HIDROCARBUROS AROMÁTICOS POLICÍCLICOS

La actividad cancerígena de los HAP

Los hidrocarburos aromáticos policíclicos representan un grupo muy importante de compuestos cancerígenos. La historia de la detección, síntesis y estudios biológicos de los HAP está directamente relacionada con el establecimiento de la actividad cancerígena de los alquitranes del carbón.

En 1775, un cirujano inglés, Percivall Pott, observó que el cáncer escrotal de los limpiadores de chimeneas provenía de los depósitos de hollín del carbón. Resultado del descubrimiento de Pott fueron numerosos los estudios biológicos que continuaron su estudio sobre el carbón, pero que, por aquel entonces, tuvieron poco éxito

Sin embargo, en 1916, Yamagiwa e Ichikawa, en experimentos con ratas, detectaron cáncer en la mayoría de ellas. Poco después, y alentados por este último descubrimiento, un grupo de químicos ingleses llevaron a cabo estudios analíticos sobre el carbón, y así fue como lograron constatar la actividad cancerígena del primer HAP puro, el dibenzo(a,h)antraceno, la cual fue establecida por Kennaway en 1930.

Posteriormente, en 1933, Cook aisló el benzo(a)pireno (BaP) del alquitrán proveniente del carbón

El BaP se considera como indicador de la presencia de los HAP en el medio ambiente, debido a que no se conoce ningún caso en que se haya detectado algún HAP y el BaP no haya estado presente. Al mismo tiempo, el BaP no es el componente mayoritario del grupo que según los últimos estudios se puede considerar que llega al centenar de HAP descubiertos.

Los HAP han sido estudiados extensamente en estudios biológicos y se ha probado repetidas veces el elevado poder cancerígeno de algunas sustancias tetra- y pentacíclicas.

De acuerdo con el IARC Monograph on the Evaluation of the Carcirogenic Risk of Chemicals to man (IARC,1973), se confecciona una tabla de HAP con mayor potencia cancerígena probada con animales

Benzo(a)antraceno.

Benzo(b)fluoranteno

Benzo(j)fluoranteno.

Benzo(a)pireno

Benzo(e)pireno.

Criseno

Dibenzo(a,h)antraceno

Dibenzo(h,rst)pentafeno

Dibenzo(a,e)pireno.

Dibenzo(a,h)pireno

Dibenzo(a,i)pireno

Dibenzo(a,l)pireno

Indeno(1,2,3-cd)pireno.

Fluoranteno

Todos no tienen la misma actividad cancerígena y no todos han sido igualmente estudiados, además entre los no incluidos hay muchos de los que se sospecha que lo son. El más popular en experimentos con animales es el BaP, con el que ya se han probado en más de 10 especies distintas. Los HAP generalmente actúan de forma local, apareciendo los tumores en el lugar de la administración del compuesto. Posteriores estudios, han demostrado la aparición de diversos tipos de cáncer, así como tumores pulmonares, etc.

Así, el BaP y resto de hidrocarburos que son considerados cancerígenos por tener una actividad procancerígena, ya que ha sido demostrado que pueden inducir transformaciones malignas si entran en el metabolismo de la célula de cualquier mamífero.

Existen dos diferentes sistemas enzimáticos en la activación metabólica:

Sistema monooxigenado(aryl hydrocarbon hydroxilase), en el cual el BaP pasa a ser 7,8-epoxi-benzo(a)pireno

Sistema epoxi-hidratado, en el cual se convierte el epóxido en t-7,8-dihidroxibenzo(a)pireno.

 

Este último es atacado de forma mono-oxigenada, resultando el 7,8-dihiroxi,9,10-epoxi-7,8,9,10-tetrahidrobenzo(a)pireno, que es el elemento cancerígeno.

La combinación de la acción de varios cancerígenos a la vez no está clara. Hay estudios que han demostrado que el alquitrán producido por el escape de los coches es cancerígeno en animales, pero la cantidad detectada de BaP en tal alquitrán no es tan nociva si estuviera presente en solitario. El mismo resultado ha sido observado en experimentos con alquitrán procedente del humo del tabaco, el cual ha demostrado su poder cancerígeno al ser suministrado a ratas.

