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CONCEPTOS GENERALES DE EVALUACIÓN DE RIESGO A LA SALUD Dra. Ania Mendoza Cantú.

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Presentación del tema: "CONCEPTOS GENERALES DE EVALUACIÓN DE RIESGO A LA SALUD Dra. Ania Mendoza Cantú."— Transcripción de la presentación:

1 CONCEPTOS GENERALES DE EVALUACIÓN DE RIESGO A LA SALUD Dra. Ania Mendoza Cantú

2 RIESGO probabilidad de que ocurra un evento con consecuencias negativas (USEPA, 2001) Evento exposición a un peligro Sustancia tóxica en al ambiente aireaguasueloalimentos

3 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 ,000 muertes 97.5 millones de habitantes Riesgo anual = 435,000/97,500,000 = /10,000 = 0.45% Exposición

4 RIESGOS NO PREOCUPANTES (10 -6 ) (Wilson, 1997)

5 EVALUACIÓN DE RIESGO A LA SALUD Identificación del peligro Evaluación dosis- respuesta Evaluación de la exposición Caracterización del riesgo

6 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 exposición Limitaciones - Diferencias en metabolismo y susceptibilidad - Concentraciones elevadas (10 -2, ) -Efectos dependen del nivel de exposición, número y separación de aplicaciones y forma de exposición Modelos toxicocinéticos con base fisiológica (PBTK)..1

7 2) Epidemiológicas:efectos en poblaciones expuestas. Buscan una relación entre la exposición y los cambios en la salud IDENTIFICACIÓN DEL PELIGRO..2 Estudios de cohorteEstudios de casos y controles tiempo Exposición Salud casos controles expuestos no expuestos ab cd

8 IDENTIFICACIÓN DEL PELIGRO..3 Estudios de casos y controles Riesgo relativo: proporción de riesgo de la población expuesta entre proporción de la población no expuesta a/(a+b) c/(c+d) Riesgo atribuible: valor atribuible a la exposición Rr = a a + b c c + d -Ra = > 1 riesgo en exp. = 0 no riesgo adicional > = riesgo adicional

9 IDENTIFICACIÓN DEL PELIGRO..4 Limitaciones Confusoresvariables que se relacionan con el compuesto y con el efecto de forma independiente. Se controlan estadísticamente efecto exposición confusor Sesgos - Clasificación inadecuada de los individuos - Muestra poco representativa

10 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 desde que se emite hasta que se pone en contacto con el individuo (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

11 EVALUACIÓN DE LA EXPOSICIÓN..2 DOSIS potencialaplicadainterna Biológicamente efectiva

12 EVALUACIÓN DE LA EXPOSICIÓN..3 MAGNITUD Concentración, duración y Frecuencia - Crónica: 10 al 100% del tiempo de vida - Subcrónica: < 10% del tiempo de vida - Aguda: 1 día o menos

13 EVALUACIÓN DE LA EXPOSICIÓN..4 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) +

14 EVALUACIÓN DE LA EXPOSICIÓN..5 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 duración o inhalación

15 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

16 EVALUACIÓN DOSIS-RESPUESTA..1 OBJETIVO: encontrar una relación matemática entre la exposición y el riesgo de desarrollar una respuesta negativa a esa dosis dosis respuesta Sin umbral - carcinógenos Efecto a dosis bajas con baja probabilidad de respuesta Mayor exposición = mayor riesgo (relación lineal, extrapolación) Con umbral – no carcinógenos Al pasar el umbral, a mayor exposición mayor respuesta No respuesta dosis respuesta

17 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 NOAEL LOAEL LOAEL = Dosis más baja que causa una respuesta observable NOAEL = Dosis que no causa una respuesta observable

18 EVALUACIÓN DOSIS-RESPUESTA 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

19 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 el órgano más sensible Estudio crítico menor dosis con efectos adversos Efecto crítico LOAEL más bajo

20 EVALUACIÓN DOSIS-RESPUESTA INCERTIDUMBRE COMPUESTOS NO CANCERÍGENOS..4 Importante considerar la incertidumbre para establecer los umbrales y estándares de seguridad RfC o RfD = NOAEL UF H x UF S x UF L x MF EXTRAPOLACIÓN FACTOR DE INCERTIDUMBRE TÍPICO RAZONAMIENTO EVIDENCIA EMPÍRICA Animal a humano (UF H ) 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 (UF S ) 10 Variabilidad en humano, extremo más sensible Intervalo entre más sensibles y menos sensibles < 10 LÓAEL a NOAEL (UF L ) 10 NOAEL no encontrada Relación LÓALE-NOAEL < 10 Subcrónico a crónico (UF C ) 10 umbrales paraexposición crónica, pero estudios conexposición menor Relación entre NOAEL crónica-subcrónica es <10 Calidad de datos (MF) 1–10 Evidencias insuficientes o controversiales Juicio subjetivo de la evidencia disponible

21 EVALUACIÓN DOSIS-RESPUESTA INCERTIDUMBRE COMPUESTOS NO CANCERÍGENOS..5 Dosis de referencia (Benchmark dose) dosis respuesta Dosis de referencia DE 10 Elección de dosis con cierta respuesta (DE 10 ) Dosis de referencia = nivel superior de incertidumbre

