulada.

EI cuadro 19 . 1 muestra Ia distribucion de las fases de algunos HPA de

acuerdo con su presion de vapor y peso molecular a una temperatura de 25

°C. Es mas, su caracteristica de aerosoles menores de una micra, en ausencia

de deposito humedo, les permite tener tiempos de residencia, en atmosferas

urbanas, de 100 a mil horas.

Los HPA son insolubles en agua, pero solubles en disolventes organicos

como tolueno, acetona, ciclohexano, metanol 0 tetrahidrofurano. Son

liposolubles, por 1 0 que se absorben facilmente por la piel y penetran al

organismo, sobre todo, en fase particulada. La via inhalatoria tambien tiene

un papel muy importante en 1a absorcion de los HPA. A este respecto,

existen estudios que demuestran que e1benzo(a)pireno (BaP), por ejemplo,

se adhiere a las particulas menores de 3 urn, Incluso, investigaciones mas

recientes indican que, en las zonas urbanas, el 75 % del BaP de los aerosoles

Page 4: HIDROCARBUROS POLIAROMATICOS

5/14/2018 HIDROCARBUROS POLIAROMATICOS - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/hidrocarburos-poliaromaticos 4/17

318 capitulo 19

se encuentra en particulas menores de una micra, con un diametro

aerodinamicomenor a 0.26 um . Por el tamafio de las particulas asociadas

con los HP A, se facilita su absorcion pulmonar, a traves de la fraccion

respirable, esto es, la materia particulada de menos de 10 urn de diametro

aerodinamico (veanse los Capitulos 5 y 9).

CUADRO 19.1

Distribuci6n de Diferentes HPA de Acuerdo con su

Presi6n de Vapor (kPa)A25 °C y su Peso Molecular

CompuestoPresion de vapor, PM8kPa a 25°C

Naftaleno (10~1 a 1 O~2) 128

Fluoreno (1O~3a 1O~4) 166.2

Fenantreno (10~3a 1O~5) 178.2

Antraceno (lO~4a 1O~5) 178.2

Pireno (lO~5a 1O~) 202.3

Benz( a)an traceno (10~7a 1O~8) 228.3

Benzo(a)pireno (10~9a 1 0·1 0) 252.3Benzo ( e )pi reno (10~9a 1O~lO) 252.3 (Particulas)

Benzo (g ,h , i )pe ri leno (lO~1O ~ 10-11) 276.3

Fase

Gaseosa

Gaseosay

S61ida

S6lida

• Peso m olecular

Fuente: Modificado de Junge (1977).

Los aero soles que contienen HPA son diseminados en el aire y pueden ser

transportados por el viento a distancias muy grandes, por ejemplo, Bjorseth y

Olufsen encontraron que HPA originados en Gran Bretana podian ser

identificados en Noruega y Suecia.

Los monitoreos ambientales muestran que las concentraciones de HPA

siempre son masaltas en las muestras de aire que han sido tomadas en donde

son visibles los humos de los procesos de combustion.

Page 5: HIDROCARBUROS POLIAROMATICOS

5/14/2018 HIDROCARBUROS POLIAROMATICOS - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/hidrocarburos-poliaromaticos 5/17

Hldroca rbu ros Po li aroma ilcos 319

3. CLASIFICACI6N QUiMICA

Con el desarrollo de nuevos instrumentos y metodos analiticos, laidentificaci6n de los HPA ha experimentado un enorme crecimiento. Hoy se

conocen varios cientos de diferentes tipos de HPA: se ha ca1culado que tan

s610 los is6meros de los HPAnO" substituidos son 1 896.

Los HPA pertenecen al grupo de los compuestos poliaromaticos (CPA), los

cuales se clasifican en homociclicos, si el anillo esta formado solamente de

atomos de carbono y, heterociclicos, si en su anillo, ademas de atomos de

carbono, hay uno 0 mas heteroatomos como nitr6geno,oxigeno 0 azufre. El

cuadro 19.2 muestra un esquema general de esta clasificaci6n y algunos

ejemplos.

