Evaluación in vitro del potencial citotóxico de mezclas de contaminantes ambientales presentes en aguas de uso humano

Résumé

RESUMEN La presencia en el medio ambiente de compuestos químicos del grupo conocido como Fármacos y Productos de Cuidado Personal (PPCPs), se ha incrementado sustancialmente en los últimos años. Estas sustancias presentan generalmente mecanismos de acción tóxica poco definidos y por lo tanto sus efectos sobre la salud humana y el medio ambiente suelen ser controvertidos. No obstante, no se descartan posibles reacciones tóxicas debidas a la exposición combinada de PPCPs, ya que estos compuestos aparecen formando mezclas de composición desconocida, lo que ha generado una gran preocupación. Debido a esto, han surgido diferentes propuestas que desde la comunidad científica y las agencias reguladoras que solicitan el abordaje de la evaluación toxicológica del efecto combinado. Los primeros estudios del efecto combinado fueron de carácter empírico y se llevaron a cabo a finales del s. XIX. Posteriormente comenzó una carrera para desarrollar modelos matemáticos predictivos que a día de hoy todavía no son infalibles. Actualmente se intenta mejorar la predicción, incorporando datos de tipo mecanístico en la evaluación de los efectos tóxicos de mezclas químicas. Por este motivo, nos planteamos evaluar una mezcla binaria compuesta por butilhidroxianisol (BHA) y propilparabeno (PPB), dos aditivos de uso autorizado que han sido detectados en el medio ambiente y presentan efectos controvertidos sobre la salud humana. Para ello seleccionamos en base a nuestra experiencia previa un modelo experimental representado por las células Vero, fibroblastos de riñón de mono verde africano (Chlorocebus aethiops), de elevada sensibilidad en estudios de toxicología y con características idóneas para el análisis del mecanismo de acción de compuestos químicos. El diseño experimental incluye una batería de ensayos constituida por una serie de biomarcadores bioquímicos y morfológicos complementarios entre sí, cuya utilidad hemos demostrado previamente. El estudio nos ha permitido determinar in vitro el mecanismo de acción tóxica de ambos aditivos de forma individual, así como de sus mezclas binarias. Los resultados mostraron que las combinaciones de BHA y PPB inducen importantes alteraciones funcionales causadas por desequilibrio osmótico, que van asociadas con desajustes en la progresión del ciclo celular, incrementos en la ploidía, lesiones en el ADN por daño oxidativo y muerte celular. Asimismo la retirada de los tratamientos experimentales provocó en las células Vero una respuesta de toxicidad retardada que incluye desajustes en el ciclo celular junto con incrementos de la proliferación. Por otra parte, el empleo de modelos matemáticos para el análisis de la predicción del efecto combinado nos ha permitido demostrar que la estima cuantitativa de las respuestas celulares esperadas, generalmente no se ajusta con precisión al efecto observado. Sin embargo, la toxicidad inducida por las mezclas puede predecirse cualitativamente una vez establecidos los mecanismos de acción de los compuestos individuales.