Síndrome del Aceite Tóxico: Una nueva enfermedad Una perspectiva de interacción entre el huésped y el ambiente Manuel Posada de la Paz, M.D. Toxic Oil Research Centre Centro de Investigación sobre el Síndrome del Aceite Tóxico(CISAT) http://www.isciii.es/cisat Instituto de Salud Carlos III

En 1981, cuando la epidemia comenzó, me encontré involucrado como especialista en Medicina Interna, en el diagnóstico y tratamiento de una extraña enfermedad pulmonar. Inmediatamente, mis compañeros y yo, nos vimos sorprendidos por una enfermedad que parecía tratarse de una infección pulmonar pero que no respondía al tratamiento antibiótico habitual. Por otro lado muchos de nuestros pacientes provenían de la misma familia y del mismo área geográfica. La evolución de la enfermedad hacia una esclerodermia asociada a una neuropatía severa atrajo mi interés, debido a que yo había estado trabajando en la Esclerodermia. Esta situación me daba la oportunidad de conocer cuáles serían las causas y la patogenia de este tipo de enfermedades Posteriormente, me involucré en la investigación clínica del SATy finalmente fui introducido en el campo de la epidemiología. Desde entonces, he estado dedicado al estudio de la etiología y la patogenia de esta enfermedad tan interesante.

Misterio: ¿Qué es esta enfermedad? ¿Cuál es su origen? ¿Cómo puedo prevenirla? Desde el inicio de la epidemia hubo gran confusión sobre las causas de la misma. La afectación pulmonar inicial de la enfermedad hizo pensar en una infección respiratoria. Incluso los estudios que admitieron una hipótesis etiológica de origen ambiental no infecciosa, apostaron por una exposición por vía respiratoria. Este error en la hipótesis de partida inicial produciría retrasos en el descubrimiento de las causas reales y en las medidas de salud publica a tomar para frenar que mas personas fueran afectadas Tabuenca JM. Discovery of toxic oil as the cause of the epidemic. In: World Health Organization, editor. Toxic Oil Syndrome: mass food poisoning in Spain. 1 ed. Copenhagen: World Health Organization, Regional Office for Europe; 1984. p 39-46.

Síndrome del Aceite Tóxico : Un Breve Resumen Enfermedad Nueva España, 1981 Epidemia de Fuente Única Aceite de colza desnaturalizado con anilina al 2% Enfermedad Sistémica Tres fases clínicas Vasculopatía (Endotelio) Evolución desconocida En la primavera de 1981 apareció de forma súbita una extraña enfermedad pulmonar en España. Los casos estaban relacionados con núcleos familiares, pero curiosamente no se observaba en otro tipo de agrupaciones naturales como colegios o establecimientos militares El curso de la enfermedad no mejoraba con antibióticos y su distribución geográfica parecía seguir rutas específicas poco razonables desde el punto de vista biológico. Un mes y medio después de la aparición del primer caso se anunció oficialmente que un aceite de uso industrial derivado de forma fraudulenta al consumo humano era el vehículo de la epidemia En 1983 la OMS consideró a esta entidad como una nueva enfermedad nunca antes descrita y la denominó Síndrome del Aceite Tóxico (SAT) Grandjean P, Tarkowsky S. Review of investigations and findings. In: World Health Organization, editor. Toxic Oil Syndrome: Mass food poisoning in Spain. 1 ed. Copenhagen: World Health Organization, Regional Office for Europe; 1984. p 3-16. Tabuenca JM. Toxic-allergic syndrome caused by ingestion of rapeseed oil denatured with aniline. Lancet 1981;2(8246):567-8.

Epidemiología Descriptiva Prime Caso, 1 de mayo de 1981 20,643 afectados 10,000 ingresos hospitalarios 80 muertos en el primer mes 303 muertos a fecha 31 Diciembre de 1982 2,500 muertos por todas las causas Razón M/H= 1.5/1 Área Central y del noroeste de España En los primeros días del mes de mayo del año 1981 miles de casos ingresaban en los hospitales por una enfermedad con cifras de mortalidad elevadas. El 10 de junio de ese año se hace publico el anuncio sobre la causa de la epidemia. Este descubrimiento se realizó cuando la curva epidémica ya había alcanzado su acmé e iniciado una ligera caída. No obstante, la intervención de las autoridades en Salud Pública avisando a la población sobre la causa del epidemia y días más tarde ofreciendo a la población aceite comestible por el que ellos tenían en sus casas acabó por evitar que una gran proporción de la población se viera afectada. Las mujeres fueron más afectadas que los hombres, pero sobre todo las menores de 40 años fueron las que presentaron un mayor riesgo de morir por SAT a lo largo de los años