La numeraci6n, nomenclatura, principales sitiosactivos y otros detalles sobre

la quimica de estos compuestos se pueden consultar en cualquier libro basico

de quimica organica.

4. QUIMICA ATMOSFERICA

Los HPA pueden reaccionar en la atmosfera, de manera quimica y

fotoquimica, con oxigeno, ozono, radicales oxhidrilo, 6xidos de nitr6geno,

acido nitrico, 6xidos de azufre y acido sulfurico y producir nuevos

compuestos, que pueden ser mas t6xicos que los originales, entre ellos,

carcin6genos potentes, como se describe a continuaci6n. (vease tambien los

Capitulos 6" 9 Y 10). -

En general, la descomposici6n de los ,HPA esta determinada por el tipo de

agente quimico al que estan' expuestos, la naturaleza del sustrato en el cual

han sido adsorbidos, la temperatura, la luz y Ia humedad relativa.

4.1 OXIDACION

Esta puede "activar" a los HPA, es decir, producir compuestos ep6xicos

similares a los que se producen in vivo mediante la activacion metab6lica.Por ejemplo, se ha report ado que el SaP puede ser oxidadopor el ozono en

Page 6: HIDROCARBUROS POLIAROMATICOS

5/14/2018 HIDROCARBUROS POLIAROMATICOS - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/hidrocarburos-poliaromaticos 6/17

320 Cap itu lo 19

la regi6n K para dar su 6xido 4~5. Este compuesto tiene una actividad

mutagenica muy alta en las pmebas de Ames.

CUADRO 19.2

Clasificaci6n Qufmica de los Compuestos Poliarom'ticos

Grupo Ejemplos

Hidrocarburos

Poliaromaticos

Homocicl icos

CAP

Hidrocarburos

Poliaromaticos

Policiclicos

Substituidos

Compuestos

PoliaromaticosHeterociclicos

4.2 NITRACrON

Benzo[ a JpirenoFenantreno

Pi reno

Criseno

Benzo[ a]antraceno

1,4~Dimetilfenantreno

l-Hidroxipireno

Carbazol

Dibenzodioxinas

Dibenzofuranos

Las reacciones de los HPA con los 6xidos de nitrogeno y el acido nitrico

forman aza-arenos, muchos de los cuales son mutagenicos, Par ejemplo, el 1-

nitropireno es mutagenico en las pmebas de Ames y forma aductos' con el

ADN. La uni6n se realiza a traves de enlaces covalentes de los metabolitos

electrofilicos, altamente reactivos, con los sitios nucleofilicos del ADN.

Otro producto de procesos de nitraci6n es el 3-nitrofluoranteno que, al igual

que los anteriores, es un poderoso mutageno. La quinolina es un

hepatocarcin6geno en ratas y ratones y ella y sus derivados, 4- y 8-

li t Producto de la reacci6n de dos m oleculas, una ex ogena, com unm ente un producto de

b io tra nsfo rm a cio n e nz im a tic a d el c omp ue sto o rig in al y otra end6gena, per ejem pJo el A DN .

Page 7: HIDROCARBUROS POLIAROMATICOS

5/14/2018 HIDROCARBUROS POLIAROMATICOS - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/hidrocarburos-poliaromaticos 7/17

Hldroca rbu ros Po lla rc rna tl cos 321

m etilquinolina son activos "in iciadores" tum orales en la piel de rat6n (vease

e l Cap itu lo 6).

P rec isamen te, lo s lIP A que han sido activados por las reacciones de nitraci6n

u ox idaci6n en la atm 6fera se consideran com o "iniciadores" potenciales del

proceso cancerigeno. Esto mismo sucede in vivo, cuando los HPA son

biotransformados y convertidos en productos inductores de m utaciones

geneticas.