Posteriormente a esos estudios, se ha descubierto que del total de la actividad cancerígena de una muestra, tan sólo el 9% corresponde al BaP, mientras que un 10-15% se atribuye a otros seis conocidos agentes cancerígenos (benz(a)antraceno, criseno, benzo(b)fluoranteno, benzo(j)fluoranteno, indeno(1,2,3-cd)pireno y dibenzo(a,h)antraceno). Del resto de la actividad cancerígena son responsables seis compuestos desconocidos. Y de acuerdo con recientes estudios, 15 hidrocarburos cancerígenos conocidos y desconocidos contribuyen al 50% del total de la actividad cancerígena del alquitrán.

Se ha comprobado que la presencia en atmósferas determinadas contribuyen a modificar la actividad cancerígena. Así, han sido observados numerosos casos de cánceres de piel en industrias con atmósferas con cantidades abundantes de alquitranes, humos, piche y aceites minerales, implicando un aumento en la tasa de mortalidad.

Se han medido las concentraciones de BaP en varias atmósferas de trabajo distintas y encontrado relaciones entre los puestos de trabajo y los niveles de BaP, siendo los de mayor concentración los relacionados más directamente con el alquitrán propiamente dicho. Se encontró posteriormente, en otro estudio, que los cánceres eran de proporciones escalofriantes cuando la exposición a ambientes ricos en BaP había sido superior a 20 años, siempre con la salvedad de que puede ser debido este aumento a la acción conjunta con otros compuestos.

Se ha demostrado que uno de los factores que aumenta el riesgo es el ser o no ser fumador de tabaco y consumidor de bebidas alcohólicas, ya que de por sí éstos poseen HAP en cantidades apreciables.

Los resultados de la experiencia con HAP en animales, combinados con datos epidemiológicos sobre tumores en personas expuestas a esas sustancias, obliga a la consideración de los HAP como potenciales elementos cancerígenos de cara a la humanidad. Desgraciadamente, no podemos excluir completamente los HAP del medio ambiente humano, aunque se pueden realizar esfuerzos de cara a reducir sus concentraciones.

Algunos investigadores han propuesto valores para las concentraciones máximas permitidas (MAC, Maximum Allowable Concentrations) basándose en investigaciones sobre la relación dosis-respuesta, y apoyándose en los datos proporcionados por numerosos trabajadores de distintas industrias con sus perfiles de distribución del BaP. Estos valores fueron:

0,1 mg/100 m3 en el aire ambiente.

15 mg/100 m3 en ambientes industriales.

En el agua también ha sido estimada una concentración máxima permitida, 0,2 mg/l. Aunque para este mismo dato, existen otras fuentes que lo establecen en 0,005 mg/l.

Hay que hacer notar que los valores citados sólo son fruto de la experimentación acumulada hasta el momento, por lo tanto están variando continuamente con los avances de la técnica para el tratamiento y estudio del conjunto de los HAP. Prueba de ello es que posteriormente se establece, nuevamente para el caso de los HAP en el agua (representados por el BaP), el valor de 0,1 mg/l

Pero, como se demostró posteriormente, el MAC para el BaP no resulta satisfactorio para utilizarlo como límite para el total de los HAP presentes, ya que el relativo aumento de BaP no es fijo, pero constituye de un 1 a un 20% de la contribución del grupo. En el conjunto de los HAP todavía no se ha encontrado un representante que sirva de indicador cualitativo. De todas formas, el nivel del BaP es indicativo para ciertos casos especiales, como puede ser el caso de la contaminación debida al escape de los gases de los automóviles.

La limitación de la exposición a este tipo de compuestos, con controles frecuentes del ambiente que nos rodea, podría ser un importante paso hacia la prevención del cáncer.

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mailto://pedro_santana@geocities.com

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