22 EVALUACIÓN DOSIS-RESPUESTA INCERTIDUMBRE COMPUESTOS CANCERÍGENOS..6 Extrapoblación de Exposición alta a baja Mecanismo del cáncer Modelo de un contacto Modelo multicontacto Modelo de etapas múltiples una sola interacción con ADN causa tumor exposición probabilidad de daño Relación lineal varias interacción con ADN causan tumor Estimación de máxima probabilidad Transición por varios pasos para generar tumor Etapas múltiples linearizadas Factores de pendiente: - pendiente a dosis ambientales - cambios en riesgo de cáncer por cambios en la dosis - dependen de la vía de exposición

23 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?

24 CARACTERIZACIÓN DEL RIESGO COMPUESTOS NO CANCERÍGENOS..2 Determinar si la exposición cruza el umbral Cociente de peligrosidad = Exposición RfC < 1riesgo aceptable > 1riesgo no aceptable

25 CARACTERIZACIÓN DEL RIESGO COMPUESTOS CANCERÍGENOS..2 Basada en factores de pendiente Compuesto Unidad de exposición Vía (oral o inhalatoria) Potencial carcinogénico Riesgo adicional Riesgo extra Riesgo a la dosis administrada mayor que riesgo de fondo (sin dosis)(= al de Animales) Riesgo de fondo = 0 Riesgo de vida = LADD x Factor de pendiente

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27 CONCEPTOS GENERALES DE EVALUACIÓN DE RIESGO AMBIENTAL Dra. Ania Mendoza Cantú

28 EVALUACIÓN DE RIESGO AMBIENTAL DEFINICIÓN: determinación de la naturaleza y probabilidad de que las actividades antropogénicas causen efectos indeseables en animales, planta y ambiente..1

29 EVALUACIÓN DE RIESGO AMBIENTAL..2 Identifica:valores ambientales de interés riesgos más importantes lagunas de información investigaciones futuras Riesgo ambiental = Exposición Efecto + incertidumbre Información incompleta Transición continua Apoya: Toma de decisiones en manejo ambiental

30 EVALUACIÓN DE RIESGO AMBIENTAL..3 Proceso interactivo Definición del problema Caracterización de la exposición Caracterización de los efectos ecológicos Análisis Caracterización del riesgo USEPA, 1998

31 DEFINICIÓN DEL PROBLEMA..1 Objetivo:- Examinar los factores causantes del estrés ambiental y los efectos ecológicos - Caracterizar el ecosistema afectado a)Descripción del sitiocaracterísticas importantes para estimar el riesgo -Localización -Topografía -Hidrología (drenaje) -Clima -Áreas vulnerables (especies en peligro) -Efectos aparentes

32 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 medir o 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)

33 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 FactoresProcesosReceptores Diagrama de flujo

34 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

35 ANALISIS..1 Objetivo:- Evaluar los datos toxicológicos - Establecer la relación estresor-respuesta - Calcular la exposición CARACTERIZACIÓN DE LA EXPOSICIÓN Exposición = Contacto con estresor Coincidir en tiempo y espacio Liberación de la fuente Interacción con ecosistema Exposición Modelos mecanísticos Calidad de agua Balance de masas Simplificación (incertidumbre) Datos cuantitativos

36 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 (CE 50 -CL 50 ) Dosis-repuesta (umbrales) Incertidumbre en extrapolación - Espacio - Tiempo - Nivel de organización en ecosistema (ind. – comunidad) - Especies de laboratorio – especies nativas

37 CARACTERIZACIÓN DEL RIESGO..1 Objetivo:- Integrar la información de exposición y efectos, considerando la incertidumbre - Evaluar el significado de los cambios ecológicos pronosticados No hay modelo único ideal Restricciones de tiempo, Dinero y conocimiento a) Modelos empíricos Cociente de Peligrosidad (equivalente en ERS) Q = CAE/CTE CAE – Conc. estimada a una exposición ambiental CTE – Conc. Toxicológicamente efectiva

38 CARACTERIZACIÓN DEL RIESGO..2 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 adversos 0.1 – 10 posibles efectos adversos > 10probables 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)

39 CARACTERIZACIÓN DEL RIESGO..3 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 recuperación Redundancia de especies Valor social del ecosistema (sustentabilidad)

40 CARACTERIZACIÓN DEL RIESGO..3 - Comparar contra cambios naturales (intrínsecos) - Vulnerabilidad diferentebosque – incendios naturales selvas – incendios provocados - Cambio estadístico cambio significativo decisión con pocos datos, poco claros evidencias y experiencia - Decisión por escala espacialgrandes áreas temporallargo plazo reversibilidadno reversible

41 EVALUACIÓN DE RIESGO A LA SALUD EVALUACIÓN DE RIESGO AMBIENTAL - Presencia en el ambiente - Concentraciones en el ambiente - Factores que afectan destino y transporte - Modelos de bioacumulación - Rutas de exposición Menos recursos e importancia Mayor complejidad EVALUACIÓN DEL RIESGO


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