HIGIENE INDUSTRIAL La EVALUACIÓN de la CONTAMINACIÓN … · hongos, esporas y fragmentos de ambos, metabolitos primarios y secun-darios, virus, desechos celulares de mamíferos,

HONGOS ENLa inhalación de partículas de origen fúngico puede producir efectos sobre la salud detrabajadores de distintos sectores. Ante la falta de métodos satisfactorios para evaluar lacontaminación fúngica del aire, actualmente se ensayan métodos alternativos basados enel uso de marcadores como el ergosterol y los glucanos, que arrojan resultadosprometedores.

HIGIENE INDUSTRIAL

La EVALUACIÓN de la CONTAMINACIÓN FÚN

LOS GLUCANOS Y EL ERGOSTEROL COMO ALTERNATIVA A L

POR RROOSSAANNAA LLÓÓPPEEZZ AARRRROOYYOO ((TTRRAABBAAJJOO PPRREESSEENNTTAADDOO AA LLAA FFUUNNDDAACCIIÓÓNN MMAAPPFFRREE CCOOMMOO RREESSUULLTTAADDOO FFIINNAALL DDEE LLAA IINNVVEESSTTIIGGAACCIIÓÓNN

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MAPFRESEGURIDAD Nº 103 Tercer Trimestre 20066

06-18 Higiene industrial 15/1/07 10:44 Página 6

OS EN EL AIRE

En el aire pueden existir diferen-tes tipos de contaminantes,entre los que se encuentran losde origen biológico. Estos con-

taminantes pueden tener graves impli-caciones sobre la salud de las personasexpuestas, pero son difíciles de evaluar.Por lo general, la metodología empleadaactualmente no resulta adecuada, ya queno se ha conseguido establecer una rela-ción satisfactoria entre las concentra-ciones en aire y los efectos para la salud.

1. INTRODUCCIÓNLas partículas de origen biológico

que se encuentran suspendidas en elaire se conocen como bioaerosoles.Estas partículas incluyen bacterias,hongos, esporas y fragmentos deambos, metabolitos primarios y secun-darios, virus, desechos celulares demamíferos, polen, etc. Muchas de estas

partículas corresponden a los tamañosde la fracción respirable, es decir, semantienen en suspensión en el aire ypueden penetrar en el organismo a tra-vés del sistema respiratorio. Cuandolas personas se exponen a un ambientecon una concentración de bioaerosoleselevada, se pueden llegar a sobrepasarlos mecanismos de defensa del orga-nismo, y como consecuencia aparecenrespuestas de tipo infeccioso, tóxicoy/o alérgico.

Se ha demostrado que los síntomasque aparecen como consecuencia deuna exposición a bioaerosoles estánbastante relacionados con la contami-nación microbiana, por lo que la deter-minación de microorganismos en airese utiliza generalmente como una formade evaluar dicha exposición.

Es muy importante que en la deter-minación de microorganismos se con-sidere la posible presencia de hongos,

cuyas implicaciones en el desarrollo deenfermedades de tipo alérgico es bienconocida. A su vez, para medir adecua-damente la contaminación fúngica delaire es necesario tener en cuenta todossus componentes.

2. COMPONENTES DE LA CONTAMINACIÓNFÚNGICA

Los hongos son un conjunto de orga-nismos eucariotas caracterizados pordepender de fuentes externas de materiaorgánica para su desarrollo. Muchos sonsaprofitos (obtienen nutrientes de lamateria orgánica muerta) y necesitanagua, aunque también son capaces desoportar periodos de desecaciónmediante la formación de estructurasespecíficas. Estructuralmente puede tra-tarse de organismos unicelulares, comolas levaduras, pero lo más común es

IÓN FÚNGICA en el TRABAJO

ATIVA A LOS MÉTODOS DE MEDICIÓN TRADICIONALES

Nº 103 Tercer Trimestre 2006 MAPFRESEGURIDAD 7

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del metabolismo, existen dos compo-nentes estructurales de los hongos quedeben ser tenidos en cuenta para evaluarla contaminación fúngica: los B-glucanosy el ergosterol. Los primeros formanparte de la pared celular de los hongos yel ergosterol se localiza en su membranacelular. Se sospecha que estos dos com-ponentes de los hongos pueden ser loscausantes de muchos de los efectosnegativos observados en las personasexpuestas a un aire contaminado.

3. RIESGOS POREXPOSICIÓN A HONGOS

Las personas estamos continuamenteexpuestas a diversas especies de hon-gos a través de la inhalación y la ingestiónsin que ello cause efectos sobre nuestrasalud. De hecho, algunas especies dehongos se utilizan en la elaboración dealimentos (por ejemplo, quesos), y son la

que presenten un cuerpo vegetativo for-mado por hifas microscópicas que pue-den entrelazarse hasta formar unmicelio, que sí resulta visible al ojohumano.

Durante su ciclo de vida los hongosemiten una serie de partículas y sustan-cias, principalmente esporas, toxinas ycompuestos orgánicos volátiles, que con-taminan el ambiente y pueden repercu-tir negativamente sobre la salud de laspersonas. Las esporas fúngicas tienenuna función reproductora y son las prin-cipales unidades de dispersión de loshongos, aunque también pueden desa-rrollar esta función pequeños fragmentosde hifas, denominados propágulos, queaparecen con mucha frecuencia en lasmuestras de aire. Las micotoxinas y loscompuestos orgánicos volátiles (COVs)son productos derivados del metabolis-mo de los hongos.

