Efectos neurocomportamentales de la toxicidad para el desarrollo
Las discapacidades del neurodesarrollo, incluido el autismo, el trastorno por déficit de atención con hiperactividad, la dislexia y otras deficiencias cognitivas, afectan a millones de niños en todo el mundo, y algunos diagnósticos parecen estar aumentando en frecuencia. Los productos químicos industriales que dañan el cerebro en desarrollo se encuentran entre las causas conocidas de este aumento en la prevalencia.
Intervalos de mielina que dejan un nodo: nódulo de Ranvier que hace una conducción saltatoria.
En 2006, hicimos una revisión sistemática e identificamos cinco químicos industriales como neurotóxicos del desarrollo: plomo, metilmercurio, bifenilos policlorados, arsénico y tolueno.
Desde 2006, los estudios epidemiológicos han documentado seis neurotóxicos del desarrollo adicionales: manganeso, fluoruro, clorpirifos, diclorodifeniltricloroetano, tetracloroetileno y los éteres de difenilo polibromados. Postulamos que aún quedan por descubrir aún más neurotóxicos.
Existe una fuerte evidencia de que las sustancias químicas industriales ampliamente diseminadas en el medio ambiente contribuyen de manera importante a lo que hemos llamado la pandemia silenciosa global de toxicidad para el desarrollo neurológico.
El cerebro humano en desarrollo es especialmente vulnerable a la exposición a sustancias químicas tóxicas, y las principales ventanas de vulnerabilidad del desarrollo ocurren en el útero y durante la infancia y la niñez temprana.
También notamos 201 sustancias químicas que, según se informó, causan lesiones al sistema nervioso en adultos, principalmente en relación con exposiciones ocupacionales, incidentes de envenenamiento o intentos de suicidio.
Observamos que el reconocimiento de los riesgos de los productos químicos industriales para el desarrollo del cerebro ha necesitado históricamente décadas de investigación y escrutinio, como se muestra en los casos del plomo y el metilmercurio.
Expresamos nuestra preocupación de que otros neurotóxicos del desarrollo pudieran acechar sin descubrir entre los 201 químicos que entonces se sabía que eran neurotóxicos para los seres humanos adultos y entre los muchos miles de pesticidas, solventes y otros químicos industriales de uso generalizado que nunca habían sido probados para la toxicidad del neurodesarrollo.
Nuevos hallazgos sobre peligros conocido
Investigaciones recientes sobre neurotóxicos bien documentados han generado nuevos conocimientos importantes sobre las consecuencias para el desarrollo neurológico de las exposiciones tempranas a estos productos químicos industriales. Análisis conjuntos que recopilaron datos sobre los déficits de CI asociados al plomo de siete estudios internacionales apoyan la conclusión de que no existe un nivel seguro de exposición al plomo. La exposición al plomo en la primera infancia se asocia con un rendimiento escolar reducido y con comportamiento delictivo más adelante en la vida.
La neurotoxicidad del desarrollo debida al metilmercurio ocurre a exposiciones mucho más bajas que las concentraciones que afectan la función del cerebro adulto. Los déficits a los 7 años de edad que estaban relacionados con exposiciones prenatales de bajo nivel al metilmercurio aún eran detectables a la edad de 14 años.
Las resonancias magnéticas funcionales de personas expuestas prenatalmente a cantidades excesivas de metilmercurio mostraron una activación anormalmente expandida de las regiones del cerebro en respuesta a la estimulación sensorial y las tareas motoras.
La exposición prenatal y posnatal temprana al arsénico inorgánico del agua potable se asocia con déficits cognitivos que son evidentes en la edad escolar.
La neurotoxicidad del desarrollo de los bifenilos policlorados se ha consolidado y reforzado por hallazgos recientes.
Aunque se ha publicado poca información nueva sobre la neurotoxicidad del tolueno en el desarrollo, se ha aprendido mucho sobre la neurotoxicidad del desarrollo de otro disolvente común, el etanol, a través de la investigación sobre la exposición fetal al alcohol. El consumo materno de alcohol durante el embarazo, incluso en cantidades muy pequeñas, se ha relacionado con una variedad de efectos adversos neuroconductuales en la descendencia, que incluyen un coeficiente intelectual reducido, una función ejecutiva y un juicio social deteriorados, conducta delictiva, convulsiones, otros signos neurológicos y problemas sensoriales.
Neurotóxicos del desarrollo recientemente reconocido
Los estudios epidemiológicos prospectivos de cohortes de nacimiento permiten medir las exposiciones maternas o fetales en tiempo real durante el embarazo a medida que estas exposiciones ocurren realmente, generando así información imparcial sobre el grado y el momento de las exposiciones prenatales. Los niños en estos estudios prospectivos son seguidos longitudinalmente y evaluados con pruebas apropiadas para su edad para mostrar un desarrollo neuroconductual retrasado o trastornado. Estos poderosos métodos epidemiológicos han permitido el descubrimiento de neurotóxicos del desarrollo adicionales.
Los datos transversales de Bangladesh muestran que la exposición al manganeso del agua potable se asocia con una reducción de las puntuaciones de rendimiento en matemáticas en los escolares. Un estudio en Quebec, Canadá, mostró una fuerte correlación entre las concentraciones de manganeso en el cabello y la hiperactividad. Los niños en edad escolar que viven cerca de las instalaciones de extracción y procesamiento de manganeso han mostrado asociaciones entre las concentraciones de manganeso en el aire y la función intelectual disminuida y con habilidades motoras deterioradas y función olfativa reducida. Estos resultados están respaldados por hallazgos experimentales en ratones.
