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López-Guzmán D1., Taximaroa Cardiel A
M2., Costilla-Salazar R.3, Martínez-Alfaro
M.4, Cruz-Jiménez G.4, Rocha-Amador D.4
1.Facultad de Ciencias Químicas. Universidad Juárez del Estado de Durango (UJED)
2.Universidad de León
3.Departamento de Ingeniería Ambiental. División de Ciencias de la Vida, Universidad de Guanajuato (UG)
4.Departamento de Farmacia, División de Ciencias Naturales y Exactas, Universidad de Guanajuato (UG)
El flúor y el arsénico están reconocidos como los
contaminantes inorgánicos mas importantes presentes en el
agua de consumo humano en diversas partes del mundo.
En zonas donde los niveles de flúor y arsénico sobrepasan
los límites de seguridad, el agua de consumo humano
representa la mayor fuente de exposición a estos
contaminantes a través de la dieta.
Cocina con agua de la
llave
90%
Consume agua de la
llave
70 %
Población residente de zonas rurales
Flúor
• Efectos Reproductivos
• Efectos Endócrinos
• Fluorosis Dental
• Fluorosis Esquelética
• Efectos Neurológicos
Arsénico
• Dermatológicos
• Cáncer
• Desordenes Vasculares
• Efectos Neurológicos
Yoshida T. Y col., 2004; OMS 2004; CDC1991
Hiperactividad (0.13 mg/Kg)
Déficit cognoscitivo (75-125 mg/L)
Peroxidación de lípidos (30 ,100 mg/L)
Alteración de los mecanismos de defensa (Glutatión, Ac. Ascórbico,
enzimas XOD, SOD, GST)
Disminución de enzimas como la acetilcolinesterasa
Cambios hipocampo, amígdala, corteza y cerebelo
Disminuye la actividad locomotora y el aprendizaje (10 mg/kg)
Disminuye la producción de energía “ATP”
Altera el metabolismo de monoaminas y la función de las enzimas del
metabolismo de carbohidratos
Inhibición de los mecanismos de defensa contra el estrés oxidativo lo
cual puede provocar muerte celular “Apoptosis”
(Shivarajashankara Y. M. y col., 2002; Vanni y Reddy, 2000; Mullenix P.J. y col., 1995; Yi-Guo y col., 2002)
Flú
or
Ars
énic
o
1995
X.S. Li
1996
L.B. Zhao
2000
Y. Lu
2003
Q. Xiang
2011
Y. Ding
Edad (años) 8 - 13 7 - 14 10 - 12 8 - 13 7 -14
Fuente de
exposiciónHollín
Agua (mg/L)
4.12 vs 0.91
Agua (mg/L)
3.15 vs 0.37
Agua (mg/L)
2.5 vs 0.36
Agua (mg/L)
1.31 ± 1.05
Biomarcador F orina -F orina
4.9 vs 1.4
F orina
0.8 vs 0.24
F orina
Efecto CI total CI total CI total CI total
CI total
(1mg/L – 0.59 puntos)
Estudio
2001
J. Calderón
2003
T. Song-Yen
2004
G.Wasserman
Edad (años) 6-9 9.5-10.5 13
Fuente de
exposición
Aire
Suelo
Agua (mg/L)
180
Agua (mg/L)
117.8
Biomarcador As orina Exposición
acumulada
As en agua
Resultados CI verbal
Atención
Memoria
CI ejecución
CI total
Estudio
2007
Wang SX
Edad (años) 8 - 12
Fuente de exposición Agua
Control (As-F) 2 ± 3
Medio (As) 142 ± 106
Alto (As) 190 ± 183
Alto (F) 8.3 ± 1.9
ResultadosCI total
Control (As-F) 105 ± 15
Medio (As) 101± 16*
Alto (As) 95 ± 17*
Alto (F) 101 ± 16*
5 de Febrero, Dgo
F 9.4 ± 0.9 ppm
As 194 ± 1.4 ppb
Salitral
F 5.3 ± 0.9 ppm
As 169 ± 0.9 ppb
Moctezuma
F 0.8 ± 1.4 ppm
As 5.8 ± 1.3 ppb
Este proyecto fue financiado por el Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología (CONACyT) Proyecto J 37584-M, y por la Universidad Autónoma de San Luis PotosíC01-FRC-12-12.
Rocha-Amador, 2007
13
5 de Febrero Dgo.
Año 1997 2001 2003 2004
F agua (mg/L) 10 10.2 8.7 9.0
As agua (mg/L) 130 201 149 215
Salitral de Carrera S.L.P
Año 2002 2003
F agua (mg/L) 5.3 5.3
As agua (mg/L) 140 150
Beta p R2
Fluorosis dental -0.26 0.007 0.20
Niños 6-10 años
Análisis de regresión lineal múltiple entre el coeficiente intelectual total y la
fluorosis dental, ajustando por escolaridad de la madre y plomo en sangre.
Variable B DE P OR CI 95%
Constante
<1.5 (grupo ref.)
1.5 - 3.0
3.0 – 5.0
> 5.0
Log As
Pb sangre
Z talla/edad
NSE
2.0
0.56
0.9
1.6
-0.4
0.1
-0.2
-4.3
1.8
0.6
0.8
0.8
0.6
0.07
0.19
1.8
0.27
0.4
0.24
0.051
0.5
0.04
0.21
0.02
7.6
1.7
2.4
5.2
0.7
1.1
0.8
0.01
0.48
0.5
0.99
0.2
1.0
0.5
0.0
6.5
10.9
27.1
2.1
1.3
1.1
0.49
La variable dicotomica fue: Menor de 89 puntos (bajo CI) y mayor de 90 puntos (normal CI);
n= 132; 2 de tendencia = 21.5; p <0.001
Dosis calculada (mg/kg/day) en el programa
Montecarlo.
