Sustancias químicas que imitan las hormonas se esparcen por los Grandes Lagos
Larry Barber pasó diez años analizando el agua y los peces en la región de los Grandes Lagos. Pero no estaba buscando el contaminante del que todos habían oído hablar.
Mercurio… PCB… estos siguen siendo problemas. Pero también hay una clase menos conocida de contaminantes con efectos potenciales y preocupantes sobre la salud de la vida acuática.
Barber, un geólogo investigador del Servicio Geológico de EE. UU., estaba a la caza y descubrió compuestos disruptores hormonales llamados alquilfenoles que pasan a través de las plantas de tratamiento de aguas residuales y contaminan los ríos y los peces en los Grandes Lagos y el Alto Mississippi.
Estos compuestos se encuentran en las vías fluviales de la cuenca de los Grandes Lagos, que reciben aguas residuales de las plantas de tratamiento de aguas residuales.
«No importa si se trata de una gran planta de tratamiento de aguas residuales municipales, una planta de tratamiento de aguas residuales municipales de tamaño mediano o un solo tanque séptico», dijo Barber. «Existen estos productos químicos».
Las plantas de tratamiento de aguas residuales no se diseñaron originalmente para manejar estos compuestos, que se usan ampliamente en productos comerciales y residenciales, como detergentes, productos de limpieza y adhesivos. Los operadores se esfuerzan por mantenerse al día con los imitadores de hormonas que inundan sus plantas.
Al mismo tiempo, a los científicos les preocupa que los contaminantes biológicamente activos y sus metabolitos puedan alterar las hormonas en los peces y otros organismos acuáticos, lo que puede provocar problemas reproductivos, de comportamiento y de desarrollo.
«En términos de impacto, estos alquilfenoles son solo un subconjunto de compuestos que pueden sumar efectos adversos», dijo Alan Vajda, profesor asistente de biología en la Universidad de Colorado.
Casi en cualquier parte
De 1999 a 2009, Barber y sus colegas buscaron nueve compuestos y sus metabolitos en las aguas residuales de las plantas de tratamiento de aguas residuales en Duluth y St. Paul, Minnesota, Chicago, Detroit, Indianápolis y Akron. Se sabe que muchos de estos alteran el sistema endocrino. Ohio. Encontraron los nueve compuestos en las aguas residuales de cada planta.
Durante el período de estudio, la cantidad de descarga fue bastante constante, dijo Barber.
Esta no es la primera vez que los investigadores encuentran estos compuestos en los Grandes Lagos. En 2007, Environment Canada informó que estos compuestos estaban presentes en los sedimentos de los humedales a lo largo de los Grandes Lagos de Ontario y se acumularon en los tejidos de los invertebrados locales.
Otro estudio canadiense en 2009 probó 28 sitios en los lagos Erie, Huron y Ontario y encontró que los alquilfenoles estaban muy extendidos en los sedimentos en la parte baja de los Grandes Lagos, con concentraciones más altas en los sedimentos cerca de las principales ciudades.
Los alquilfenoles son «casi ubicuos», dijo Vajda. «Estos compuestos tienen muchas fuentes en productos de consumo, usos industriales y agricultura».
No siempre es el compuesto original lo que buscan los investigadores. Estos compuestos se descomponen parcialmente a medida que pasan por las plantas de tratamiento de aguas residuales.
Sin embargo, se descomponen en metabolitos que persisten y aún exhiben propiedades de alteración endocrina.
«Fluyen hacia las alcantarillas, pasan por las alcantarillas, pasan por las plantas de tratamiento de aguas residuales, regresan a los arroyos y muchos de ellos se convierten en una forma biológicamente más activa que cuando comenzaron», dijo Barber.
Efectos de los estrógenos en los peces
Los alquilfenoles alteran el sistema endocrino y producen efectos estrogénicos en peces, aves y mamíferos.
Vajda dijo que los compuestos estrogénicos actúan a través de los receptores de estrógeno, un efecto común en la salud que se cree que es reproductivo. «Pero es mucho más que eso: el estrógeno es importante para el cerebro, el metabolismo y la salud cardiovascular», dijo.
