Dioxinas y alimentos

Dioxina es el compuesto 2,3,7,8-tetracloro-dibenzo-p-dioxina (2,3,7,8-TCDD), uno de 22 posibles isómeros de las dibenzo-p-dioxinas tetracloradas, y uno de los 75 posibles congéneres de las dibenzo-p-dioxinas policloradas (PCDD). Entender esta jerga es necesario para hablar con propiedad de un tema del que demasiadas veces se hace demagogia, tanto para estigmatizar como para banalizar.

Si la 2,3,7,8-TCDD es la más conocida de este grupo de compuestos orgánicos clorados es porque es la más peligrosa y tóxica de las PCDD: basta menos de 1 µg (un microgramo es una millonésima de gramo) por vía oral para matar un animal como el cobaya. Se la considera habitualmente, por tanto, como el compuesto artificial más letal jamás sintetizado, intencionada o involuntariamente, por el hombre. Remárquese lo de artificial, pues no pocas toxinas -llámase así a los tóxicos que sintetizan los organismos vivos- resultan marcadamente mucho más mortales. Tal es el caso de las toxinas que fabrican microorganismos con el “Clostridium botulinum” o el “C. Tetan”, causantes del botulismo y del tétanos, respectivamente.

Por otra parte, otras especies empleadas como animales de experimentación no son tan sensibles como el cobaya a los efectos tóxicos inmediatos de la 2,3,7,8-TCDD. Algunos roedores requieren dosis mil veces superiores para morir. No pocos matarratas y algunos insecticidas de los que se emplean de forma corriente resultan mucho más peligrosos si se toman como referencia esos datos. De otro lado, parte del problema está en determinar si los seres humanos se sitúan entre las especies más sensibles, o entre las menos, a estos efectos agudos de la 2,3,7,8-TCDD.

Lo que más preocupa de las dioxinas es lo que produce o puede producir a medio o largo plazo. En particular, sus potenciales propiedades teratogénicas (malformaciones en el feto) y carcinogénicas (aparición de tumores malignos). Hay que advertir que la evidencia de que las PCDD son carcinógenas en humanos es bastante débil, y que casi toda ella proviene de extrapolaciones de estudios experimentales con animales. Suficiente, en cualquier caso, para tener más que fundadas sospechas de que pueden también serlo para nosotros.

Si la duda científica existe es, sobre todo, porque a una rata se le puede administrar el producto en condiciones controladas de laboratorio, hacer un seguimiento y observar qué ocurre. Con un humano eso no es ni legal ni factible, y la aproximación más cercana que se puede llevar a cabo es el estudio epidemiológico de poblaciones expuestas de forma accidental, como la de veteranos del Vietnam o la de la población de Seveso, aunque aquí la interpretación resulta siempre difícil por la cantidad de factores confundentes (por ejemplo, la dieta, el alcoholismo o el tabaquismo).

Un último punto a tomar en consideración es que no todas las dioxinas presentan la gran actividad biológica adversa que presenta la 2,3,7,8-TCDD y resultan, por ende, bastante “inocuas”. Más todavía, compuestos que no son químicamente dioxinas (o, mejor, PCDD), sí la presentan. Tal es el caso de algunos dibenzofuranos policlorados (PCDF) y de algunos bifenilos policlorados (PCB), aunque hay todavía otros ejemplos menos abundantes y conocidos. Por ejemplo los análogos a PCDD, PCDF o PCB pero que, en lugar de cloro, llevan bromo (son, por tanto, polibromados).

(*) Raimon Guitart es Profesor Titular de Toxicología, Universitat Autònoma de Barcelona. http://quiro.uab.es/tox

La estructura básica de una dioxina (el nombre correcto es el de dibenzo-p-dioxina policlorada) se muestra en la Figura 1.

