Xenobióticos los tóxicos a los que estamos expuestos diariamente.
Monsanto ahora propiedad de Bayer espera por más de 18.000 demandas por los efectos de Rondup, un herbicida a base de glifosato que ha causado cáncer en muchas personas. Es de esperar qué este tipo de querellas crezca en la medida en que se descubran los daños de productos que actualmente se usan de forma indiscriminada.
Xenobiotico se deriva del griego “xeno” extraño y “bio” vida; es una sustancia que no se produce naturalmente en el organismo y qué ocasiona cambios en el metabolismo humano.
Los Xenobióticos pueden ser derivados de varias fuentes:
- Polución del medio ambiente por elementos traza.
- Radiación.
- Metabolitos tóxicos de microorganismos.
- Residuos de plaguicidas.
- Antibióticos empleados en la crianza industrializada de animales.
- Residuos de elementos empleados en diversas industrias.
- Aditivos en alimentos y medicamentos.
Vamos a ampliar la información de cada uno de estos:
Xenobióticos elementos traza
Mercurio (Hg).
La principal fuente de ingesta de mercurio en los humanos es el consumo de pescado contaminado por metilmercurio, los ríos y los océanos se encuentran contaminados por la minería irresponsable; sin embargo, existen otras fuentes de mercurio como pilas, termómetros, lámparas, y algunos cosméticos.
Algunas vacunas llevan etilmercurio que a diferencia del metilmercurio no se acumula y es eliminado por el organismo, en este caso la disminución riesgo de enfermedades justifica el uso.
El xenobiótico metilmercurio es teratogénico, causa malformaciones en fetos, en personas adultas causa demencia, alteraciones del aparato locomotor y depleción del sistema inmunológico.
Es deseable que los alimentos y suplementos derivados de pescados tengan una certificación que acredite qué el producto está libre de mercurio, Ej certificación IFOS para omega – 3.
Plomo (Pb)
El plomo otro xenobiótico, se utiliza como aditivo en combustibles para vehículos y esa es una fuente importante de ingreso de plomo al organismo. Las hortalizas de hojas grandes como la espinaca o el apio, que son cultivadas cerca de grandes autopistas, pueden tener niveles considerables de plomo. En la época preindustrial la intoxicación por plomo era más frecuente por el uso de ollas de y vasijas de plomo.
La contaminación por plomo es causa de enfermedades del sistema nervioso.
Cadmio (Cd)
El cadmio, a diferencia del mercurio y el plomo, es absorbido por las plantas y se distribuye en todas las partes de la misma, por lo que su eliminación con el prelavado es prácticamente imposible. La principal fuente de cadmio es el agua contaminada por industrias fertilizantes.
El cadmio produce efectos deletéreos en el riñón y el hígado.
Xenobióticos Radionucleótidos.
Después del accidente de Chernóbil en el año 86, los niveles de la ingesta de radiación en los alimentos (leche y vegetales) en zonas aledañas al evento en Europa se cuadruplicó, los efectos dañinos de la radiación incluyen varios tipos de cánceres.
Hay que tener en cuenta que la vida media de los radionucleótidos puede llegar a treinta años, por lo que los efectos negativos se ven a largo plazo.
Está comprobado que la radiación daña el DNA y produce cáncer.
Componentes xenobióticos de origen microbiano.
Intoxicación bacteriana.
Shigella, Salmonella, Clostridium y Staphilococus son algunas de las bacterias capaces de provocar intoxicación en humanos por su capacidad de producir enterotoxinas; generalmente son de presentación aguda caracterizada por nausea, vómito, diarrea, dolor abdominal fiebre y deshidratación que en algunos casos puede llevar a la muerte.
La enfermedad se origina por la ingesta de alimentos contaminados.
Micotoxinas.
Eran frecuentes en el pasado, pero hoy lo son menos. Las Aflatoxinas producidas por el Aspergillus son la principal fuente de intoxicación por hongos, se obtiene de frutas frescas y frutos secos contaminados, los pistachos son especialmente susceptibles.
Las Aflatoxinas son causa de cáncer hepático, así sea en muy pequeñas concentraciones.
Xenobióticos Plaguicidas (PPA Plan Protective Agent).
La contaminación por PPA puede ocurrir en forma directa por el consumo de plantas que han sido sometidas a plaguicidas durante la cosecha, o de manera secundaria al consumir vegetales que han absorbido estos productos del suelo.
Son causa de cáncer de sangre y enfermedades del sistema reproductivo.
Cuadro 1 Principales PPA contaminantes. Fuente: elaboración propia.
Antibióticos empleados en la crianza industrializada de animales.
El uso de antibióticos en animales representa una grave amenaza, por un lado, genera resistencia a los antibióticos, lo que hace que las enfermedades sean más difíciles de tratar; por otro lado, la presencia de antibióticos en las carnes ingeridas desencadena problemas alérgicos en las personas que la consumen.