4.3 SULFACION

Se ha reportado que los derivados de azufre de criseno, benzo[c]criseno y

dibenz[ a J]antraceno en que un atom o de azufre ha sustitu ido a un carbono

(Ssanalogos) son carcinogenos aim m as potentes que los HP A orig inales.

O tros tio-arenos han m ostrado actividad m utagenica en las pruebas de Ames

4.4 O TRA S REA CCIO NES

Se ha dem ostrado que el n itrato de perox iacetilo (PA N) puede ox idar a t BaP

form ando quinonas y, en pequefias c an tid ad es, h id ro x i- y dihidroxi-BaP.

O tros per6x idos tam bien han dem ostrado capacidad para ox idar a los HPA Y

g en erar diferen tes pro ducto s de o xidacio n.

5. FUENTES DE EXPOSICION

En la actualidad, se sabe que los HPA son producidos por fuentes naturales,

com o los volcanes y los incendios fore s tales, asi com o por fuentesantropogenicas entre las que destacan: plantas coquizadoras, industria del

alum inio , procesos siderurgicos, refinaci6n del petro leo , m inas de carb6n,

fabricas productoras de electrodos de grafito , lim pieza de chim eneas,

com busti6n incom pleta del diesel, hum o del tabaco, y los procesos de

ahumado y asado de la carne.

A sim ism o, son fuentes de HPA algunos procesos industriales que utilizan

m aterias prim as com o el alquitran de carb6n y el coque derivado delpetr6leo , que contienen estos com puestos y sobre los cuales la IARC

Page 8: HIDROCARBUROS POLIAROMATICOS

5/14/2018 HIDROCARBUROS POLIAROMATICOS - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/hidrocarburos-poliaromaticos 8/17

322 Cap ftu lo 1 9

considera que haysuflciente evidencia respecto a su carcinogenicidad para

los humanos.

5.1 AIRE

En Estados Unidos se ha calculado que las emisiones anuales de HPA a la

atmosfera, en toneladas metricas, 'son: incendios, 4 024; calefaccion

residencial, 3 956; automoviles y camiones, 2266 Ycalderas industriales, 74.

Tan solo de BaP, el HPA mas conocido y estudiado, se ha calculado que su

producci6n en Estados Unidos es de 300 a 1 300 toneladas metricas anuales.

En 198'1, Pucknat reporto que las concentraciones de BaP obtenidas por la

Red Nacional de Vigilancia del Aire de los Estados Unidos en 120 ciudades

de ese pais, se encontraban entre 0.2 y 19.3 ng/m' . En el Tunel del Puerto de

Baltimore se encontraron valores mas altos de' BaP, con concentraciones

promedio de 66 ng/m",

5.2 ALTh1ENTOS

Se handetectado hasta 50.4 ug/kg de BaP en un solo filete decameasada y

37 ug /kg de BaP en el pescado japonesahumado.

5.3 HUMO DELTABACO

En el humo del tabaco se han medido niveles de BaP que van de 0.2 a 12.2

ug 1100 cigarrillos.

5.4 SUELO

Se acepta generalmente que los HPAllegan al suelo por deposito, ya sea

humedo 0 seco, de las particulas que se encuentran suspendidas en' la

atmosfera y que, en general, el suelo de las areas urbanas esta mas

contaminado que el de las rurales. Asi, las concentraciones de BaP en el

suelo urbano oscilan entre 2 000 ug /kg en el suelo cercano a carreteras de

alta velocidad pasando por concentraciones de 200 mg/kg en suelos cercanos

a refinerias petroleras hasta valores de 650 mg/kg en terrenos contaminados

Page 9: HIDROCARBUROS POLIAROMATICOS

5/14/2018 HIDROCARBUROS POLIAROMATICOS - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/hidrocarburos-poliaromaticos 9/17

Hldrocarburos Pollaromatlcos 323

con alquitran de carb6n, mientras que, en areas rurales.Jos valores de BqP

van de.O a 1 300 ugzkg .