Síndrome del Aceite Tóxico Fase Aguda Rash Patrón Intersticial en la Rx de Tórax Prurito Eosinofilia Fiebre Calambres Cefalea El curso clínico del SAT tiene tres fases diferenciadas Básicamente, la fase aguda se caracterizó por una enfermedad pulmonar grave con patrón intersticio-alveolar en la radiografía de tórax. Algunos días después estos pacientes, desarrollaban cifras altas de eosinofilia. La mayoría de los pacientes presentaron otros síntomas generales acompañando a este cuadro. Durante esta fase muchos de los enfermos fallecieron debido a insuficiencia respiratoria aguda por un edema pulmonar de origen no cardiogénico Kilbourne EM, Rigau Perez JG, Heath CWJ, et al. Clinical epidemiology of toxic-oil syndrome. Manifestations of a New Illness. N Engl J Med 1983;309(23):1408-14. Toxic Epidemic Syndrome Study Group. Toxic epidemic syndrome, Spain, 1981.. Lancet 1982;2(8300):697-702.

Síndrome del Aceite Tóxico Fase Crónica Esclerodermia Neuropatía Contracturas Hepatopatía Hipertensión Pulmonar Síndrome Seco La fase crónica fue precedida por otra intermedia de corta duración pero con muchas manifestaciones cambiantes rápidamente en el tiempo y un aumento de la mortalidad debido a trombosis de grandes vasos e hipertensión pulmonar primaria. Esta fase intermedia duró unos dos meses y fue la puerta de entrada de la fase crónica para la mayoría de los pacientes Finalmente, en la fase crónica se desarrollaron patologías del tipo de la esclerodermia, neuropatía y síndrome seco. Las causas de mortalidad fueron diferentes. Durante esta fase la neuropatía severa produjo grandes devastaciones musculares llevando a los enfermos a una insuficiencia respiratoria restrictiva Alonso Ruiz A, Zea Mendoza AC, Salazar Vallinas JM, et al. Toxic oil syndrome: a syndrome with features overlapping those of various forms of scleroderma. Semin Arthritis Rheum 1986;15(3):200-12. Martinez Tello FJ, Navas Palacios J, Ricoy JR, et al. Pathology of a new toxic syndrome caused by ingestion of adulterated oil in Spain. Virchows Arch [Pathol Anat ] 1982;397(3):261-85.

Frecuencia de Grandes Patologías en el SAT Enfermedad Pulmonar Aguda 70.0 Cambios esclerodermiformes 21.3 Neuropatía 32.0 Hipertensión Pulmonar 8.2 Hepatopatía 7.2 Síndrome Seco 35.0 Eosinofilia 78.0 Mialgias 80.0 El SAT presenta en su evolución semejanzas con otras enfermedades y síndromes como: Esclerodermia; Síndrome de Eosinofilia Mialgia y Enfermedad Injerto contra Huésped Estas similitudes han llevado a muchos investigadores a proponer orígenes o mecanismos patogénicos comunes Philen RM, Posada de la Paz M. Toxic oil syndrome and eosinophilia-myalgia syndrome: May 8-10, 1991, World Health Organization meeting report. Semin Arthritis Rheum 1993;23(2):104-24. Kilbourne EM, Posada de la Paz M, Abaitua Borda I, et al. Toxic oil syndrome: a current clinical and epidemiologic summary, including comparisons with the eosinophilia-myalgia syndrome. J Am Coll Cardiol 1991;18(3):711-7. Philen RM, Hill RH. 3-(Phenylamino)alanine--a link between eosinophilia-myalgia syndrome and toxic oil syndrome? [editorial; comment] . Mayo Clin Proc 1993;68(2):197-200.

Primer estudio Caso-Control: Hospital Niño Jesús Consumió Aceite fraudulento No lo consumió 62 4 0 58 Odds Ratio > 1,000 IC 95% ( 145.6 - Inf) El primer estudio que asoció el consumo de un aceite a la enfermedad fue realizado en un hospital pediátrico de Madrid. Después de comprobar que la enfermedad no mejoraba con los antibióticos en los niños y que la apariencia en estos era de una intoxicación, partieron de una hipótesis consistente en una intoxicación por vía digestiva para desarrollar un estudio donde pudieron observar la primera evidencia de una asociación entre un determinado tipo de aceite y la enfermedad. Posada de la Paz M. Diet and food contaminants. In: Steenland K, Savitz DA, editors. Topics in environmental epidemiology. 1 ed. Oxford: Oxford University Press; 1997. p 64-88.