Además de las esporas y los productos

fuente de medicamentos tales como lapenicilina. Incluso muchos de los agen-tes anticancerígenos son productos delmetabolismo de los hongos (1). Sinembargo, la exposición a aire contami-nado por hongos y sus metabolitospuede tener repercusiones en la saludhumana. La primera conexión entre lainhalación de bioaerosoles de hongos y eldesarrollo de una enfermedad fue des-crita por Blackley hacia 1870, cuandodiagnosticó la opresión torácica y el«catarro bronquial» como consecuen-cia de la inhalación de esporas de Peni-cillium. Desde entonces se ha venidodemostrando que la inhalación de espo-ras fúngicas aerosuspendidas, fragmen-tos de hifas y metabolitos puede causaruna serie de enfermedades respirato-rias, desde enfermedades de tipo alérgi-co (rinitis alérgica, asma y neumonitispor hipersensibilidad) hasta infeccionescomo la histoplasmosis, o la aspergilosis.

Los β-glucanos y el ergosterol son dos componentes estructurales de loshongos. Se sospecha que pueden ser los causantes de muchos de los efectos

negativos observados en las personas expuestas a un aire contaminado, por loque deben ser tenidos en cuenta para evaluar la contaminación fúngica.



También se han descrito diversas afec-ciones asociadas a la inhalación de mico-toxinas, desde intoxicaciones agudashasta cáncer; por último, cabe mencio-nar que el crecimiento y degradación delos hongos pueden dar lugar a malosolores (incluyendo el olor a humedad) yotras molestias por el momento pocodefinidas (2). Entre todos estos efectosdestacan por su alta incidencia las enfer-medades relacionadas con la hipersen-sibilidad, bien sean reacciones alérgicasde tipo inmediato o neumonitis porhipersensibilidad.

Las reacciones de hipersensibilidadse producen en personas susceptibles alas proteínas altamente alergénicas oglicoproteínas de los hongos, cuandose dan unas condiciones de exposiciónpropicias. Entre el 10 y el 60% de laspersonas genéticamente susceptibles(atópicas) desarrollan una hipersensi-bilidad inmediata (alergia) a los hon-gos. La exposición a ciertos tipos de

hongos está claramente asociada a sín-tomas de asma o fiebre del heno, aun-que, desgraciadamente, la naturalezade la exposición que estimula tanto lasensibilización o los síntomas subse-cuentes sigue sin conocerse (2).

La neumonitis por hipersensibilidad,o alveolitis alérgica extrínseca, se con-sidera que puede ser consecuencia de laexposición a antígenos fúngicos. Pareceser que el desarrollo de esta enfermedadrequiere una exposición repetida a par-tículas fúngicas de pequeño tamaño,pero todavía no se conocen los factoresgenéticos que podrían controlar la sus-ceptibilidad individual.

Sin embargo, existe una crecienteconvicción de que la mayoría de los sín-tomas causados por exposición al airecontaminado por hongos no tiene unorigen de tipo alérgico, sino que corres-ponde a una inflamación no específicade las vías aéreas. Por tanto, es impor-tante estudiar su capacidad para

■ Tabla 1: Niveles de concentración de glucanos en muestras de aire y polvo

LUGAR DE LAS TIPO DE SISTEMA DE MÉTODO DE RESULTADOS DE CONCENTRACIÓN REFERENCIA MEDICIONES MUESTRA MUESTREO ANÁLISIS DE GLUCANOS BIBLIOGRÁFICA

Zona residencial aire Filtros de policarbonato ATTP de 0,8 µm LAL 0 ng/m3 - 19 ng/m3 22

Zona residencial aire Filtros de fibra de vidrio LAL 3,7 ng/m3 25

Centro de día aire Filtros de policarbonato ATTP de 0,8 µm LAL 1,2 ng/m3y 11,4 ng/m3 (valores medios) 26

Centro de día aire Filtros de fibra de vidrio LAL 5,7 ng/m3 25

Centro de día aire Filtros de policarbonato de 0,8 µm LAL 0,2 ng/m3 4

Edificios públicos aire Filtros de fibra de vidrio LAL 3,2 ng/m3 25

Edificios públicos aire Filtros de policarbonato de 0,8 µm LAL 0,06 ng/m3 4

Escuela aire Filtros de policarbonato de 0,8 µm LAL 0,49 ng/m3 y 0,55 ng/m3 4

Compostaje aire Filtros de fibra de cuarzo LAL 0,12 ng/m3 - 14,45 ng/m3 27

Industria maderera aire Filtros de policarbonatode 0,8 µm LAL 0,11 ng/m3 - 0,76 ng/m3 28

Recogida de basuras aire Filtros de policarbonatode 0,8 µm LAL 1,3 ng/m3 - 34,1 ng/m3 29