Barber y sus colegas probaron algunos peces en la región de los Grandes Lagos en busca de signos de alteración endocrina. Descubrieron que una proteína, llamada vitelogenina plasmática, que está predominantemente presente en las mujeres, estaba predominantemente reducida en las mujeres pero presente en los hombres.
Las respuestas en ambos sexos indicaron una alteración endocrina, dijo Barber.
«Muchos trastornos endocrinos están creando desequilibrios en estos sistemas de biorretroalimentación. Después de la exposición, la maquinaria de la mujer se apaga porque está impulsada por el estrógeno», dice Barber. «Los peces machos expuestos al estrógeno producen esta proteína en la sangre».
Cuando se le pidió que comentara sobre los hallazgos de Barber, la portavoz de la EPA, Tara Johnson, dijo por correo electrónico: «Según estudios anteriores de este tipo sobre los alquilfenoles, ninguno de los resultados reales fue particularmente significativo o inesperado».
Los científicos han relacionado los alquilfenoles con varios efectos sobre la salud de los peces.
Gran parte de la investigación proviene de estudios de laboratorio, dijo Reynaldo Patiño, científico del USGS y jefe de la Unidad Cooperativa de Investigación de Pesca y Vida Silvestre de Texas.
«Los estudios han mostrado problemas de comportamiento, deterioro reproductivo, desarrollo del sistema inmunológico, resistencia a enfermedades», dijo Pattinho. «Estas son funciones importantes».
Por ejemplo, Barber, Vajda y sus colegas descubrieron en 2010 que los pececillos expuestos a aguas residuales contaminadas con hormonas y alquilfenoles en Boulder, Colorado, se desmasculinizaban en 14 días.
Durante el estudio, los funcionarios del agua de Boulder tomaron medidas para limitar los alquilfenoles, lo que resultó en «una reducción drástica de los compuestos que aparecen en las aguas residuales», dijo Vajda.
«Con él, vimos una disminución dramática en los efectos de los peces sobre la salud», dijo, y agregó que la relación sugería que los alquilfenoles eran en gran parte los culpables de la desmasculinización inicial.
Los investigadores de Michigan descubrieron que los cangrejos de río presentaban graves problemas de desarrollo después de la exposición y concluyeron que los compuestos «presentan riesgos graves para las futuras poblaciones de cangrejos de río y las cadenas alimentarias».
En la trucha, cuatro alquilfenoles comunes estimularon la expresión génica y el crecimiento de líneas celulares de cáncer de mama, según Imperial Cancer Research UK.
Todos estos estudios son relevantes para los peces de los Grandes Lagos, dijo Vajda, porque los compuestos disruptores endocrinos deberían funcionar de manera similar en los peces. Agregó que es difícil atribuir efectos específicos para la salud a cualquier grupo de compuestos porque los peces están expuestos a ese cóctel de compuestos.
La última preocupación es que los compuestos puedan afectar a las poblaciones de peces. Eso también es difícil de precisar, dijo Patiño, pero no es una exageración pensar que podría haber un efecto a nivel de la población.
«Los efluentes de aguas residuales pueden afectar a peces individuales. No es descabellado considerar si los individuos se ven afectados, incluidos estos puntos finales reproductivos, para aumentar los efectos y predecir que las poblaciones podrían verse afectadas», dijo Patiño.
Toda la exposición cuenta
Ana Soto, Ph.D., profesora y bióloga de la Universidad de Tufts, dijo que es difícil cuantificar el riesgo para los humanos del pescado contaminado con alquilfenoles, y agregó que qué y cuánto pescado come determinará la exposición.
Sin embargo, el pescado y el agua contaminados representan otra ruta a través de la cual los humanos están expuestos al estrógeno.