5.5 AGUA

El contenido deBaP en el agua es: agua potable, 0,1 a 23.4J.lg 1m3; aguas

superficiales, 0.6 a 114 J.lg1m ; efluentes industriales, de 1 a 1,840 ug/m"; en

aguas de drenajeprovenientes de habitaciones y fuentes industriales se han

determinado hasta 34.5 mg/m'.

5.6 AMBIENTE LABORAL

En el ambiente ocupacionaJ se han report ado niveles extraordinariamente

altos de BaP que fluctuan entre 22 300 Y 33 000 ng/m" en los puestos de

trabajo de los hornos de las plantas coquizadoras y entre 8 000 Y 90 000

ng/m' en los procesosde grafitizaci6n, mezclado e impregnacion de las

plantas productoras de electrodos de grafito.

5.70TROS

En los aceites usados de los motores, ademas del BaP, se ha encontrado

benza[a]antraceno (BaA), de comprobada carcinogenicidad experimental. Se

ha reportado que de 1 071 muestras de aceites usados, el74 % tenia BaA en

concentraciones de <5 a 660 ug/g (ppm).

Recientemente se ha descrito el importante papel que tiene la vegetaci6n 'para

retirar los HP A de la atmosfera, pues el 18 % de estos es retirado

permanentemente del aire, absorbido por la vegetacion e incorporado alsuelo.

6. POBLACIONES

Tomandoen cuenta las fuentes de exposici6n antes descritas, es evidente que

las poblaciones en riesgo son practicamente todas las de las zonas urbanas e

industriales, aunque sus riesgos sean variables, dependiendo de diversos

Page 10: HIDROCARBUROS POLIAROMATICOS

5/14/2018 HIDROCARBUROS POLIAROMATICOS - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/hidrocarburos-poliaromaticos 10/17

324 Capit ulo 19

factores. Sin embargo, los trabajadores de las divers as industrias que

producen, utilizan 0 generan HPA son los que se encuentran en mayor

riesgo.

Para poder establecer cualquier tipo de planes 0 programas de prevenci6n y

control en hlgiene ocupacional, es necesario conocer cuales son los grupos

de mayor riesgo ocupacionat y describir el tipo de industrias donde laboran.

En el caso de los HPA, las principales industrias relacionadas con la

exposici6n a los HPA son:

• Plan tas productoras de coque • P lan tas prod uctoras d e

• P lan ta s p roduc to ra s e le ctro do s d e g ra fito

d e a lum in io • Plantas productoras de gas de

• Plantas sidenirgicas carb6n

• Ref in eria s d e p etr6 le o • Lim pieza de chim eneas e

• M inas de carb6n incineradores

• In du stria d el a sfa lto • Otras indust ri as .

A continuaci6n se detallan los grupos de trabajadores expuestos a los HPAcuyo riesgo ocupacional es mayor.

6.1 PLANTAS PRODUCTORAS DE COQUE

En las coquizadoras, la fuente mas importante de HPA es la pir6lisis del

alquitran de carb6n en el momento en que ocurren las emisiones de humos y

vapores del alquitran caliente. EI grupo de mayor riesgo son los trabajadores

empleados en la parte alta de los homos de coque, quienes estan sujetos auna gran exposici6n de los HPA que se forman durante el proceso de

carbonizaci6n a altas temperaturas. El aire que se encuentra por encima de

los etluentes, yen los precipitadores del alquitran, es extremadamente rico en

BaP.

6.2 PLANTAS PRODUCTORAS DE ALUMINIO

Elatuminio se produce a traves de un proceso electrolitico en el que seutitiza el anode de Soderberg, formado por una mezc1a de brea y coque;

Page 11: HIDROCARBUROS POLIAROMATICOS

5/14/2018 HIDROCARBUROS POLIAROMATICOS - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/hidrocarburos-poliaromaticos 11/17

Hid rocarburos PoJJaromali cos 325

duran te la producci6n del alum inio, la brea se usa com o am algam ador en los

recipientes. Se considera que los trabajadores m as expuestos son los que

tienen que ver con el m anejo de los recip ien tes electroliticos duran te la

p ro du cc i6 n d el a lum in io .

