Toxicidad por metales pesados

La toxicidad por metales pesados se refiere a los efectos adversos para la salud producidos por la exposición a ciertos metales y metaloides —notablemente plomo, mercurio, cadmio y arsénico— que no tienen una función biológica útil y son perjudiciales incluso a dosis bajas. Debido a que estos elementos no son biodegradables, persisten en el medio ambiente y se acumulan en el cuerpo, donde alteran numerosos procesos celulares.

Definition

La toxicidad por metales pesados es la constelación de efectos adversos causados por la exposición a metales y metaloides tóxicos no esenciales —principalmente plomo, mercurio, cadmio y arsénico— que se bioacumulan e interfieren con la función celular normal.

Scope

El tema abarca los principales metales tóxicos, las vías por las cuales las personas están expuestas, los mecanismos de lesión compartidos y específicos de cada elemento, los sistemas de órganos más afectados y las poblaciones con mayor riesgo. Trata la toxicidad por metales pesados como un tema de referencia en toxicología ambiental y ocupacional y no proporciona instrucciones de diagnóstico o tratamiento.

Core questions

• ¿Qué metales son tóxicos para los humanos y a través de qué vías de exposición?
• ¿Mediante qué mecanismos compartidos los metales tóxicos dañan las células y los tejidos?
• ¿Qué sistemas de órganos y ventanas de desarrollo son más vulnerables?
• ¿Por qué la carga de la toxicidad por metales recae fuertemente en poblaciones y regiones específicas?

Key concepts

• Metales tóxicos no esenciales (plomo, mercurio, cadmio, arsénico)
• Bioacumulación y persistencia
• Estrés oxidativo y especies reactivas de oxígeno
• Unión a grupos sulfhidrilo de proteínas
• Neurotoxicidad del desarrollo
• Nefrotoxicidad
• Quelación como concepto mecanicista

Mechanisms

Los metales tóxicos comparten varios mecanismos de lesión a pesar de sus diferencias químicas. Muchos se unen ávidamente a grupos sulfhidrilo (tiol) en las proteínas, inhibiendo enzimas y alterando las funciones estructurales y de transporte, y varios promueven la generación de especies reactivas de oxígeno, produciendo daño oxidativo a lípidos, proteínas y ADN (Tchounwou et al., 2012). También pueden desplazar metales esenciales como el zinc y el calcio de sus sitios de unión, perturbando la señalización y el metabolismo. El resultado es una lesión multiorgánica, con el sistema nervioso, los riñones y el sistema cardiovascular frecuentemente afectados, y siendo el sistema nervioso en desarrollo especialmente sensible (Grandjean & Landrigan, 2006).

Clinical relevance

Los metales pesados son una causa reconocida de enfermedades prevenibles, y el historial de exposición forma parte de la evaluación de las personas que viven o trabajan cerca de fuentes de contaminación. El plomo y el mercurio son neurotóxicos del desarrollo establecidos, el cadmio daña el riñón y los huesos, y el arsénico en el agua potable se ha relacionado con cánceres y enfermedades cardiovasculares (Naujokas et al., 2013; Grandjean & Landrigan, 2006). Esta entrada explica cómo estos agentes causan daño a nivel poblacional y no constituye una base para el diagnóstico o tratamiento individual.

Epidemiology

La exposición a metales tóxicos es generalizada y global. La exposición crónica al arsénico a través de aguas subterráneas contaminadas afecta a decenas de millones de personas, particularmente en partes del sur y este de Asia y América Latina (Naujokas et al., 2013). La exposición al plomo, aunque reducida en muchos países tras la eliminación de la gasolina con plomo, sigue siendo un problema importante donde persisten sitios contaminados, el reciclaje informal y ciertos productos de consumo; la exposición al cadmio ocurre a través de la dieta, el tabaco y la industria (Jarup, 2003).

Evidence & guidelines

La evidencia se basa en la epidemiología ambiental y ocupacional, el biomonitoreo de las concentraciones de metales en sangre y orina, y la toxicología mecanicista. Revisiones como las de Tchounou et al. (2012) y Jarup (2003) resumen los mecanismos y los efectos en la salud, mientras que Naujokas et al. (2013) sintetiza la literatura sobre el arsénico. Las agencias nacionales e internacionales establecen límites ambientales y valores de ingesta provisionales para estos metales.

History

La intoxicación por metales se encuentra entre las formas de toxicidad más antiguas reconocidas, con daños por plomo y mercurio documentados desde la antigüedad. La comprensión moderna surgió de investigaciones de higiene industrial y de desastres ambientales como la intoxicación por mercurio en Minamata y la enfermedad itai-itai relacionada con el cadmio en el Japón del siglo XX, que establecieron que la exposición ambiental de bajo nivel podía causar enfermedades crónicas generalizadas (Jarup, 2003).

Debates

¿Existe un umbral seguro para la exposición al plomo?

La evidencia acumulada indica que el plomo afecta el neurodesarrollo a concentraciones sanguíneas que antes se consideraban aceptables, lo que lleva a muchas autoridades a concluir que no se ha identificado un umbral seguro y que el enfoque debe estar en la prevención de la exposición.

Key figures

• Paul B. Tchounwou
• Lars Jarup
• Philippe Grandjean

Seminal works

• tchounwou-2012
• jarup-2003
• naujokas-2013

Frequently asked questions

¿A qué metales se refiere usualmente la 'toxicidad por metales pesados'?

En un contexto de salud, el término se refiere con mayor frecuencia a los metales y metaloides tóxicos no esenciales plomo, mercurio, cadmio y arsénico, que son perjudiciales incluso a dosis bajas y no tienen un papel biológico beneficioso.

¿Por qué los metales tóxicos son especialmente peligrosos para los niños?

El sistema nervioso en desarrollo es altamente sensible a metales como el plomo y el mercurio, y la exposición durante la primera infancia puede causar efectos duraderos en la cognición y el comportamiento; los niños también absorben algunos metales de manera más eficiente que los adultos (Grandjean & Landrigan, 2006).