Segundo Grupo de Estudios: Navas del Marqués Estudio número 1 Estudio número 2 Caso Control Caso Control Consumió Aceite fraudulento No lo consumió Aceite comprado a “buena mujer”* en abril o Mayo, 1981 otro vendedor o en otro tiempo 27 24 5 12 18 30 108 Odds Ratio=194 Odds Ratio=7.2 IC 95% (19.2 - Inf) IC 95% (2.2 - 23.2) Otro estudio que se realizaba al mismo tiempo que el del hospital pedíátrico mencionado, no partía de una hipótesis correcta y tardó en encontrar la asociación con el aceite. De hecho, tuvo que recibir la información del anterior estudio para incluir en el cuestionario preguntas acerca del aceite y obtener los resultados que se muestran. Su contribución al estudio del TOS fue la de aportar especificidad a la hipótesis, al asociar la enfermedad a un vendedor ambulante específico Rigau Perez JG, Perez Alvarez L, Duenas Castro S, et al. Epidemiologic investigation of an oil-associated pneumonic paralytic eosinophilic syndrome in Spain. Am J Epidemiol 1984;119(2):250-60 * Un vendedor de dicha localidad

Estudios Caso Control hechos al comienzo de la epidemia del SAT y, después del anuncio oficial de la causa Localidad Casos Controles OR (IC) o valor “p” Pozuelo 42/48 32/96 21 (7.7-64.8) Chozas (León) 19/19 15/19 Inf. (p=0.05) Cerezo (Seg) 13/13 25/44 Inf (p=0.002) San Cristobal 10/10 8/19 Inf (p=0.002) Bocigas (Soria) 11/11 22/33 Inf (p=0.03) Arconada (Pal) 18/18 9/21 Inf (p=0.001) Colmenar (Mad)16/20 6/20 9.3 (1.8-52.7) Madrid 52/58 615/1,725 15.6 (6.7-44.8) Madrid (monjas) 23/35 0/56 Inf (p=4x10-13) Madrid (monjas) 42/43 0/70 Inf (p=2.3x10-31) Después de los dos primeros estudios caso-control que fueron los que hicieron que las autoridades sanitarias tomaran las primeras medidas de salud publica otros grupos en diferentes áreas geográficas llevaron a cabo estudios del tipo caso-control con resultados similares. En la mayoría de de ellos la presencia de sesgo del recuerdo y una definición ambigua de la exposición fueron dos errores comunes pero probablemente insalvables en medio del brote epidémico. A pesar de estos sesgos potenciales los resultados eran muy similares en todos los estudios y la creencia de que el aceite era la causa de la enfermedad fue aceptada por la gran mayoría de los investigadores Doll R. The aetiology of the Spanish Toxic Syndorme: Interpretation of the epidemiological evidence. World Health Organization, editor. Copenhagen. 1985; Report nr SPA/CEH 502. 1 p. Diaz de Rojas F, Castro Garcia M, Abaitua Borda I, et al. The association of oil ingestion with toxic oil syndrome in two convents. Am J Epidemiol 1987;125(5):907-11. Canas R, Kilbourne EM. Oil ingestion and the toxic-oil syndrome: results of a survey of residents of the Orcasur neighbourhood in Madrid, Spain. Int J Epidemiol 1987;16(1):3-6.

Investigación Etiológica: Estudio Toxi-Epi Fiablidad en la definición del vehículo de la exposición Relación Dosis-respuesta La dosis respuesta no había podido ser demostrada en ninguno de los estudios caso-control realizados. Años después y tras una laboriosa selección de aceites se desarrolló un estudio que pudo avanzar en la construcción de la verdadera etiología. Una botella de aceite de características apropiadas y perteneciente a una única empresa era la que demostraba una relación entre la concentración de los componentes químicos del aceite (oleil anilidas) y el log de la Odds Ratio de la enfermedad. Este estudio se conoció como estudio “Toxi-Epi” Kilbourne EM, Bernert T, Posada de la Paz M, et al. Chemical correlates of pathogenicity of oils related to the toxic oil syndrome epidemic in Spain. Am J Epidemiol 1988;127(6):1210-27.

