LOS INCONVENIENTES DE LA EXPOSICIÓN AL CADMIO EN LA VIDA DIARIA

DR. JOSÉ LUIS REYES S.DEPARTAMENTO DE FISIOLOGÍA, BIOFÍSICA Y NEUROCIENCIAS

CINVESTAV, MEXICO

DESARROLLO CIENTÍFICO Y TECNOLÓGICO PARA LA SOCIEDADDOCTORADO TRANSDISCIPLINARIO

ABRIL 20120

EL CADMIO EN LA VIDA DIARIAC O

EL CADMIO ES UN METAL PESADO, COMO EL PLOMO, EL MERCURIO Y EL

CROMO.

LAS FUENTES POSIBLES DE CONTAMINACIÓN POR ESTOS METALES SON

DIVERSAS PARA EL HUMANODIVERSAS PARA EL HUMANO.

ALGUNAS CONSECUENCIAS DE LA INCORPORACIÓN DE METALES

PESADOS AL ORGANISMO SE DEBEN A QUE SUSTITUYEN AL CALCIO EN

SUS FUNCIONES CELULARES.

LAS MANIFESTACIONES CLINICAS DE LA EXPOSICIÓN CRÓNICA A ELLOS

GENERALMENTE SON MÚLTIPLES E INESPECÍFICAS (ANEMIAGENERALMENTE SON MÚLTIPLES E INESPECÍFICAS (ANEMIA,

HIPERTENSIÓN ARTERIAL, TUMORES, INSUFICIENCIA RENAL,

ALTERACIONES DE SISTEMA NERVIOSO CENTRAL Y PERIFÉRICO).

EN LAS PINTURAS UTILIZADASPOR LOS IMPRESIONISTAS ESTABAN PRESENTES ALGUNOSESTABAN PRESENTES ALGUNOSMETALES PESADOS

Cromo:Cromo: Óxido de cromoAmarillo cromoVerde de cromoVerde de cromo

Plomo:Blanco plomo

Cadmio:Cadmio:Amarillo de cadmio

L’Homme à la pipe , Arles 1889

P. Ball, La invención del color, Fondo de Cultura Económica, 2003

DAÑO RENAL POR EL PLOMODAÑO RENAL POR EL PLOMO

Note relative à l’étude anatomique de la néphritis saturnineexpérimentale

J. M. Charcot y Ch. Gombault

Arch. Physiol. 1881, 8: 126 y 154

DR. JOSE LUIS REYES S.

EJEMPLOS DE ALIMENTOS QUE CONTIENEN PLOMO

PRODUCTO Contenido máximo (mg/kg peso fresco)*

MOLUSCOS: ostiones, almejas, mejillones

1.5

PESCADO 0.3

CARNE: bovinos, ovinos, cerdos y aves de corral 0.1

LECHE: cruda, tratada térmicamente y para elaboración de lácteos 0.02

PREPARADOS PARA LACTANTES 0.02

* UNION EUROPEA

EJEMPLOS DE ALIMENTOS QUE CONTIENEN MERCURIO

PRODUCTO Contenido máximo (mg/kg peso fresco)*PRODUCTO Contenido máximo (mg/kg peso fresco)

PESCADO: atún, bonito, marlin, sardina, pez espada, sierra

1.0

CRUSTÁCEOS 0.5

COMPLEMENTOS ALIMENTICIOS 0 1COMPLEMENTOS ALIMENTICIOS 0.1

* UNION EUROPEA

LAS CONSECUENCIAS DE LA EXPOSICIÓN AMETALES PESADOS (METILMERCURIO) DEPENDE DEMETALES PESADOS (METILMERCURIO) DEPENDE DE

LA EDAD A LA QUE ÉSTA OCURRIÓ

LA EXPOSICIÓN FETAL A XENOBIÓTICOS PUEDE INDUCIRALTERACIONES PERMANENTES EN LA EDAD ADULTA

CadmioCadmio

ALTERACIONES PERMANENTES EN LA EDAD ADULTA

• Fuentes de exposiciónCadmioCadmio

• Vida media en el humano: 10 a 30 años• Vida media en el humano: 10 a 30 años• Eliminación total: 80 a 240 años