Zona residencial polvo Aspirador ELISA 35,1 ng/mg de polvo (valor medio) 26

Zona residencial polvo Aspirador EIA 1.300 µg/g y 1.205 µg/g de polvo 19

Zona residencial polvo Aspirador EIA 182 µg/g - 3.507 µg/g de polvo 20

Granjas Muestreo personal filtros de policarbonato de 0,4 µm EIA 0,82 µg/m3 (valor medio) 30

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Evaluación de la contaminación fúngica en el trabajo


HIGIENE INDUSTRIAL


determinados. Estas actividades no sonobjeto de este trabajo, que está dirigidohacia las actividades en las que se pue-den producir exposiciones no delibe-radas. Éstas se asocian principalmentecon actividades del sector primario, enparticular las relacionadas con la agri-cultura y la cría de animales (explota-ciones porcinas, criaderos de aves, etc.).Los hongos crecen fácilmente sobrediversos sustratos por lo que en los tra-bajos de manipulación y almacena-miento de grano, heno, etc. se puedenliberar al ambiente partículas de ori-gen fúngico. Los trabajadores del sectormaderero también están expuestos aeste tipo de contaminantes, ya que lamadera es otro sustrato apropiado parael crecimiento de los hongos.

Además de los sectores tradicionalesde exposición, en las últimas décadashan surgido nuevos tipos de industriasque están dando lugar a un riesgoimportante por exposición a hongos,

inducir este tipo de inflamación y deter-minar qué sustancias concretas son lasque la causan. Hasta la fecha, de todoslos agentes sospechosos de producirtales efectos, los (1→3)-β�-D-glucanoshan sido los más estudiados (3).

En aire de interior, la exposición ahongos se ha asociado también con otraserie de síntomas: irritación del tractorespiratorio, rinitis, tos, ronquera e irri-tación de los ojos. Algunos autores aña-den, además, fatiga, nauseas, vómitos,dolores de cabeza, de espalda y de arti-culaciones, así como dificultades deconcentración (5).

4. ACTIVIDADES CONRIESGO

Existen industrias que utilizan algu-nos tipos de hongos o sus productosderivados (biotecnología, industria ali-mentaria, farmacéutica, etc.) en las quelos riesgos de exposición están bien

como son la recogida y reciclaje debasuras, el compostaje o el tratamientode agua residuales.

El interés por la contaminación fún-gica en relación con la calidad del airede interior es cada vez mayor, por loque se están llevando a cabo estudios enactividades no industriales tales comooficinas, edificios públicos e inclusozonas residenciales, que arrojan resul-tados significativos. Los datos epide-miológicos y experimentales recogidosdurante las ultimas décadas sugierenque la exposición a hongos (mohos) esel factor más frecuentemente relacio-nado con diversos síntomas causadospor las condiciones ambientales de inte-rior, y se ha asociado con el síndromedel edificio enfermo (4).

En todas las actividades y situacio-nes mencionadas deberá tenerse encuenta la posibilidad de un riesgo por lapresencia de contaminantes biológicosderivados de los hongos, por lo que seránecesario disponer de métodos ade-cuados para su evaluación.

La contaminación fúngica está tomando uninterés creciente en relación con la calidad delaire de interior, lo que está dando lugar a su

estudio en actividades no industriales, tales comooficinas, edificios públicos e incluso zonas

residenciales



5. MEDIDA DE LACONTAMINACIÓNFÚNGICA EN AIRE

Una técnica empleada habitualmen-te por su sencillez consiste en recogeresporas mediante impactación en agar.Las muestras se cultivan, se cuantificanmediante recuento de Unidades Forma-doras de Colonias (UFCs) y se identificanpor las características de color, tamaño ytextura de las colonias. De esta manera sesubestima la concentración de hongosexistente, ya que muchas esporas no sonviables o no son capaces de crecer en elmedio de cultivo que se les proporciona(1). Además, hay otros factores que pue-den influir en el resultado, como el tipo

de medio de cultivo, las condiciones deincubación y la densidad de colonias encada placa, por lo que estos métodos noresultan totalmente satisfactorios. Aun-que es la técnica más utilizada, se estimaque únicamente es capaz de detectarentre un 0,1 y un 10% del número total demicroorganismos que se hayan recogidoen las muestras medioambientales (5).

También es frecuente la cuantifica-ción de esporas mediante la utilizaciónde métodos no basados en el cultivo.Estos métodos permiten un recuentodel total y su identificación en la mayorparte de los casos. La toma de muestrasse realiza por lo general en filtros y las

técnicas empleadas para la cuantifica-ción incluyen microscopía de fluores-cencia, citometría de flujo y recuento deesporas por microscopía electrónica (6).

Como alternativa a estos métodos sehan desarrollado otros procedimientosque son especialmente apropiados cuan-do los efectos sobre la salud humana nose encuentran asociados a géneros oespecies concretas de microorganismos.Desde hace casi 10 años ha cobrado unespecial interés el análisis de ciertos ele-mentos celulares que ponen de mani-fiesto la presencia de hongos, y que seemplean como marcadores en bioensa-yos y en métodos químicos.