6.3 PLANTAS S IDERURGICAS

En los hom os electricos de acero y en otros procesos metalurgicos se usan

electrodos de grafito , cuya m ateria prim a generalm ente es coque del

petr61 eo, con alquitran y brea com o am algam adores. EI hom eado se hace

calentando la m ezcla en hom os con tem peraturas superiores a los 1 OOO °C.

Durante el hom eado, la brea y los m ateriales organicos carbonosos sepirolizan, liberando grandes cantidades de HPA a partir de la m asa del

electrodo. En las fundidoras del hierro y del acero la m ayor exposici6n a los

HP A se presenta en el m om ento del contacto del alquitran de carb6n con el

me ta l fundido.

6.4 REFINERlA S D E PETR6LEO

Los HP A se encuentran en el petro leo crudo en diferentes proporciones,dependiendo de su origen. Estos com puestos se encuentran en las fracciones

de punto de ebullici6n superior a los 370°C Y pu ed en modificar su estru ctu ra

m olecular a causa de las operaciones de fraccionado 0 de cracking catalitico,

las cuales aum entan el contenido de HP A en los productos interm edios 0

fin ales tales c omo g aso leo s (gas oil), a ce ite s combustib le s re sidua le s, a sfa lto

y coque. Los H P A tam bien se encuentran en los ex tractos de disolventes y en

las aguas de desecho, com o ya se sei'iaI6. Aunque, en term inos generales,

todos los trabajadores de refinerias estan potencialm ente expuestos a los

HP A, pro bablem ente los g rupo s m a s expuestos son los que trabajan en las

p lan ta s cat a liti c as .

6.5 INDUSTRIA DEL ASFALTO

Los HP A provienen del alquitran de hulla m ezclado con el asfalto del

petr6leo, aun que este se considera m a s bien pobre en H PA . Los trabajadores

del asfalto pueden exponerse a los HP A cuando los residuos de los aceites

Page 12: HIDROCARBUROS POLIAROMATICOS

5/14/2018 HIDROCARBUROS POLIAROMATICOS - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/hidrocarburos-poliaromaticos 12/17

326 Capituio1,9

del petr6leo crudo se mezclan con alquitran de hulla, el cual aumenta la

posibilidad de exposici6n a los flllA cuando se trabaja con asfalto caliente.

6.6 PLANTAS PRODUCTORAS DE ELECTRODOS DE GRAFITO

Los HPA provienen principalmente del proceso de amalgamado y quemado

de la brea y del coque derivado del petr6leo. En este caso, los trabajadores

mas expuestos son los que trabajan en los procesos de grafitizaci6n,

mezcladoe impregnaci6n.

6.7 OTRAS INDUSTRIAS

Entre elIas estan 1a producci6n industrial de 1a creosota que se utiliza para

proteger la madera de los postes y que seha demostrado contiene HPA

rnutagenicos.

Los trabajadores mas expuestos son los que la aplican en 1a madera de los

postes.

De acuerdo con la IARC, la evidencia de su carcinogenicidad humana eslimitada.

7. EFECTOS GENOTOXICOS

En rigor, los HPA son carcinogenic os s610 despues de su transformaci6n

bioquimica (veanse los Capitulos 5 y 6). En efecto, durante el proceso de

desintoxicaci6n de las sustancias lipofilicas, los organismos sebiotransforman para dar compuestos hidrosolubles y polares cuya excrecion

urinaria es mas facil pero, al mismo tiempo, producen compuestos que

pueden actuar como iniciadores de efectos genotoxicos, pues pueden alterar

eIADN.