EJEMPLOS DE ALIMENTOS QUE CONTIENEN CADMIOCADMIO

PRODUCTO Contenido máximo (mg/kg peso fresco)*

MOLUSCOS: ostiones, almejas, mejillones

1.0

HÍGADO: bovinos, ovinos, cerdos y aves de corral

0.5

PESCADO: atún, mojarra, sardina 0.1, j ,(anchoa=0.3)LECHE: cruda, tratada térmicamente y para elaboración de lácteos 0.02

PREPARADOS PARA LACTANTES 0.02

* UNION EUROPEA

IMPACTO DE LA CONTAMINACION DEL AGUA POTABLE CON

EN EL ESTADO DE AGUASCALIENTES EL ABASTECIMIENTO DE AGUAPOTABLE CONSTITUYE UNA PROBLEMÁTICA SEVERA

AGENTES NEFROTOXICOS

EN LAS POBLACIONES DE NIÑOS SANOS EXPUESTOS

A CADMIO O A PLOMO EN EL AGUA POTABLE, SE

ENCONTRÓ PROTEINURIA, SUGIRIENDO DAÑO

RENAL INCIPIENTE

LA ENFERMEDAD RENAL CRONICA TIENE ALTA

M. en C. Beatriz Eugenia Torres, 2007

FRECUENCIA EN AGUASCALIENTES Y SU TRATAMIENTO ES MUY COSTOSO

CADMIOCADMIO

Disfunción renalToxicidad hepáticaExposición

crónica a cadmio

Toxicidad hepáticaOsteoporosisCá d l ó iñó ácadmio Cáncer de pulmón, riñón y páncreasHipertensión arterial

CADMIO EN EL TABACOCADMIO EN EL TABACO

MUESTRA CONCENTRACION (µg / g)

TABACO NACIONAL 1 0.915

TABACO NACIONAL 2 1.887

TABACO ORGÁNICO EUA 1.370

TABACO CIGARRILLO CUBA 2.681

TABACO PARA PIPASUECIA/INGLATERRA

1.423

D. en C. JAVIER AVELAR, UNIV. AUT. AGUASCALIENTES

Cd Vida media10-30 años10 30 años

INTOXICACION IN UTERO CON CADMIO

METODOLOGIAMETODOLOGIA

INTOXICACION IN UTERO CON CADMIO

INTOXICACION CRONICA CON CADMIO DE RATAS GESTANTES:INTOXICACION CRONICA CON CADMIO DE RATAS GESTANTES:

500 µg/kg durante 21 días de gestación500 µg/kg durante 21 días de gestación

Cd2+

PRUEBAS DE FUNCION RENALMICROSCOPIA CONFOCAL

• En ratas gestantes, la administración decadmio lleva a aumento de presión arterialen sus crías

Administración intragástrica de 500 μg/kg/día de CdCl2 durante 21 díasg μg/ g/ 2

Jacquillet et al. Am J Physiol Renal Physiol, 2007

• En ratas gestantes, la administración decadmio lleva a disfunción renal en sus crías.

Administración intragástrica de 500 μg/kg/día de CdCl2 durante 21 días

Jacquillet et al. Am J Physiol Renal Physiol, 2007

INTOXICACION IN UTERO CON CADMIO

METODOLOGIAMETODOLOGIA

INTOXICACION IN UTERO CON CADMIO

INTOXICACION CRONICA CON CADMIO DE RATAS GESTANTES:INTOXICACION CRONICA CON CADMIO DE RATAS GESTANTES:

500 µg/kg durante 21 días de gestación500 µg/kg durante 21 días de gestación

Cd2+

PRUEBAS DE FUNCION RENALMICROSCOPIA CONFOCAL

• Los ácidos grasosesenciales son derivadosdel ácido linoléicodel ácido linoléico

• El ácido linoléico esconvertido a ácido γ-convertido a ácido γlinolénico (GLA)

• El aceite de borraja esuna fuente rica en GLA(omega 6)

• El aceite de borraja reduceEl aceite de borraja reducesignificativamente la presión sanguínea enratas espontáneamente hipertensas (SHR)ratas espontáneamente hipertensas (SHR)y en ratas hipertensas por carga de sal.

ácido γ-linolenico (GLA)

Yu et al. JPET, 2006

Di t i id GLA t l• Dietas enriquecidas en GLA aumentan losniveles endógenos de eicosanoides

dil t d (EET) l t lvasodilatadores (EET) en la corteza renalde ratas espontáneamente hipertensas.