5.1. Métodos alternativos:marcadores

Los marcadores son sustancias únicasen las células microbianas, por lo quepueden emplearse para cuantificar micro-organismos en el medio ambiente. Elmuestreo en aire y el análisis de estosmarcadores requiere equipos totalmentediferentes a los métodos basados en elcultivo o la microscopía. Estas técnicastienen la ventaja de prescindir del cultivode los organismo viables en el laboratorio,y de permitir hidrolizar directamente losfiltros utilizados para el muestreo. Porotra parte, presentan el inconveniente deque no discriminan entre especies, ade-más de necesitar un volumen de airemuestreado mucho mayor para recogercantidades detectables (5).

Durante los últimos años se hanempleado diversos marcadores para elestudio del polvo orgánico. Para la cuan-tificación de biomasa fúngica los mar-cadores empleados hasta la fecha sonlos glucanos y el ergosterol, aunque enun estudio de 2003 se propone emplearla beta-N-acetylhexosaminidasa comomarcador alternativo al ergosterol (7).

A medida que se han ampliado losconocimientos sobre el ergosterol y losglucanos, se ha hecho patente la necesi-dad de estudiarlos como contaminantesde origen biológico por sí mismos, ya quese sospecha que pueden ser los causantesde los efectos nocivos asociados a loshongos. Por esta razón, la descripción

Las actividades laborales en las que más sepuede producir exposición a hongos están

relacionadas principalmente con la agricultura, laganadería y el sector maderero, pero también se

ha observado en trabajadores de recogida yreciclado de basuras, compostaje y tratamiento

de aguas residuales


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de la especie y las condiciones de creci-miento (9). El ensayo de este compo-nente fúngico se ha empleado duranteaños para detectar al crecimiento dehongos en alimentos, semillas, harina ytomates, e incluso en materia orgánicade origen vegetal en putrefacción, comohojas y madera. En la actualidad, lasaplicaciones más destacables del ergos-terol como marcador de la contamina-ción fúngica en aire son el estudio de lacontaminación del aire de interior y elde los materiales de construcción quepueden contribuir a dicha contamina-ción (10).

La utilización del ergosterol comomarcador químico está aceptada a pesarde que la cantidad de ergosterol en eltejido de los hongos no es constante.Hay interacciones entre la cantidad deergosterol y la especie de hongo anali-zada, edad del cultivo, estado de desa-rrollo (fase de crecimiento, formaciónde hifas o esporulación) y condicionesde crecimiento (medio de cultivo, pH y

de los glucanos y el ergosterol, su toxico-logía y métodos de evaluación merecenun tratamiento más detallado que se pre-senta en los siguientes apartados.

6. ERGOSTEROL

6.1. Descripción y utilizacióncomo marcador químico

El ergosterol es un lípido de mem-brana común en hongos. Aparece enforma libre o unido a otras estructuras,y es un factor importante en la fluidezde la membrana celular (5). Aparece enla mayoría de los hongos, tanto enforma libre como en forma conjugada,mientras que en plantas superiores esun componente minoritario y poco fre-cuente.

En 1977 se sugirió que este metaboli-to podría ser utilizado como indicadorde la contaminación fúngica (8), y desdeentonces se viene utilizando como tal apesar de que su concentración depende

temperatura); por el momento no se haencontrado una explicación clara acer-ca de la influencia de estos factores en elcontenido de ergosterol. Se ha sugerido,además, una relación entre el tamañode la espora y su contenido en ergoste-rol (10). En todo caso, el contenido energosterol de las esporas parece ser muy

■ Tabla 2: Niveles de concentración de ergosterol en muestras de aire y polvo

LUGAR DE LAS TIPO DE SISTEMA DE MÉTODO DE RESULTADOS DE CONCENTRACIÓN REFERENCIA MEDICIONES MUESTRA MUESTREO ANÁLISIS DE GLUCANOS BIBLIOGRÁFICA

Zona residencial polvo Aspirador CG-EM 2 - 16,5 ng/mg polvo 31

Zona residencial polvo Aspirador CG-EM 6 - 45 ng/mg polvo 13

Zona residencial polvo Aspirador CG-EM/EM 2,1 ng/mg polvo(valor medio) 5

Zona residencial polvo Aspirador CG-EM/EM 0,72 - 43,6 ng/mg polvo 12

Zona residencial polvo Aspirador ELISA 0 - 165 mcg/g de polvo 32

Zona residencial aire Filtros de policarbonato de 0,45 µm CG-EM 0,01 - 194 ng/m3 9

Explotación porcina aire Filtros de policarbonato de 0,4 µm CG-EM 0,2 - 0,3 ng/l 13

Explotación porcina aire Filtros de policarbonato de 0,4 µm CG-EM/EM 46 ng/mg de polvo 5

Los (1→3)-β-D-glucanos causan reaccionesinflamatorias no específicas y se les consideraresponsables de los síntomas inducidos por los

bioaerosoles, tanto en ambientes laboralescomo de interior



similar para las diferentes especies dehongos que se han estudiado haciendouna ponderación sobre el volumen de laespora y su área superficial (9).

6.2. ToxicologíaHasta el momento no se han descrito

correlaciones positivas concluyentesentre la concentración del ergosterolaerosuspendido y efectos sobre la salud,y las opiniones al respecto resultan con-tradictorias (5), (11).