Xenobióticos residuos de elementos empleados en diversas industrias.
Bifenilos Policlorados (BPC).
Desde 1929 hasta 1993 cuando fue definitivamente prohibido, Se utilizaba para fabricación de tintas, condensadores y plásticos. Son productos que causan cáncer por daño directo en el DNA.
Pese a que cesó su fabricación hace casi tres décadas, niveles tóxicos de estos compuestos permanecen en el medio ambiente, principalmente en pescados.
Poliestirenos.
El mundo hoy está inundado de plástico, el organismo humano no es ajeno y está sufriendo las consecuencias del abuso de este material.
La absorción gastrointestinal de partículas de microplástico causa primero una disbiosis intestinal, y ya en la circulación tiene afinidad por glándulas endocrinas, por lo que es un disruptor endocrino importante.
Alquilfenoles.
Los Alquilfenoles son sustancias incorporadas en productos de aseo personal, productos de aseo para el hogar, tienen una afinidad por el receptor estrogénico, lo que causa múltiples anormalidades en el sistema endocrino.
Los Alquilfenoles son contaminantes de las aguas y han sido relacionados con hermafrodismo en peces. El problema de estos productos es que no tienen una regulación que limite su uso.
Almizcles sintéticos.
Los Almizcles sintéticos son una serie de sustancias químicas sintéticas utilizada para fragancias de varios productos, los más conocidos son el tonalide (AHTN) y el galaxolide (HHCB), el primero es hepatotóxico y favorecedor de la proliferación de cáncer de mama, mientras que el segundo es un genotóxico (daña el DNA).
Bisfenol A (BPA).
El bisfenol A es un xenobiótico muy común, se encuentra en el interior de envases de alimentos (botellas plásticas, latas de comida). Con muy bajas concentraciones el BPA es capaz de causar alteraciones hormonales, metabólicas, en el sistema inmune y en el sistema reproductivo (infertilidad femenina y masculina).
Estudios demuestran una correlación significativa entre las concentraciones plasmáticas de BPA en personas adultas y diabetes mellitus tipo 2.
Hidrocarburos aromáticos (Polycyclic Aromatic Hydorcarbons HAPs).
Los HAPs son una basta cantidad de sustancias, algunas manufacturadas y otras que se forman espontáneamente por la combustión de carbón, petróleo o gasolina.
Los HAPs se pueden adquirir por vía respiratoria en industrias que fabriquen alquitrán y asbesto, humo de cigarrillo o respirando aire de escape de vehículos; vía oral comiendo carne de parrilla un poco quemada (reacción de Maillard); consumo de alimentos contaminados.
Los HAPs son teratogénicos (producen anormalidades fetales) y carcinogénicos (cáncer de pulmón, cáncer gástrico y cáncer de piel).
Aditivos en alimentos y medicamentos.
Parabenos.
Los Parabenos, ampliamente utilizados para conservar alimentos y en la industria farmacéutica se han relacionado con disrupción endocrina, dermatitis, varios tipos de cáncer.
Colorante caramelo (E-150).
Es el aditivo más utilizado en la industria alimentaria, se elabora calentando azúcar (jarabe de maíz transgénico). El colorante caramelo genera 4-metilimidazol qué es carcinogénico al inhibir competitivamente el aminoimidazol necesario para la síntesis de los nucleótidos purinas para la nueva formación de DNA.
Solo 29 microgramos al día (el contenido de una lata de refresco) es el rango permitido en el estado de california para este producto, niveles superiores aumentan el riesgo de leucemia y cáncer de pulmón.
Glutamato Monosódico E-621 (GMS).
El Glutamato Monosódico (MSG en inglés) es un saborizante artificial presente en casi todos los snacks de paquete, que altera el funcionamiento de los neurotransmisores serotonina y dopamina. Interfiere con el ciclo normal hambre – saciedad y crea una especie de adicción en quien lo consume.
En la exitotoxicidad ocasionada por el Glutamato se ocasionan una serie cambios metabólicos a nivel intracelular caracterizado por: inflamación, activación de la vía NFκβ / I-κβ e inhibición de la vía Keap 1 -Nrf2.
Para mayor información sobre exitotoxicidad consultar el Blog de Síndrome de Sobreexposición a Pantallas.
Acrilamida.
La acrilamida se forma en una reacción química al quemarse los almidones en una mezcla que contenga también proteínas ricas en el aminoácido aspargina. Se produce en la preparación culinaria. Las papas fritas son una fuente importante de acrilamida.
La acrilamida se ha relacionado con cánceres y daño neurológico.
