Efectos de las mezclas químicas: aumentan los efectos neurotóxicos

“En nuestra vida diaria, estamos expuestos a una amplia variedad de sustancias químicas que se distribuyen y acumulan en nuestro cuerpo. Se trata de mezclas muy complejas que pueden afectar a nuestras funciones corporales y a nuestra salud», afirma la profesora Beate Escher, jefa del Departamento de Toxicología Celular de la UFZ y profesora de la Universidad de Tubinga. «Se sabe por estudios medioambientales y del agua que los efectos de las sustancias químicas se acumulan cuando se presentan en bajas concentraciones en mezclas complejas. Aún no se ha investigado suficientemente si esto también ocurre en el cuerpo humano; ahí es precisamente donde entra en juego nuestro estudio».

El extenso trabajo de investigación se basó en más de 600 muestras de sangre de mujeres embarazadas de la cohorte de madres e hijos LiNA de Leipzig, coordinada por la UFZ desde 2006. Los investigadores primero analizaron las mezclas individuales de sustancias químicas presentes en estas muestras. «Queríamos saber qué sustancias químicas se encuentran en el plasma sanguíneo y en qué concentraciones. Utilizamos un proceso de extracción de dos pasos para aislar tantas mezclas químicas diferentes como fuera posible», afirma Georg Braun, investigador postdoctoral en el grupo de trabajo de Beate Escher y primer autor del estudio. “Utilizando análisis de espectrometría de masas, buscamos 1.000 sustancias químicas diferentes que sabíamos que podían ocurrir en el medio ambiente, que potencialmente podrían ser ingeridas por los humanos y que podrían tener efectos adversos en la salud humana. De ellos, pudimos cuantificar alrededor de 300 sustancias químicas en diversas muestras de plasma». Esto proporcionó a los investigadores información sobre la composición y las proporciones de concentración de las mezclas químicas presentes en las 600 muestras de plasma individuales.

Los investigadores utilizaron un modelo predictivo para calcular los efectos neurotóxicos de las mezclas químicas. Para probar experimentalmente las predicciones de los efectos de la mezcla, utilizaron un bioensayo celular establecido basado en células humanas que indica efectos neurotóxicos. “Analizamos sustancias químicas individuales, así como alrededor de 80 mezclas químicas diferentes, producidas por sí mismas en proporciones de concentración realistas. También se analizaron los extractos de las muestras de plasma», afirma Georg Braun. Los resultados fueron claros. «Los experimentos de laboratorio confirmaron las predicciones del modelo: los efectos de las sustancias químicas se suman en mezclas complejas», afirma la toxicóloga medioambiental Beate Escher. «Incluso si las concentraciones individuales de sustancias químicas neurotóxicas son tan bajas que cada una está por debajo del umbral de efecto, todavía hay un efecto en células nerviosas similares en mezclas complejas con muchas otras sustancias químicas».

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Pero ¿qué significan exactamente estos resultados? «Con nuestro estudio pudimos demostrar por primera vez que lo que se sabe sobre los efectos de las mezclas químicas en el medio ambiente también se aplica a los humanos», afirma Escher. «Por lo tanto, es imperativo que reconsideremos la evaluación de riesgos. Las sustancias indicadoras por sí solas no son suficientes. En el futuro, debemos aprender a pensar en términos de mezclas». El Dr. Gunda Herberth, inmunólogo medioambiental de la UFZ y director del estudio LiNA, añade: «Cada vez está más claro que muchas enfermedades como las alergias, las enfermedades del sistema inmunológico, la obesidad o el desarrollo del sistema nervioso están relacionadas con la exposición a sustancias químicas en el útero o útero. primera infancia.»

El método de prueba presentado en este estudio (la extracción de mezclas químicas de muestras humanas y su caracterización mediante análisis químicos combinados con sistemas de bioensayos basados ​​en células) abre nuevas posibilidades para la investigación sobre los efectos de mezclas químicas complejas en la salud humana. En futuros proyectos de investigación, los científicos quieren perfeccionar su método de prueba e investigar los efectos de las mezclas químicas en otros parámetros relevantes para la salud, como la inmunotoxicidad. Además, desean descubrir posibles vínculos entre la exposición a sustancias químicas y el desarrollo de trastornos del desarrollo en los niños. Como miembros del Centro Alemán para la Salud de Niños y Adolescentes, una red de investigación de hospitales universitarios, universidades e instituciones de investigación no universitarias en toda Alemania, los investigadores de la UFZ trabajarán en el futuro con muchos expertos de los campos de la medicina y la epidemiología para aplicar en la práctica estos métodos de biomonitoreo humano basados ​​en efectos.