Existen diversas investigaciones quetratan de cuantificar ergosterol en mues-tras de aire y polvo para intentar demos-trar una asociación entre la inhalaciónde este compuesto y la aparición deefectos en la salud, referidos principal-mente al asma infantil (5), (12). Estosestudios se han realizado sobre todo en

áreas residenciales con humedadesdonde los niveles de concentración sonmuy bajos, por lo que ha sido necesarioutilizar los métodos de medida basadosen la CG-EM/EM que mejoran el límitede detección.

6.3. Métodos para la determinación de ergosterol en aire

La Norma UNE-EN 13098 «Directri-ces para la medición de microorganis-mos y endotoxinas en suspensión en elaire», de mayo de 2001, indica para ladeterminación de ergosterol en aire elmuestreo en filtro y el análisis por cro-matografía de gases-espectrometría demasas (CG-EM), aunque no se disponede un método normalizado basado eneste fundamento.

De los distintos procedimientos men-cionados en la bibliografía consultadase deduce que la cuantificación de ergos-terol puede ser abordada con diversastécnicas analíticas: cromatográfica líqui-da (HPLC), cromatografía de gases-espectrometría de masas (CG-EM),cromatografía de gases –espectrometríade masas/masas de captura iónica (CG-EM/ICP) e inmunoensayo.

En la actualidad, las técnicas másempleadas son la CG-EM (13) y la CG-EM/ICP (14), ambas con dehidrocoles-terol como patrón interno. En general,la toma de muestra ambiental se realizacon filtros de policarbonato estérilesque se encuentran montados en por-tafiltros con soportes de celulosa. Latendencia en estos últimos años esemplear la CG-EM/EM ya que con

Los marcadores son sustancias únicas en las células microbianas, por lo quepueden emplearse para cuantificar microorganismos en el medio ambiente.

Para la cuantificación de biomasa fúngica, los marcadores empleados hasta lafecha son los glucanos y el ergosterol.

EEEeeEEvaluación de la contaminación fúngica en el trabajo

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7.2. Toxicología

La actividad biológica de los (1→3)-β�-D-glucanos depende de varios facto-res: su peso molecular, el tipo de uniónde sus monómeros, su conformación ysu solubilidad (16). Tienen efectos anti-tumorales (1), efectos adyuvantes y acti-vación de neutrófilos, eosinófilos,macrófagos y complemento (26).

Los (1→3)-β�-D-glucanos causan reac-ciones inflamatorias no específicas y seles considera responsables de los sínto-mas inducidos por los bioaerosoles,tanto en ambientes laborales como deinterior (3), (21), (22). Se ha encontradouna relación dosis-respuesta entre nive-les de (1→3)-β-D-glucanos e irritación deojos y garganta, tos seca e irritación de lapiel (21). Otros autores añaden ademásopresión torácica y dolor de articulacio-nes, fatiga, irritación de nariz y ronquera.(22). También se ha encontrado una rela-ción entre la exposición a (1→3)-β�-D-glucanos y afecciones pulmonares, talescomo una disminución en el volumen deexpiración forzada en adultos y unavariabilidad en la capacidad pulmonaren niños. Muchos de los estudios reali-zados en los últimos años pretendendemostrar la implicación de los (1→3)-β�-D-glucanos en el desarrollo o agrava-ción de asma en niños. Además, pareceque los individuos atópicos son espe-cialmente sensibles a este tipo de conta-

minación, incluso a niveles de exposi-ción bajos (3). Por ello, son frecuentes lasinvestigaciones que se realizan en escue-las, zonas residenciales, etc.

En cuanto a la experimentación conanimales de laboratorio, existe abun-dante información acerca del efecto de laadministración por inyección de (1→3)-β�-D-glucanos; sin embargo, los estu-dios por inhalación son limitados. Enestudios en vivo sobre cobayas se haconcluido que por inhalación de (1→3)-β�-D-glucanos, el número de eosinófi-los aumenta significativamente en elepitelio de las vías aéreas, y se produceuna respuesta inflamatoria (23).

7.3. Métodos para ladeterminación de glucanos en aire

En las muestras medioambientales,los β-D-glucanos aparecen en formaparticulada, por lo que lo más frecuen-te es realizar la toma de muestra en fil-tros de membrana de policarbonato de0,8 m de poro, en un portafiltros sobreun soporte de celulosa, todo ello pre-viamente esterilizado. Los muestreosse realizan en puntos fijos, situando elportafiltros a la altura que correspon-dería a la zona de respiración del tra-bajador. La extracción se lleva a cabo enuna disolución de NaOH. Normalmen-te, los (1→3)-β�-D-glucanos son inso-lubles en agua, salvo los unidos porenlaces (1→6), y este proceso rompe latriple hélice del glucano, convirtiéndo-lo en hidrosoluble durante un tiempolimitado, en el transcurso del cual debe-rá realizarse la cuantificación (16).

esta técnica se mejora sustancialmenteel límite de detección.

Por otra parte, NIOSH publicó en 2003un informe sobre la calidad del aire en elque se cuantifica el ergosterol median-te CG-EM, y se recomienda ampliar elvolumen del muestreo a 5 l/min, 24horas al día durante 3 días, con el fin demejorar el límite de detección en zonasde muy baja concentración (15).

