Ecogénesis, Ambiente y Desarrollo Cultural
www.ecogenesis.com.ar
Derechos de autor reservados.

Inicio - Presentación - Quienes somos - Links - Cursos - Sugerencias y contacto - Contenidos educativos - Monografías - Artículos - Historia de la ciencia - Arte - Noticias y eventos - Ecochicos - Fotos - Agenda ambiental

Ecogénesis - Arsénico

Contenidos educativos

Arsénico

Lic. Sandra Cavallaro

El arsénico y sus derivados metilados son contaminantes del aire, agua y alimentos. Son conocidos por su carácter carcinogénico, aunque son utilizados también en tratamientos de quimioterapia. En muchas especies, el arsénico inorgánico es metilado a nivel celular a compuestos arsenicales orgánicos, como el MMA (monometil arsénico), DMA (dimetil arsénico) y TMA (trimetil arsénico). Aunque se suponía a estos mecanismos celulares de metilación como formas de detoxificación, se ha demostrado que el arsénico orgánico, en cualquiera de estas tres formas, altera procesos fisiológicos naturales, produce superóxidos (ROS) y altera mecanismos de reparación del ADN. Existen estudios que sugieren que el arsénico produce hipometilación del ADN, desregulando procesos de expresión genética y disparando la transcripción y traducción de genes vinculados a procesos carcinogénicos o a la muerte celular o apoptosis. También se ha vinculado al arsénico con disfunciones mitocondriales y, a través de esto, a la aceleración de procesos apoptóticos mediados por mitocondrias.

El arsénico elemental se utiliza en aleaciones con el fin de aumentar su dureza y resistencia al calor, en la fabricación de ciertos tipos de vidrio. El tricloruro de arsénico (AsCl3) se utiliza en la industria cerámica y en la fabricación de arsenicales con contenido de cloro. El trióxido de arsénico (As2O3) o arsénico blanco se utiliza en la purificación de gases sintéticos y como materia prima para todos los compuestos de arsénico. También se utiliza como conservante de cuero y madera, como mordente en la industria textil, como reactivo en la flotación de minerales y para la decoloración y refinamiento en la fabricación del vidrio. El arsenito cálcico [Ca(As2H2O4)] y el acetoarsenito cúprico, considerado generalmente como Cu(COOCH3)2 3Cu(AsO2)2) son insecticidas. El acetoarsenito cúprico se utiliza también en la fabricación de pinturas para barcos y submarinos. El arsenito sódico (NaAsO2) se utiliza como herbicida, como inhibidor de la corrosión y como agente de secado en la industria textil. El trisulfuro de arsénico es un componente del cristal de transmisión de infrarrojos y un agente para eliminar el pelo en el curtido de pieles. También se utiliza en la fabricación de material pirotécnico y de semiconductores. El arsénico pentavalente, como el ácido arsénico (H3AsO4) se utiliza en la fabricación de arsenatos, de vidrio y en los procesos de tratamiento de la madera. El pentóxido de arsénico (As2O5) se utiliza como herbicida y conservante de la madera, así como en la fabricación de vidrio coloreado.

El arseniato cálcico (Ca3(AsO4)2) se emplea como insecticida. Los compuestos orgánicos, como el ácido cacodílico ((CH3)2AsOOH) se utiliza como herbicida y defoliante. El ácido arsanílico (NH2C6H4AsO(OH)2) se utiliza como cebo para saltamontes y como aditivo para piensos animales. En los organismos marinos como los camarones y los peces se encuentran compuestos de arsénico orgánico en concentraciones correspondientes a una concentración de arsénico de 1 a 100 mg/kg. Este arsénico está compuesto principalmente por arsenobetaina y arsenocolina, compuestos de arsénico orgánico de baja toxicidad.