Los organismos tienen diferentes "barreras", en los niveles de pre-replicacion

y post-replicacion, para defenderse de los mutagenos quimicos y fisicos, por

ejemplo, .el sistema enzimatico de reparaciongenetica y el sistema SOS,respectivamente, ademas del papel que desempefian las reacciones de Fase II,

Page 13: HIDROCARBUROS POLIAROMATICOS

5/14/2018 HIDROCARBUROS POLIAROMATICOS - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/hidrocarburos-poliaromaticos 13/17

H ldroca rbu ros Po ll aromatlcos 327

en especial, la conjugaci6n con el glutati6n y el enlace covalente con las

proteinas citoplasmicas (vease el Capitulo 5). AI parecer, el proceso de

carcinogenesis quimica empieza cuando estas "barreras" se encuentran

saturadas, sobre todo, cuando la exposici6n -industrial y/o ambiental-es

excesiva y prolongada.

En el caso de los HPA, el metabolito mejor conocido es el 7,8 diol, 9-10

epoxido del BaP que reacciona, por ejemplo, con el grupo 2-amino de la

guanina, presente en los acidos nucleicos, dando origen a aductos que, en la

actualidad, se consideran como iniciadores de los procesos de mutagenesis.

EI sistema enzimatico de las mono-oxidasas interviene en el proceso de

activaci6n metab6lica para formar estos metabolitos electrofilicos, junto conel sistema de citocromos P-4S0.

Probablemente, las distintas tasas individuales de activaci6n de las mono-

oxidasas se deben adiferencias geneticas personales y son las que

explicarian, en parte, por que en ciertos fumadores cr6nicos no se presenta la

carcinogenesis quimica, a pesar de la exposici6n cr6nica y excesiva a

diferentes tipos de HPA potencialmente mutagenicos,

En el cuadro 19.3 se presentan los HPA cuya carcinogenicidad se ha

comprobado en animales de experimentaci6n. A pesar de que no es posible

extrapolar mecanicamente las pruebas de la carcino genicidad animal al

hombre, es muy conveniente tomar en cuenta los resultados de estas pruebas

de largo plazo en diferentes especies animales, asi como los de las pruebas de

corto plazo, como las de Ames, ya que reflejan 10 que podria suceder a los

seres humanos con exposiciones semejantes, como ya se ha comprobado con

multiples sustancias.

No se debe olvidar que, si bien es cierto que la mutagenicidad bacteriana

tiene una alta correlaci6n con la carcinogenicidad animal, s610 los estudios

epidemiologicos pueden demostrar la asociaci6n causa-efecto en humanos.

A este respecto, en el cuadro 19.4 se resumen los datos de algunas industrias

en cuyos trabajadores se ha encontrado un exceso en los tipos de cancer que

se indican.

Page 14: HIDROCARBUROS POLIAROMATICOS

5/14/2018 HIDROCARBUROS POLIAROMATICOS - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/hidrocarburos-poliaromaticos 14/17

Hld rocarbu ros Po ll aroma llcos 329

fue aproximadamente el doble del correspondiente a los hombresresidentes

en Londres para - la misma edad (25 muertes observadas contra 13.8

esperadas).

Lloyd reporto que los hombres empleados en las plantas de coque en

Allegheny, Pennsylvania, tuvieron una mortalidad por cancer, pulmonar de

mas del doble de la predeterminada por la experiencia en todos los

trabajadores de la industria siderurgica (31 muertes observadas contra 12.3

esperadas).

Redmondet

al. evaluaron la mortalidad de 1 852 trabajadores de una plantade coque con mas de 5 afios de empleo y encontraron aumentos

significativos en las tasas ajustadas de mortalidad para el cancer de los

sistemas respiratorio y genitourinario.

Hammond et at. desarrollaron un estudio en techadores expuestos a los

humos calientes de materiales de techado como alquitran de carbon, brea y

asfalto. Reportaron unexceso de mortalidad por cancer en pulmones,

estomago, vejiga y piel, as! como leucemia.