Yu et al. JPET, 2006EETs: ácidos epoxieicosatrienoico

• Medición de presión arterial– Utilizando el sistema de medición de presión nop

invasivo CODATM

• Determinación de flujo urinario

Flujo Urinario

24 horas

• Depuración de Creatinina (Velocidad deFiltración Glomerular)

Orina

CCr = [Cr]u x Vol. Urinario[Cr]p

Plasmap

• Excreción fraccional de sodio y potasio

Orina

Plasma

FE U /PFENa= UNa/PNaUCreat/PCreat

FEK= UK/PKUCreat/PCreat

140 No gestantes* †

a

120

130 Gestantes

rial

Med

iaH

g)

100

110

esio

n ar

ter

(mm

H

80

90

CONTROL BORRAJA CADMIO CD/BOR

Pre

CONTROL BORRAJA CADMIO CD/BOR

130

140 Crías 45 díasCrías 60 días†

al

g)

110

120 *

ion

arte

ria

ia (m

mH

g

90

100

Pres

iM

edi

80CONTROL BORRAJA CADMIO CD/BOR

LA VITAMINA E ADMINISTRADA DURANTE EL EMBARAZO EVITÓ EL DESARROLLO DE HIPERTENSIÓN ARTERIAL EN LAS CRIAS

60 d45 d

100

125 **

*

N M

EDIA

(mm

Hg)

100

125

150 ***

**

N M

EDIA

(mm

Hg)

AGUA

CADMIOVITA

MINA E

Cd + B

OR

50

75

PRES

IÓN

AGUACADMIO

VITAMINA E

Cd + B

OR

50

75

PRES

IÓN

Cd + VIT C

Cd + V

IT

E l fi t l di ± SEM S tili ó l b t dí ti d D tt L dif iEn las graficas se muestran las medias ± SEM. Se utilizó la prueba estadística de Dunnett. Las diferenciassignificativas se representan de la siguiente manera: * p = 0.05,** p = 0.01, *** p = 0.001.

Luz E. López, 2008; Mitzi P. Avendaño, 2009

ÓEL CROMATO ALTERA LA EXPRESIÓN DE OCLUDINA

OCLUDINA EN EL RIÑÓN NORMAL DE RATAPÉRDIDA DE LA DISTRIBUCIÓN DE LA OCLUDINA

OCLUDINA EN EL RIÑÓN NORMAL DE RATA INDUCIDA POR DICROMATO DE POTASIO

EL USO DE VITAMINA A (ÁCIDO RETINOICO) REDUCE LA NECROSIS Y EL DESPRENDIMIENTO CELULAR INDUCIDOS POR CROMO

CELULAS EPITELIALESVIVAS

CELULAS EPITELIALESMUERTASVIVAS

50

75 * *

X 10

3/M

L

MUERTAS

100

200IRAIRA+AR* * *

* *X 10

3 /M

L0 3 6 9 12 15

0

25

CEL

S X

0 3 6 9 12 150

100

CEL

S X

TIEMPO ( días ) TIEMPO ( días )

PEREZ et al, Nephrol. Dial. Transp., 2004

IMPACTO DE LA CONTAMINACIÓN DEL AGUA POTABLE CON Ó

EN EL ESTADO DE AGUASCALIENTES EL ABASTECIMIENTO DE AGUAPOTABLE CONSTITUYE UNA PROBLEMÁTICA SEVERA

AGENTES NEFROTÓXICOS

EN LAS POBLACIONES DE NIÑOS SANOS EXPUESTOS

A CADMIO O A PLOMO EN EL AGUA POTBLE, SE

ENCONTRÓ PROTEINURIA, SUGIRIENDO DAÑO

RENAL INCIPIENTE

LA ENFERMEDAD RENAL CRÓNICA TIENE ALTA

M. en C. Beatriz Eugenia Torres, 2007

FRECUENCIA EN AGUASCALIENTES Y SU TRATAMIENTO ES MUY COSTOSO

PREVALENCIA DE LA ENFERMEDAD RENAL CRÓNICA (ERC) EN NIÑOS DE DIFERENTES PAISES

PAISPAIS PREVALENCIA/PREVALENCIA/MILLÓNMILLÓN

ITALIA( 20 ñ )