1 2 3 4 Botella Típica (número 1) y Contenido en Oleil-anilidas La identificación de la forma de las botellas que contenían aceite fraudulento y su asociación a la composición de los aceites y a las empresas que lo distribuían supuso otro avance importante en la identificación de la verdadera causa de la epidemia conocida como TOS Solo las botellas del tipo de la etiquetada en el gráfico con el número 1, a la izquierda, tiene la suficiente proporción de contaminación química indicadora del aceite responsable de la epidemia. El resto de las botellas cumplían los criterios de definición de caso de los primeros estudios caso-control pero no producían enfermedad (problemas de mala clasificación en los primeros estudios caso-control) Posada de la Paz M, Philen RM, Abaitua Borda I, et al. Toxic oil syndrome: traceback of the toxic oil and evidence for a point source epidemic. Food Chem Toxicol 1996;34(3):251-7. Sesgo Potencial de mala clasificación en los Primeros Estudios Caso-Control

+ - (Oleil-anilidas) (Oleil-anilidas) 11 30 10 29 60 48 Estudio TOXI-EPI- I Estudio TOXI-EPI- II (Oleil-anilidas) (Oleil-anilidas) Caso Control Caso Control 18 11 30 10 29 60 + - 16 48 Odds Ratio=4.91 Odds Ratio=6.21 IC 95% (1.74-14.01) IC 95% (2.50-16.04) El primer estudio Toxi-Epi estaba limitado a dos localidades por lo que sus conclusiones podrían deberse a un factor de confusión asociado a la situación geográfica. Para comprobar este punto, se realizó otro estudio con posterioridad en un ámbito geográfico más amplio obteniéndose resultados similares Posada de la Paz M, Philen RM, Abaitua Borda I, et al. Factors associated with pathogenicity of oils related to the toxic oil syndrome epidemic in Spain. Epidemiology 1994;5(4):404-9.

Mientras, la investigación química había identificado previamente una familia de compuestos diferentes, nunca antes reconocidos: Los ésteres del Fenil-amino-propanodiol. Los estudios epidemiológicos realizados habían sido llevados a cabocon otra de las familias de compuestos químicos: las anilidas de ácidos grasos. A la vista de la existencia de los nuevos compuestos, se empezó a incorporar en los estudios epidemiológicos esta nueva información Vazquez Roncero A, Maestro Duran R, Ruiz Gutierrez V. New aniline derivatives in Toxic Oil Syndrome . Toxicity in mice of 3-phenylamino-1,3-propanediol and its fatty acid mono- and diesters. Grasas aceites 1984;35(5):330-1. Schurz HH, Hill RH, Posada de la Paz M, et al. Products of aniline and triglycerides in oil samples associated with the toxic oil syndrome. Chem Res Toxicol 1996;9(6):1001-6. Schurz HH, Hill RH, Philen RM, et al. Analytical measurements of products of aniline and triglycerides in oil samples associated with the toxic oil syndrome. Arch Toxicol Suppl 1997;19:53-64.

Dosis-Respuesta: OOPAP frente a Oleil-anilida Log Odds Ratio Oleil Anilida Lo primero observado fue que los derivados del di-oleil-ester del PAP (OOPAP) eran mejores marcadores que las oleil-anilidas (anilidas de ácidos grasos) Posada de la Paz M, Philen RM, Schurz HH, et al. Epidemiologic evidence for a new class of compounds associated with Toxic Oil Syndrome. Epidemiology 1999; 10(2): 130-134 Oleil Anilida y OOPAP( g / g) m 4

Circuito Central Circuito Catalán Sabater Francia Danesa-Bau ITH- Refinerías OA OOPAP Contenido Contenido Aceite de Colza no desnaturalizado vendido en Francia Circuito Catalán <100 ppm No detectable Sabater Francia Danesa-Bau 450 ppm No detectable Analizando las cadenas de distribución de los aceites de colza fraudulentos desnaturalizados con anilina al 2%, los nuevos compuestos eran capaces de seleccionar un circuito geográfico tóxico y una red única que coincidía con la investigación llevada a cabo con anterioridad y, que había partido de las familias de enfermos y de las botellas compradas por éstas Posada de la Paz M, Castro Garcia M, Kilbourne EM, et al. Toxic-oil syndrome: case reports associated with the ITH oil refinery in Sevilla. Food Chem Toxicol 1987;25(1):87-90. Hill RH, Schurz HH, Posada de la Paz M, et al. Possible etiologic agents for toxic oil syndrome: fatty acid esters of 3-(N-phenylamino)-1,2-propanediol. Arch Environ Contam Toxicol 1995;28(2):259-64. Circuito Central Añaden Anilina ITH- Sevilla 1,900 ppm 150 ppm