Milham, en un historico estudio prospectivo de cohorte de mas de 300 mil

trabajadores en las plantas de reducci6n de aluminio en el estado de

Washington, durante 1950-1971, encontr6 un aumento significativo en las

tasas ajustadas de mortalidad en los trabajadores expuestos a los HPA. En el

cancer del sistema respiratorio.Jas muertes observadas fueron 16 contra 12.4

esperadas y, en el cancer linfatico y hematop oyetico, encontr6 9 muertes

observadas contra 3.9 esperadas. Milham tambien observe excesos de

mortalidad por cancer del higado, testiculos, rinon, cerebro, prostata y

pancreas. Desafortunadamente, en esta investigaci6n no se evaluaron los

habitos de tabaquismo en los trabajadores.

8. ESTUDIO DE CASO

Un trabajador de sexo masculino y 52 afios de edad realize una visita at

medico por primera vez en tres afios, aseguro que se encontraba en buen

estado de salud, y que la visita se debia a la insistencia de su esposa, quien

Page 15: HIDROCARBUROS POLIAROMATICOS

5/14/2018 HIDROCARBUROS POLIAROMATICOS - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/hidrocarburos-poliaromaticos 15/17

330 Cap itu lo 1 9

estaba preocupada por su perdida de peso, faIta de energia y debilidad en

hombres y brazo. Su expediente medico indico una perdida de peso de

aproximadamente 13 kilos y medio desde su ultima visita. EI paciente

describi6 la sensaci6n de faIta de aire al realizar trabajos de esfuerzo

mediano. se declar6 no fumador y bebedor ocasional, asi mismo, manifest6

tener tos cr6nica intennitente y productiva desde un mes antes de su visita.

La historia laboral de este paciente indica que ha trabajado en la planta

incineradora del municipio durante 34 afi.os,todos los cuales ha vivido a un

kil6metro y medio de distancia de su centro de trabajo. Tiene 25 afi.osde

casado y su esposa e hija tienen buen estado aparentede salud. En el examen

fisico general .se Ie encontraron en la piel multiples manchashiperpigmentadas, secas y escamosas en diversas partes de la cara.

Asimismo, se Ie locatizaron papilomas hiperquerat6sicos en las partes

expuestas de su cuerpo como cara y brazos. En el area supraclavicular

derecha se Ie detect6 un n6dulo linfatico fijo y firme y, en los campos

pulmonares crepitaciones secas basales bilateralesy estertores. En el examen

de laboratorio se encontr6 que tenia bajos los valores de hemoglobina,

hematocrito y leucocitos y elevados los de calcio serico, fosfatasa alcalina,

gama glutamil transpeptidasa y las transaminasas glutamico-oxalacetica yglutamico-piruvica,

Este caso demuestra la gravedad de los danos que se pueden deber a una

exposici6n cr6nica a HPA sin las precauciones basicas y la importancia de

realizar examenes medicos peri6dicos sin esperar a que, como en este caso,

las lesiones puedan ser irreversibles.

Page 16: HIDROCARBUROS POLIAROMATICOS

5/14/2018 HIDROCARBUROS POLIAROMATICOS - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/hidrocarburos-poliaromaticos 16/17

Hldroca rbu ros Po li aroma tlcos 331

LITERATURA RECOMENDADA

rARC. (1987) fARe Monographs on the Evaluation of Carcinogenic RiskstoHumans. Supplement 7. Lyon, 173-178.

National Research Council. (1983) Polycyclic Aromatic Hydrocarbons:

Evaluation of Sources and Effects. National Academy Press, Washington,

D.C. ES/I-ES17.I

Edwards NT. (1983) Polycyclic Aromatic Hydrocarbons (PAHs) in the

TerrestrialEnvironment - A review. J Environ Qual 12:427-441.

Page 17: HIDROCARBUROS POLIAROMATICOS

5/14/2018 HIDROCARBUROS POLIAROMATICOS - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/hidrocarburos-poliaromaticos 17/17

332 Capitulo 19


Recommended