74.7 (< 20 años)

CHILE(< 18 años. )

42.5

IRAN 25CALVILLO ESTUDIO

2003/04

ESTUDIO

2006

NIGERIA(< 13 años)

15

YUGOSLAVIA (< 19 años)

14.1

PREVALENCIA /

MILLON 9,58 449.96

(< 19 años)

FRANCIA(<16 años)

12.7

FINLANDIA 6.7

LA PREVALENCIA DE ERC ES CLARAMENTE MAS ALTA EN

CALVILLO, AGS., QUE EN OTROS LUGARES

SUECIA 6.4CANADA 4.50SUECIA 4.50

(< 15 años)

JAMAICA (< 12 años)

3.2

IMPACTO DE LA CONTAMINACIÓN DEL AGUA POTABLE CON AGENTES NEFROTÓXICOS

INSTITUCIONES NACIONALES PARTICIPANTES

AGENTES NEFROTÓXICOS

UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE AGUASCALIENTES (UAA) INSTITUTO DE SALUD DEL ESTADO DE AGUASCALIENTES (ISEA) FUNSALUD (Central y Capítulo Aguascalientes) UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DEL ESTADO DE HIDALGO (UAEH) UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DEL ESTADO DE HIDALGO (UAEH) UNIVERSIDAD AUTÓNOMA METROPOLITANA (UAM) CINVESTAV (Unidades Zacatenco, Saltillo y Mérida)

CAPITAL HUMANO A FORMAR: DOCTORES EN CIENCIAS: 32 ; MAESTROS EN CIENCIAS: 26

TESIS DE LICENCIATURA: 6TESIS DE LICENCIATURA: 6

MONTO SOLICITADO: $ 152 629 782 00 MNMONTO SOLICITADO: $ 152,629,782.00 MN

CADA UNO DE LOS COMPONENTES DEL PROYECTO SE RELACIONAN ENTRE SI EL ÉXITO DEL MISMO DEPENDE DELRELACIONAN ENTRE SI. EL ÉXITO DEL MISMO DEPENDE DEL

TRABAJO COLABORATIVO MULTIDISCIPLINARIO.

AREA BASICACINVESTAV: AREA BIOLOGICA (Toxicología, Fisiología, Bioquímica)

AREA CLINICA -EPIDEMIOLOGICA

ISEA, UAA, FUNSALUD, HOSP HIDALGO UNAM

Universidad de Niza, FranciaHOSP. HIDALGO, UNAM

AREA TECNOLOGICACINVESTAV Bi l t ó iCINVESTAV: BioelectrónicaQuímica, U. Saltillo, U. MéridaUAM, Univ. Aut. Est HidalgoUniversidad de Barcelona

IMPACTO SOCIAL Mediante la aplicación de programas integrales de salud que incluyanMediante la aplicación de programas integrales de salud que incluyan

medidas de prevención, atención a la salud,difusión y educación.

SUMARIOSU OEN EL HUMANO LA EXPOSICIÓN AL CADMIO Y A OTROS METALES

PESADOS TIENE MÚLTIPLES ORÍGENESPESADOS TIENE MÚLTIPLES ORÍGENES.

LAS CONSECUENCIAS DE LA EXPOSICIÓN CRÓNICA A ÉSTOS SON DIVERSAS Y GRAVES.

EL USO DE ANTIOXIDANTES PUEDE DISMINUIR LOS EFECTOS INDESEABLES DE LA EXPOSICIÓN CRÓNICA A ESTOS

ÓXENOBIÓTICOS.

Programa ECOSPrograma ECOS--NordNord M02M02--S02S02

CINVESTAVCINVESTAVGerardo SierraGerardo SierraDolores MartinDolores MartinOlivier BarbierOlivier BarbierO e a b eO e a b e

Carmen NamoradoCarmen NamoradoMitzi P. AvendañoMitzi P. Avendaño

Luz E. LópezLuz E. LópezJosé Luis ReyesJosé Luis Reyes

CNRS UMR 6548CNRS UMR 6548Grégory JacquilletGrégory Jacquillet

Marc CougnonMarc CougnonPhili P j lPhili P j lPhilippe PoujeolPhilippe Poujeol