«Ya estamos expuestos a los efectos de los estrógenos como el BPA, y sabemos que los efectos son aditivos», dijo Soto. «En resumen, no puedo decirles el alcance del trastorno endocrino [in people] Aumentará comer pescado en el río. Pero puedo decir que hay potencial, y toda exposición cuenta. «
«Y ya tenemos estrógeno, ahora el agua y el pescado pueden proporcionar más estrógeno al cuerpo».
detenerlos en la fuente
Los alquilfenoles se encuentran ampliamente en los efluentes de aguas residuales porque las plantas de tratamiento de aguas residuales simplemente no están diseñadas para manejar tales compuestos.
«El concepto básico de las plantas se formó hace 70 u 80 años cuando alguien dijo: ‘Oye, podemos tomar el proceso de biodegradación natural en el medio ambiente y acelerarlo'», dijo Chris Haw, director senior de asuntos regulatorios de la Asociación Nacional. de Agua Limpia Embark Said Agency (NACWA).
«Estas plantas están diseñadas para extraer aguas residuales del agua, limpiarlas y devolverlas al medio ambiente. Cuando estos procesos se conceptualizaron por primera vez, no podíamos haber imaginado el triclosán, el estrógeno en las píldoras anticonceptivas o el alquilfenólico compuestos.»
Se han realizado algunos estudios destinados a mejorar la eliminación de dichos compuestos. La ósmosis inversa, que purifica el agua empujándola a través de una membrana, parece más adecuada para eliminar contaminantes emergentes como los alquilfenoles, dijo Hornback. Sin embargo, la ósmosis inversa es muy costosa para la mayoría de las plantas.
Otros investigadores han tenido cierto éxito en disminuir el tiempo de retención de lodos, lo que mantiene las aguas residuales en la parte del proceso de tratamiento donde los organismos consumen materia orgánica. Los tiempos de retención más largos parecen eliminar más contaminantes como los alquilfenoles. Pero no está exento de problemas, dijo Hornback.
«Reducir la velocidad de todo realmente afecta el proceso de tratamiento general y cambia el volumen que puede pasar. No existe una tecnología de tratamiento que pueda decir a la ligera, ‘eliminar el contaminante X o Y'», dijo.
Otra opción para una eliminación mejorada son los filtros de carbón activado, dijo Larry Rogach, gerente general regional de servicios de apoyo de la División de Servicios Ambientales de la Comisión Metropolitana de Minnesota, que opera la planta de tratamiento de aguas residuales del área de St. Paul, Minneapolis.
Pero también será «extremadamente caro», dijo Rogacki. “Estamos hablando de cientos de millones de dólares.” En lugar de hacer tal inversión, dice Rogacki, tendría más sentido mantener estos compuestos fuera del sistema de salud en primer lugar.
«Si los compuestos de alquilfenol están causando problemas en el medio ambiente, deberíamos tratar de mantenerlos fuera de los desagües», dijo Hornback. «La alcantarilla no es un bote de basura».
Por ejemplo, los funcionarios en Boulder, Colorado, trabajaron con Barber y otros para monitorear los niveles de alquilfenoles en las vías fluviales locales y luego se acercaron a las industrias cercanas a altas concentraciones para educarlas sobre los impactos potenciales y las alternativas.
La principal preocupación, dijo Hornback, es que la EPA aprobaría los compuestos y luego, después de confirmar el impacto ambiental, obligaría a las plantas de tratamiento de aguas residuales a tratarlos.
Johnson, de la EPA, dijo que la agencia no tiene estándares de calidad del agua humana o acuática para ninguna de las sustancias químicas que supervisan Barber y sus colegas.
Tampoco había planes para ningún estándar «inminentemente», agregó.
Pero las reducciones voluntarias de productos químicos pueden reducir su presencia en el medio ambiente, dijo Barber.
«Es bueno hacer correr la voz. Si la gente se da cuenta de que ‘oh, estoy usando un producto que es malo para el medio ambiente’ y se dan cuenta de que tienen alternativas, generalmente cambian a las alternativas».
Este artículo se publicó originalmente en Environmental Health News, una fuente de noticias publicada por Environmental Health Sciences, una empresa de medios sin fines de lucro.