Un metanálisis de 27 estudios transversales de niños expuestos al fluoruro en el agua potable, principalmente de China, sugiere una disminución promedio del coeficiente intelectual de aproximadamente siete puntos en niños expuestos a concentraciones elevadas de fluoruro. En la mayoría de estos estudios parecía improbable que se produjera confusión a partir de otras sustancias. Sería deseable una caracterización más detallada de la asociación dosis-respuesta.
En un estudio de cohorte francés de 3000 niños, los investigadores vincularon la exposición materna a disolventes ocupacionales durante el embarazo con deficiencias en la evaluación del comportamiento a los 2 años de edad.
La intoxicación aguda por plaguicidas ocurre con frecuencia en niños en todo el mundo, y la toxicidad subclínica por plaguicidas también está muy extendida. Los datos clínicos sugieren que la intoxicación aguda por plaguicidas durante la niñez podría provocar déficits neuroconductuales duraderos. Los compuestos organoclorados diclorodifeniltricloroetano (DDT), su metabolito diclorodifenildicloroetileno (DDE) y clordecona (kepona) tienden a ser muy persistentes y permanecen muy extendidos en el medio ambiente y en los cuerpos de las personas en las regiones de uso intensivo. Los plaguicidas organofosforados se eliminan del cuerpo humano mucho más rápidamente que los organoclorados, por lo que la evaluación de la exposición es intrínsecamente menos precisa. No obstante, tres estudios epidemiológicos prospectivos de cohortes de nacimiento proporcionan nueva evidencia de que la exposición prenatal a plaguicidas organofosforados puede causar neurotoxicidad en el desarrollo.
Los herbicidas y fungicidas también pueden tener potencial neurotóxico
El grupo de compuestos conocidos como éteres difenílicos polibromados (PBDE) se utilizan ampliamente como retardadores de llama y son estructuralmente muy similares a los bifenilos policlorados. La evidencia experimental ahora sugiere que los PBDE también podrían ser neurotóxicos. Los estudios epidemiológicos en Europa y EE. UU. Han mostrado déficits del desarrollo neurológico en niños con mayor exposición prenatal a estos compuestos. Por tanto, los PBDE deben considerarse peligros para el desarrollo neuroconductual humano, aunque todavía no es posible atribuir potenciales tóxicos relativos a congéneres individuales de PBDE.
Otros supuestos neurotóxicos del desarrollo
Una dificultad grave que complica muchos estudios epidemiológicos de la toxicidad del desarrollo neurológico en los niños es el problema de las exposiciones mixtas. La mayoría de las poblaciones están expuestas a más de un neurotóxico a la vez y, sin embargo, la mayoría de los estudios tienen solo una cantidad finita de poder y precisión en la evaluación de la exposición para discernir los posibles efectos de incluso un solo neurotóxico. Otro problema en muchos estudios epidemiológicos de sustancias tóxicas no persistentes es que la evaluación imprecisa de la exposición tiende a oscurecer las asociaciones que realmente podrían estar presentes. Por lo tanto, la orientación de los estudios experimentales de neurotoxicidad es crucial. En la evaluación de los posibles neurotóxicos del desarrollo, hemos utilizado un enfoque de fuerza de la evidencia similar al utilizado por la Agencia Internacional para la Investigación del Cáncer para evaluar estudios epidemiológicos y experimentales.
Los ftalatos y el bisfenol A se agregan a muchos tipos diferentes de plásticos, cosméticos y otros productos de consumo. Dado que se eliminan rápidamente en la orina, la evaluación de la exposición es complicada y tal imprecisión podría llevar a subestimar el verdadero riesgo de neurotoxicidad.
Los efectos mejor documentados de la exposición temprana a los ftalatos son la consecuencia de la alteración de la señalización endocrina. Por lo tanto, las exposiciones prenatales a los ftalatos se han relacionado tanto con los déficits del neurodesarrollo como con las anomalías del comportamiento caracterizadas por una menor capacidad de atención e interacciones sociales deterioradas.
La toxicidad neuroconductual de estos compuestos parece afectar principalmente a los niños y, por lo tanto, podría estar relacionada con la alteración endocrina en el cerebro en desarrollo.
Con respecto al bisfenol A, un estudio prospectivo mostró que las estimaciones puntuales de exposición durante la gestación estaban relacionadas con anomalías en el comportamiento y la función ejecutiva en niños de 3 años. La exposición a la contaminación del aire puede causar retrasos en el desarrollo neurológico y trastornos de las funciones del comportamiento.
De los componentes individuales de la contaminación del aire, el monóxido de carbono es un neurotóxico bien documentado, y la exposición en interiores a esta sustancia ahora se ha relacionado con un rendimiento neuroconductual deficiente en los niños.
Menos clara es la contribución reportada de los óxidos de nitrógeno a los déficits del neurodesarrollo, ya que estos compuestos a menudo coexisten con el monóxido de carbono como parte de emisiones complejas. El humo del tabaco es una mezcla compleja de cientos de compuestos químicos y ahora es una causa bien documentada de neurotoxicidad del desarrollo.
Los bebés expuestos prenatalmente a hidrocarburos aromáticos policíclicos de los escapes del tráfico a los 5 años de edad mostraron un mayor deterioro cognitivo y un coeficiente intelectual más bajo que aquellos expuestos a niveles más bajos de estos compuestos. Los compuestos perfluorados, como el ácido perfluorooctanoico y el sulfonato de perfluorooctano, son muy persistentes en el medio ambiente y en el cuerpo humano y parecen ser neurotóxicos. La evidencia epidemiológica emergente sugiere que estos compuestos de hecho podrían impedir el desarrollo neuroconductual.
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