7. GLUCANOS

7.1. Descripción y utilización como marcador

Los D-glucanos son polímeros for-mados por unidades de D-glucopira-nosa que están unidas medianteenlaces glucosídicos de varios tipos,que además pueden aparecer en dosformas estructurales, alpha y beta (5).En función de estas dos característicasaparecen en la naturaleza una granvariedad de glucanos, con diferenciasen la forma de unión y en el peso mole-cular, que oscila entre 104 y 107 Da (16).Entre todos ellos, los más importantespor su implicación en la contamina-ción de origen fúngico son los (1→3)-β-D-glucanos, que se localizan en lapared celular de la mayoría de los hon-gos, aunque también aparezcan enalgunas bacterias, levaduras y algunasplantas superiores (17).

Al igual que ocurre con el ergosterol, lacantidad de (1→3)-β�-D-glucanos varíaentre las diferentes especies de hongos(18). Sin embargo, es importante men-cionar que algunos investigadores hanconseguido relacionar los resultadosobtenidos de hongos cultivables con losniveles de (1→3)-β-D-glucanos medi-dos en muestras de polvo recogidas enzonas residenciales (19), (20).

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La utilización de marcadores supone unaalternativa prometedora para la evaluación del

riesgo por exposición a hongos y productosderivados


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la o cangrejo herradura (Limulus polyp-hemus), en concreto en un tipo de célu-las denominadas amebocitos. El lisadode los amebocitos contiene enzimascapaces de reaccionar ante la presen-cia de endotoxinas (mediante el factor C)y glucanos (factor G). De acuerdo a esteprincipio, se han desarrollado diferentesversiones del método que permitendetectar y cuantificar estos agentes bio-lógicos, y que se comercializan en formade kits específicos para cada uno deellos.

La Norma UNE-EN 13098 «Directri-ces para la medición de microorganis-mos y endotoxinas en suspensión en elaire», de mayo de 2001, indica una tomade muestra en filtro y el análisis por LAL,pero en el último informe publicado porNIOSH sobre la calidad de aire en 2003,los (1→3)-β�-D-glucanos son cuantifica-dos por inmunoensayo, ELISA, por loque sería conveniente tener en cuentaesta alternativa (15).

8. MEDICIONES EN CAMPO

Los resultados que se han encontradoen la bibliografía sobre mediciones deglucanos y ergosterol en campo se resu-men en las tablas 1 y 2, respectivamente.Existen diversas posibilidades para latoma de muestras, así como diferentesopciones a la hora de analizar dichasmuestras. Los resultados procedentesde diferentes estudios se han agrupadoteniendo en cuenta el lugar de mues-treo y especificando los métodos emple-ados en cada caso.

9. VALORES LÍMITENo se han encontrado referencias a

ningún valor límite de exposición esta-blecido o propuesto en organismoscomo ACGIH, MAK o INSHT, ni enDirectivas UE u otra normativa legal

para la exposición a glucanos y/oergosterol.

A título orientativo, es reseñable que sehan localizado dos estudios que apor-tan datos a tener en cuenta sobre unaposible relación dosis-efecto para laexposición a (1→3)-β�-D-glucanos. Porun lado, Thorn, J. y Rylander, R. realiza-ron en 1998 un estudio en una zona resi-dencial y analizaron las muestras porLAL, concluyendo que para concentra-ciones de 2 ng/m3 los niveles de opresióntorácica resultan significativos (22).

En 2001, Eduard, W. et al. llevaron acabo un estudio sobre la exposición aglucanos soportada por un grupo degranjeros (30) en el que cuantificaron lasmuestras por EIA. Estudiando los sínto-mas que presentaban llegaron a dividir laexposición en tres rangos en función de lagravedad de diversos síntomas (irrita-ción ocular, congestión nasal y moqueo,tos, opresión torácica y sibilancias), con-siderando: exposición baja de 0,00 a 0,5µg/m3 , exposición media de 0,5 a 5 µg/m3

y exposición alta de 5 a 76 µg/m3.Es necesario interpretar con cautela la

diferencia numérica a la que se llega enestas investigaciones, dado que la meto-dología empleada en ambos estudios esdiferente.

En lo referente a la exposición a ergos-terol, no se ha encontrado en la biblio-grafía consultada ningún tipo deinformación orientada a establecer unosvalores de límite.

10. CONCLUSIONESEl estudio de los contaminantes bioló-

gicos está tomando cada vez mayor inte-rés, tanto en el mundo laboral como fuerade él, pero su evaluación es compleja. Lacontaminación de origen fúngico es unejemplo de esta situación. Los hongosgeneran una gran cantidad de partículas ysustancias contaminantes, cuyas impli-caciones más relevantes para la salud

Para cuantificar los glucanos, las dosopciones mayoritarias son ensayos bio-lógicos: inmunoensayos y métodos basa-dos en el Lisado del Amebocito del Límulo(Limulus Amebocyte Lysate, LAL).