F in urine
(mg/g crt)
nF in water (mg/L)
Mean ± SD
Intake rate (L/day)
Mean ± SD
Body weight (Kg)
Mean ± SD
Exposure dose
(mg/kg/day)
Mean ± SD
<1.5 19 0.81 ± 0.23 0.65 ± 0.29 29.7 ± 6.45 0.018 ± 0.01
1.5 – 3.0 33 2.2 ± 2.9 0.69 ± 0.32 29.0 ± 7.7 0.06 ± 0.09
3.0 – 5.0 29 5.9 ± 3.6 0.78 ± 0.39 26.2 ± 4.9 0.18 ± 0.16
> 5.0 50 8.5 ± 2.2 0.76 ± 0.39 25.7 ± 3.7 0.25 ± 0.15
F in water and intake rate used a Log normal distribution while body weight used a normal distribution; Absorption factor was 0.97
(unitless); 5 000 trials were used.
• Millones de personas alrededor del mundo y en México, están expuestas a flúor (F) y/ó arsénico (As) a través del agua de consumo.
• Estudios experimentales y epidemiológicos soportan la evidencia de que ambos contaminantes son neurotóxicos sin embargo, debido a las limitaciones de estos trabajos la neurotoxicidad del F y el As aún se mantiene bajo discusión.
• El objetivo del proyecto es evaluar el los efectos neurotóxicos por la exposición simultanea a F y As a través del agua de consumo en niños preescolares
• Colaboración con la Universidad Juárez del Estado de Durango
(UJED)
• Antecedentes de contaminación por flúor y arsénico en la
ciudad de Durango
• Diferentes zonas de la Ciudad de Durango
Estudio Transversal Descriptivo
Selección de la población
Criterios de Inclusión:
Niños de 5-6 años
Vivir en la ciudad de Durango desde el nacimiento
Sin antecedentes de problemas neurológicos
Autorización de los padres de familia
n= 200
• Recolección de muestras de la primera orina de la mañana de los niños seleccionados
Determinación de flúor y arsénico
• Muestras de agua del hogar de los niños seleccionados
Determinación de flúor y arsénico
Las muestras se tomaran en envases de polipropileno nuevos previamente enjuagado con HNO3 y agua desionizada, debidamente etiquetado.
Las muestras se mantendrán a 4 C hasta su análisis
Flúor en agua y orina
Electrodo de Ión selectivo
Método No. 3808 del (NIOSH)
Arsénico en agua y orina
EAA-GH-FIAS
Método AOAC Sección 11.1.26 (1995)
Método descrito por Cox DH (1980)
Control de calidad
Estándar Clin Check Urine control for trace
elements del IRIS.
Control de Calidad NIST 1640
Creatinina en orina
Espectrofotometría
Método Jaffé
Evaluación
cognitiva
Prueba de la figura humana
de Goodenough.
Percepción
visual
Percepción visual de Frostig
DTVP-2.
Visuoespacial-
memoria
Prueba de Bender-Koppitz. Percepción
Viso-motriz
Atención
LenguajeLa fluidez verbal mide principalmente
la velocidad y facilidad de
producción verbal.
Prueba que evalúa atención, inhibición
de las respuestas o memoria a corto
plazo.
La prueba evalúa el grado de
precisión de la función visoconstructiva
y la memoria espacial
Instrumento para medir el nivel mental del niño
así como el coeficiente intelectual de forma
colectiva.
Refleja el nivel de madurez del niño en la
percepción viso-motriz, la prueba además
puede ser empleada como un test de
personalidad.
Batería diseñada con el propósito de evaluar el
grado de madurez de la percepción visual de
forma colectiva
Prueba de ejecución continua
(CPT).
Figura compleja de Rey-Osterrieth.
Fluidez verbal semántica.
6020 80 10040
Exposición a pesticidas
Otros agentes neurotóxicos
Pobreza
Escuelas inadecuadas
Mala nutrición
Embarazo en la adolescencia
Cuidado prenatal pobre
Drogadicción y tabaquismo
Baja educación de la madre
Vecindario violento
Disminución acumulativa del CI (%)
Weiss, 2000
• Otros neurotóxicos
Plomo
• Factores sociales
Nutrición
• Mediciones antropométricas
• Toma de muestras sanguíneas (Hemoglobina-Deficiencia de He)
Obtención de datos generales, NSE, hábitos etc.
• Ambiente familiar
Aspectos cognitivos de la madre (Prueba Beta)
Ambiente familiar
F. Sociales
Ambiente familiar
A. neurotóxicos
Comparación entre los niveles de flúor y arsénico en
orina (mg/g crt.) y los puntajes en el CI en diferentes
grupos de riesgo.
Los efectos de una exposición a contaminantes durante el desarrollo, pueden ser
observados durante la etapa prenatal y al nacimiento (abortos espontáneos,
malformaciones etc.), durante la niñez (cáncer, asma, efectos neurológicos) o como adultos
(cáncer, enf. del corazón etc.)
Selevan 2000
F + As Daño SNC
?