Curva Epidémica del SAT DANESA-BAU Nuevos casos ITH Cuando se enfrentaba la relación temporal en las que las refinerías del circuito tóxico habían intervenido con la curva epidémica, el efecto era evidente. Solo la refinería que contenía los marcadores químicos derivados de los ésteres del PAP había tenido la oportunidad de intervenir en la intoxicación desde el principio de la misma a través de dos partidas únicas de aceite. Posada de la Paz M, Philen RM, Schurz HH, et al. Epidemiologic evidence for a new class of compounds associated with Toxic Oil Syndrome. Epidemiology 1999; 10(2): 130-134 Semanas Mayo 1 Junio 10 Agosto 1 Octubre 15 1981

Mecanismos Inmunológicos Involucrados en le SAT Algunas Evidencias Humorales - Eosinopilia - Aumento del receptor soluble de IL-2 en la fase aguda - Depósitos de Proteina Básica Mayor del Eosinófilo en tejidos de la fase aguda (degranulación de eosinófilos) - Aumento de GM-CSF en la fase aguda Activación de Células T Los estudios en busca de un mecanismo autoinmune han demostrado que existe diversa información en datos derivados de los pacientes que apuntan directamente a la intervención de una estimulación de linfocitos T, que a su vez ha podido producir reacciones contra antígenos de las propias células del huésped, convirtiendo una epidemia con un origen tóxico externo en una enfermedad en la que se precisa la colaboración de la respuesta del huésped para desarrollar el espectro completo de la enfermedad Ten RM, Kephart GM, Posada de la Paz M, et al. Participation of eosinophils in the toxic oil syndrome. Clin Exp Immunol 1990;82(2):313-7. Gallardo S, del Pozo V, Cardaba B, et al. Immunological basis of toxic oil syndrome (TOS). Toxicology 1994;93(2-3):289-99.

Mecanismos Inmunológicos Involucrados en le SAT-II Algunas Evidencias histológicas Depósitos de IL-4 y IL-5 en tejido de pulmón de casos fallecidos durante la fase aguda Alta proporción de HLA DR2 en fallecidos por causas relacionadas con el SAT Hallazgos contradictorios en relación a la presencia de HLA DR3-DR4 y DQ3-8 en pacientes del SAT Linfocitos CD4 rodeando las lesiones pricipales del SAT El genotipo NAT2 es un factor de riesgo para la enfermedad Las infiltraciones de ciertos tipos de linfocitos alrededor de las principales lesiones, la activación de RNAm para ciertas interleuknas y la presencia de determinados HLA asociados especialmente a los fallecidos por causas del SAT justifican la hipótesis de un mecanismo autoinmune involucrado en la patogenia Por otro lado la presencia de un determinado gen que codifica encimas que con una alta probabilidad están involucradas en el metabolismo de las sustancias químicas descritas refuerzan la idea de la susceptibilidad individual y la diferente respuesta observada en los pacientes del Pozo V, de Andres B, Gallardo S, et al. Cytokine mRNA expression in lung tissue from toxic oil syndrome patients: a TH2 immunological mechanism. Toxicology 1997;118(1):61-70.

Razón de Mortalidad Estandarizada COHORTE DEL SAT: Razón de Mortalidad Estandarizada A lo largo de los años la evolución de la mortalidad en el total de la cohorte pasó de ser muy elevada durante el primer año a estar por debajo de lo esperado a partir del tercer año de evolución de la cohorte. Este descenso se realizaba a partir de edades avanzadas mientras que el grupo de mujeres menores de 40 años presentaban cifras más altas de lo esperado debido a una mayor mortalidad por causas relacionadas con el SAT El estado de salud de la cohorte aún viva, todavía permanece por debajo de lo esperable para su edad y sexo Abaitua Borda I, Philen RM, Posada de la Paz M, et al. Toxic Oil syndrome mortality: the first 13 years. Int J Epidemiol 1998;27:1057-63. Gomez de la Camara A, Posada de la Paz M, Abaitua Borda I, et al. Heath status measurement in toxic oil syndrome. J Clin Epidemiol 1998;51(10):867-73.

Se están llevando a cabo estudios toxicológicos en esta dirección Conclusiones Nuestros datos sugieren que el SAT es una Epidemia de Fuente Única. Esta afirmación se basa en los siguientes hechos: La relación entre el aceite de colza desnaturalizado con anilina al 2% y la enfermedad La presencia de un marcador químico (OOPAP) en el aceite refinado en la refinería de ITH (Sevilla) Los OOPAPs son nuevos compuestos químicos no fáciles de obtener en un proceso regular de refino de aceite. Por lo tanto requieren de variables extras a este proceso El agente responsable de la enfermedad está relacionado con uno o varios de los derivados de los OOPAPs Se están llevando a cabo estudios toxicológicos en esta dirección