a) InmunoensayosExisten diferentes versiones de dife-

rentes autores, pero los más destaca-bles son los elaborados por Douwes yMilton. Douwes desarrolló en 1996 uninmunoensayo de inhibición enzimáti-ca (EIA, Inhibition Enzyme Immuno-assay) con un límite de sensibilidad de40 ng/ml, aunque se considera que estemétodo no es altamente específico paralos (1→3)-β-D-glucanos de los hongos(24). En 2001, Milton alcanzó un límitede detección bastante menor, 1 ng/mlcon un ELISA (Enzyme Linked Inmu-nosorbent Assay), empleando un anti-cuerpo más específico que el ensayo deDouwes. Es específico para los enlacesglucosídicos (1→3), y detecta tambiénlos (1→3)-β�-D-glucanos unidos porenlaces (1→6), aunque su mayor ventajaes la insensibilidad a interferencias cau-sadas por otros agentes (21).

b) Métodos basados en el LAL

Los métodos basados en el Lisado delAmebocito del Límulo (LAL) son un con-junto de ensayos biológicos basados enel sistema inmune del cangrejo cacero-

HIGIENE INDUSTRIAL

Por el momento hay una falta de uniformidaden cuanto a las técnicas de muestreo y análisis

empleadas en los diferentes estudios


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vos a los tradicionales. El estudio de losglucanos ha permitido además describircon cierto detalle cuáles son sus efectossobre la salud de las personas expuestas,e incluso algunos investigadores presen-tan datos para unos posibles valores lími-te de exposición. El estudio de latoxicología del ergosterol no se encuentratan avanzado y todavía se discuten susefectos sobre la salud, pero su utilizacióncomo marcador de la biomasa fúngicaestá ampliamente aceptada hace variosaños.

La utilización de estos marcadoressupone una alternativa prometedora parala evaluación del riesgo por exposición ahongos y productos derivados, aunquepor el momento hay una falta de unifor-

midad en cuanto a las técnicas de mues-treo y análisis empleadas en los diferentesestudios. Es de esperar que se siga inves-tigando en este campo y que en un futurono muy lejano se pueda disponer demétodos normalizados, como ha ocurri-do recientemente para el caso de lasendotoxinas bacterianas.

11. AGRADECIMIENTOSEste artículo es parte del trabajo reali-

zado en el desarrollo de una beca conce-dida por la FUNDACIÓN MAPFRE en laconvocatoria 2003-2004. Agradezco a Con-cepción de la Hoz la orientación y las apor-taciones recibidas para la elaboración deeste artículo.

son enfermedades de hipersensibilidad,pero los métodos empleados actualmen-te para su evaluación son incompletos yno han permitido establecer una relacióncausa-efecto, por lo que no se disponeaún de unos valores límite. La contami-nación de origen fúngico es muy alta enambientes agrícolas y ganaderos, en reco-gida de basuras, reciclaje y compostaje,pero también es muy común en ambien-tes de interior, por lo que puede afectar auna parte importante de la población.

En la última década, varios grupos deinvestigadores han tratado de evaluar lacontaminación fúngica mediante la utili-zación de marcadores, planteando ladeterminación de glucanos y ergosterol enaire o en polvo como métodos alternati-

HIGIENE INDUSTRIAL

❑ Para saber más 1. American Conference of

Governmental IndustrialHygienist (ACGIH). Bioaerosolsassesment and control. ACGIHPublisher: Cincinnati, Ohio, 1999.Chapter 19.

2. Burge, H. A. Bioaerosols. BocaRaton, FL: CRC Press, Inc., 1995.pp 87-114.

3. Rylander, R.; Lin, R.H. (1Æ3)-ß-D-glucan relationship to indoor airrelated symptoms, allergy andasthma, Toxycology, 2000, 152,47-52.

4. Rylander. R.; Persson, K.; Goto,H.; et al. Airborne beta-1,3-glu-can may be related to symptomsin sick buildings, Indoor environ,1992, 1, 263.267.

5. Szponar, B.; Larsson, L. Use ofmass spectrometry for characteri-sing microbial communities in bio-aerosols, Ann. Agric. Environ.Med., 2001, 8, 111-117.

6. Eduard, W. Measurement met-hods and strategies for non-infec-tious microbial components inbioaerosols at the workplace,Analyst, 1996, Vol.121, 1197-1201.

7. Reeslev, M.; Miller, M.; NielsenK.F. Quantifying mold biomass ongypsum board: comparison ofergosterol and beta-N-acetylhexo-saminidase as mold biomass para-meters, Appl. Environ. Microbiol.,2003, Vol. 69, No. 7, 3996-3998.

8. Young, J.C. Microwave-assistedextraction of the fungal metaboliteergosterol and total fatty acids, J.Agric. Food. Chem, 1995, Vol. 43 ,No. 11, 2904-2910.

9. Miller, J.D.; Young, J.C. The useof ergosterol to measure exposu-re to fungal propagules in indoorair, Am. Ind. Hyg. Assoc. J., 1997,58, 39-43.

10. Pasanen A.L.; Yli-Pietilä K.;Pasanen P. et al. Ergosterol

content in various fungal especiesand biocontaminated buildingmaterials, Appl. Environ. Micro-biol., 1999, Vol. 65, No. 1, 138-142.

11. Dales, R., Miller, D. White, J.Testing the association betweenresidential fungus and healthusing ergosterol measures andcough recordings, Mycopatholo-gia, 1999, 147, 21-27.