Riesgos para la salud humana

La intoxicación aguda con productos de arsénico es letal para los seres vivos. Esta intoxicación se produce por distintas vías, ya que el arsénico puede ingresar al organismo a través del agua, alimentos o por inhalación. Pero también preocupa, tanto en la salud humana como en la biota, la intoxicación crónica, es decir, la exposición a bajas dosis de compuestos que contienen arsénico, en períodos prolongados, a veces durante décadas. Los efectos tóxicos de la contaminación crónica con arsénico inorgánico han sido descriptos en muchos países del mundo, incluido el nuestro. Ya desde principios del 1900 se han descrito en la provincia de Córdoba, los síntomas de la contaminación con arsénico1. La enfermedad que produce se conoce con el nombre de hidroarsenicismo, y produce hiperpigmentación y necrosis en la piel. Si bien el arsénico puede estar presente en agua superficial y subterránea y en suelos de forma natural (debido a la composición de las rocas), la exposición se potencia por actividades mineras, industriales o agrícolas.

Reacciones a nivel molecular:

La forma más tóxica de arsénico inorgánico es el arsénico III. Este metaloide puede interactuar con proteínas que contengan grupos tioles en su estructura, por ejemplo, todas aquellas proteínas que contengan el aminoácido cisteína. Esta interacción produce alteraciones en la estructura molecular de las proteínas, interrumpiendo su actividad biológica. El citocromo c, proteína que interviene en la cadena de transporte de electrones en la mitocondria, es afectada por el arsénico. En este caso, la intoxicación con arsénico interrumpe la actividad mitocondrial y por consiguiente la producción de ATP. Al mismo tiempo, se desencadenan en la célula una cascada de reacciones de activación por fosforilación de caspasas que determina la muerte celular. Como se mencionó anteriormente, la contaminación con arsénico produce una hipometilación en el ADN que promueve la expresión de genes vinculados con el cáncer (c-Jun, C-Fos y c-Mix), además de alterar la estructura y función de proteínas relacionadas con la defensa celular, como por ejemplo el glutatión.

Finalmente, el gas arsina y las arsinas sustituidas, producen intoxicación aguda con un alto índice de mortalidad. La arsina es uno de los agentes hemolíticos más potentes en la industria. Su actividad hemolítica se debe a su capacidad para reducir drásticamente el contenido de glutatión de los eritrocitos.

Contaminación de ecosistemas

Existen estudios que comprueban la bioacumulación de distintos compuestos de arsénico en la biota. Ensayos realizados en el pez Cebra (Danio rerio), demostraron la acumulación en branquias y daños genotóxicos con concentraciones de arsénico de 0,50 mg/l. Por otra parte, se han analizado tejidos vegetales en sitios que presentan contaminación natural con arsénico. Los resultados mostraron que la mayoría de los cultivos contenían una concentración elevada de dicho elemento, fundamentalmente en sus hojas. Esta capacidad de bioacumulación de arsénico en tejidos alerta sobre la posible transferencia y mecanismos de bioconcentración en cadenas tróficas.

Nuestro país registra altos niveles de arsénico en aguas subterráneas y superficiales, que muchas veces sobrepasan los límites dispuestos internacionalmente como seguros. Un ejemplo se produce en la Provincia de La Pampa donde la concentración natural es 100 veces superior al límite admitido por el Código Alimentario Nacional2 y 500 veces superior al límite fijado por la OMS. Destacamos que nuestro Código Alimentario Nacional contiene una proporción admisible de arsénico del orden de los 50 microgramos por litro, valor que hoy en día resulta superior al admitido por la OMS que lo ha reducido a 10.

Notas al pie:

[1] La enfermedad se describió como HACRE (hidroarsenismo crónico endémico) o enfermedad de Bell Ville, por ser el sitio donde fue inicialmente descripta.
[2] En la Provincia de La Pampa se admite por ley 1027 valores entre 150 y 160 microgramos por litro, es decir 3 veces más que el Código Alimentario Nacional (y 15 veces más que la OMS).

Bibliografía


Artículos relacionados