Aspartame
El aspartame es un endulzante sin calorías empleado en más de cinco mil productos alimenticios a nivel global, un estudio realizado en abril de este año recopiló evidencia científica que confirma que el consumo de aspartame produce leucemia y linfomas en animales de experimentación.
Cuadro 2. Resumen de Xenobióticos, la fuente y los efectos sobre el humano. Fuente: Elaboración propia.
Metabolismo de los xenobióticos.
El metabolismo de los xenobióticos ocurre a nivel hepático en dos fases.
Fase 1 Hidrólisis que permite que los xenobióticos sean más reactivos y se puedan combinarse con transportadores. Esta reacción es catalizada por el sistema de enzimas P450.
Los polimorfismos de los 150 genes que codifican las enzimas de citocromo P450 explican en gran parte la susceptibilidad de algunas personas para que ciertos xenobióticos sean más agresivos.
El uso de las herramientas ómicas permite establecer criterios que nos orientan a los clínicos. Nos otorgan mayor asertividad en prevención, diagnóstico y tratamiento, pues no todas las personas son igual de susceptibles a los mismos tóxicos.
Fase 2. Permite mayor solubilidad en agua de tal manera que los xenobióticos puedan excretarse en orina o bilis. La solubilidad se logra conjugando (uniendo) el xenobiótico hidrolizado mediante cuatro reacciones: Glucorunación (unión al ácido glucurónico), Sulfatación (unión a grupos sulfato), Acetilación (utiliza el Acetil-CoA) y la conjugación con la Glutatión S Transferasa citosólica.
Mecanismos moleculares de daño por xenobióticos.
Los xenobióticos pueden producir daño celular por varias vías.
Daño directo sobre el DNA o RNA.
El daño en el DNA o el RNA puede ser lo suficientemente grave como para producir la muerte celular inmediata al contacto con el tóxico.
El mecanismo sucede porque la reparación del DNA requiere grandes movilizaciones de ADP-ribosa para formar nuevos nucleótidos, la fuente de ADP-ribosa es el NAD, el agotamiento del NAD deja sin este recurso para la formación de ATP, lo que se traduce en muerte celular.
Unión del metabolito del xenobiótico a una proteína.
La unión xenobiótico – proteína se convierte en un hapteno alterando su antigenicidad. Esto puede ser el comienzo de una enfermedad autoinmune.
Carcinogénesis.
Un xenobiótico no activo, posterior a su metabolismo puede convertirse en un metabolito cancerígeno.
Exposoma.
El exposoma es un concepto apenas en formación, abarca la exposición a xenobióticos de un individuo a través de su vida.
La forma de medir esta exposición está todavía en desarrollo e investigación, No se ha logrado un consenso entre los especialistas, de los criterios que se deben incluir para medir el exposoma de un individuo.
Al momento de escribir este blog, varios grupos de investigación están incorporando Inteligencia Artifial (AI) y Machine Learning asociado a la medición de biomarcadores mediante las ciencias ómicas: (genómica, transcriptómica, proteómica y metabolómica), qué permita mayor sensibilidad y especificidad para implementación de este concepto.
Lo cierto es qué una vez se tengan establecidos los criterios definitivos del exposoma, se van a presentar cambios significativos en aspectos sociales, económicos, en la prestación de los servicios de salud y en otros aspectos de la vida cotidiana.
Un ejemplo de esto sería cambios radicales en la industria de los seguros (seguros más costosos a las personas con exposomas más riesgosos); acceso a empleos (las empresas preferirán personas más saludables); y cambios en los regímenes de pensiones de varios países (las pensiones serán personalizadas, de acuerdo a la esperanza de vida propia que exposoma arroje).
La humanidad sin proponérselo, está cada día más cerca de la sociedad de Gattaca, la película de 1997 que protagonizo Uma Thurman, Ethan Hawke y Jude Law.
Andrés Naranjo Cuéllar
Médico y Cirujano.
MsC Nutrición
Bibliografía.
Food Chemistry. Belits, Grosch, Schiberle 2009 Ed. Springer.
Harper Bioquímca Ilustrada 31 Ed 2018. Ed. McGrawHill.
http://www3.uah.es/bioquimica/Tejedor/bioquimica_ambiental/T2.htm
https://scielo.isciii.es/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S1132-62552016000300008
https://www.who.int/es/news-room/fact-sheets/detail/mercury-and-health
https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/?term=Polystyrenes+and+xenobiotics&filter=simsearch3.fft&filter=datesearch.y_1
http://www.revista.unam.mx/vol.10/num8/art54/int54-2.htm
https://hogarsintoxicos.org/es/riesgos/sustancias-agentes-toxicos
https://www.dw.com/es/18400-demandas-contra-bayer-en-ee-uu-por-glifosato-de-monsanto/a-49798459
https://www.cancer.gov/espanol/cancer/causas-prevencion/riesgo/dieta/hoja-informativa-acrilamida