12. Sebastian, A.; Larsson, L.Characterization of the microbialcommunity in indoor environ-ments: a chemical-analyticalapproach, Appl. Environ. Micro-biol., 2003, Vol. 69, No 6, 3103-3109.

13. Axelsson, B-O.; Saraf, A.;Larsson, L. Determination ofergosterol in organic dust by chro-matography-mass spectrometry,J. Chromatogr. B, 1995, 666, 77-84.

14. Saraf, A.; Larsson, L. Use ofgas chromatogrphy/ ion trap tan-dem mass spectrometry for thedetermination of chemical mar-kers of microorganisms in organicdust, J. Mass Spectrom., 1996, 31,389-396.

15. Park, J., Goe, C. I. H. S., Choe,K. T., Akpinar-elci, M. andKreiss, K. NIOSH health hazardevaluation report: Somersetcounty assistance office, HETA#2001-0067-2896, Department ofHealth and Human Services Cen-tres for Disease Control and Pre-vention National Institute for Occu-pational Safety and Health, 2003.

16. Young, S.H.; Robinson V.A.;Barger, M. et al. Exposure toparticulate 1→3-ß-glucans indu-ces greater pulmonary toxicitythan soluble 1→3-ß-glucans inrats, J. Toxicol. Environ. Health,2003, 66, 25-38

17. Young, R.S.; Jones, A.M.;Nicholls, P.J. Something in the

air: endotoxins and glucans asenvironmental troublemarkers, J.Pharm. Pharmacol., 1998, 50, 11-17.

18. Fogelmarck, B.; Rylander, R.(1→3)-ß-D-glucan in some indoorair fungi, Indoor Built Environ.,1997, 6, 291-294.

19. Chew, G.; Douwes, J.; Doe-kes, G.; et al. Fungal extracellu-lar polysaccharides, ß (1→3) glu-cans and culturable fungi in repe-ated sampling of house dust(1→3)-ß-D-glucan, Indoor Air,2001, 11, 171-178.

20. Douwes, J.; Doekes, G. et al.Endotoxin and (1→3)-ß-D-glucanin house dust and the relationwith home characteristics. A pilotstudy in 25 German houses, Indo-or Air, 1998, 8, 255-263

21. Milton, D.K.; Alwis, K.A.;Fisette, L.; Muilen; et al. Enzy-me-linked inmunosorbent assayspecific for (1→6) branched,(1→3)-ß-D-glucan detection envi-ronmental samples, Appl. Environ.Microbiol., 2001, Vol. 67, No. 12,5420-5424.

22. Thorn, J.; Rylander, R. Airwaysinflammation and glucan in a row-house area, Am. J. Respir. Crit.Med., 1998, 157, 1798-1803.

23. Fogelmark, B.; Thorn, J.;Rylander, R. Inhalation of (1→3)-ß-D-glucan causes airway eosi-nophilia, Mediators of Inflamation,2001, 10, 13-19.

24. Douwes, J.; Doekes, G. Mon-tijn, R.; et al. Measurement of(1→3)-ß-D-glucans in the occupa-tional and home environmentwith and inhibition enzyme inmu-noassay, Appl. Environ. Microbiol.,1996, Vol. 62, 3176-3182.

25. Wan, G.H.; Li, G.S. Indoorendotoxin and glucan in associa-tion with airway inflammation andsystemic symptoms, Arch. Envi-

ron. Health, 1999, Vol. 54, No. 3,172-178.

26. Rylander, R. Airborne (1→3)-ß-D-glucan and airway disease in aday-care center before and afterrenovation, Arch. Environ. Health,1997, Vol. 52, No. 4, 281-285.

27. Hryhorczuk, D.; Curtis, L.,Scheff, J. et al. Bioaerosolemission from a suburban yardwaste composting facility, Appl.Environ. Microbiol., 2001, 8,177-185.

28. Alwis K.U.; Mandryck J.; Hoc-king A.D. Exposure to biohazardsin wood dust: bacteria fungi,endotoxins and (1→3)-ß-D-glu-cans, Appl. Occup. Environ. Hyg.,1999, Vol. 14 (9), 598-608.

29. Thorn, J. Seasonal variations inexposure to microbial cell wallcomponents among householdwaste collectors, Ann. Occup.Hyg., 2001, Vol. 45, No. 2, 153-156.

30. Eduard, W.; Douwes, J.;Mehl, R; Heederick, D. et al.Short therm exposure to airbornemicrobial agents during farmwork: exposure-response rela-tions with eye and respiratorysymptoms, Occup. Environ. Med.,2001, 58, 113-118.

31. Saraf, A.; Larsson, L.; Burge,H. and Hamilton, D. Quantifica-tion of ergosterol and 3-hidroxifatty acids in settled house dustby chromatography-mass spec-trometry: Comparison with fungalculture and determination ofendotoxin by a Limulus Amebocy-te Lysate assay, Appl. Environ.Microbiol., 1997, Vol. 63, No. 7,2554-2559.

32. Dharmage, S.; Bailey, M.;Raven, J.; et al. Mouldy housesinfluence symptoms of asthmaamong atopic individuals, Clin.Exp. Allergy, 2002, 32, 714-720.



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