En la columna de la izquierda se muestra, de arriba abajo, las estructuras básicas de las PCDD, las PCDF y los PCB. A la derecha, se hallan las estructuras reales de algunos de sus respectivos representantes más tóxicos (con “actividad dioxina”): la 2,3,7,8-TCDD, la 2,3,4,7,8-PeCDF y la 3,3′, 4, 4′,5-PeCB. Recuérdese que, por convención, ni los átomos de carbono de los anillos, ni los de hidrógeno se dibujan.

El término dioxina hace referencia al anillo central de seis átomos, dos de los cuales son de oxígeno. Los hidrógenos en posiciones 1 a 4, y 6 a 9, de los dos anillos bencénicos de los extremos pueden ser sustituidos por átomos de cloro, de donde se deduce que el máximo número de cloros posibles en una PCDD es de ocho.

Las PCDD son simétricas en el plano horizontal (la parte de “arriba” es equivalente a la de “abajo”, como el reflejo en un espejo) y en el plano vertical (la parte “derecha” es equivalente a la de “izquierda”). Esto se traduce, por ejemplo, en que el número posible de isómeros de las monocloradas (MCDD) no es verdaderamente de ocho, ya que por ejemplo la posición 1 sustituida por un cloro es equivalente a la 4, a la 6 y a la 8 (depende de cómo se mire la molécula), o que la posición 2 es equivalente a la 3, a la 7 y a la 8, y así sucesivamente.

Ello explica el porqué, por ejemplo, de MCDD haya sólo 2 isómeros, de DCDD (dicloro) sólo diez, como se muestra en la Tabla 2. Pero si las dos MCDD son isómeros, entre las MCDD y las DCDD o cualquier otra de cloración diferente, no se puede hablar propiamente de “isómeros”, precisamente porque no sólo varía la posición de los cloros, sino también su número. Es debido a esto por lo que, en conjunto, al total de las 75 diferentes PCDD existentes se les denomina congéneres.

Las PCDF son químicamente muy parecidas a las PCDD, aunque en lugar de llevar un anillo central de dioxina, lo llevan de dibenzofurano. Por esta razón, las PCDF sólo son simétricas en el plano vertical, pero no en el horizontal, y ello hace que el número total de congéneres de PCDF sea superior al de PCDD: 135, en lugar de las 75 de las segundas.

Finalmente, existen los PCB, que carecen de oxígeno. En cada uno de los dos anillos bifenilo existen cinco hidrógenos que pueden ser sustituidos por cloros, por lo que los PCB van desde los monocloro bifenilos (MCB), con tres isómeros posibles, hasta el único decacloro bifenilo (DeCB). En total, 209 posibles congéneres.

Las posiciones 2 y 6 (y sus equivalentes 2′ (léase “2 prima”) y 6′) de un PCB son posiciones ortho, la 3 y 5 (junto con 3′ y 5′) son meta, y la 4 y 4′ para. Esto tiene su importancia, puesto de los PCB de más de cuatro cloros pero sin ninguno en posición ortho, pueden adoptar una configuración tan coplanar como el de la 2,3,7,8-TCDD, por lo que son estos PCB coplanares los que poseen mayor “actividad dioxina”.

Las mono-ortho ya tienen algún problema para girar con libertad alrededor del enlace que une ambos anillos fenilo, por lo que ya no son tan tóxicas. Las di-ortho todavía presentan más problemas para rotar, y son el tercer grupo más tóxico. El resto de PCB, los de menos de 4 cloros o con más de dos en posición ortho, son prácticamente atóxicos.

figura 1

tabla 2

De estos tres grupos de compuestos, los PCB han sido los únicos que han tenido aplicación comercial práctica. Los PCB, en forma de mezclas de congéneres, se empezaron a emplear masivamente a partir de los años 30 del pasado siglo, y su éxito estuvo en parte motivado por sus características químicas favorables y, también, por su aparente inocuidad (basada, en aquellos tiempos, en sus efectos inmediatos, y entre los que consecuentemente no se tenían en cuenta los de carcinogénesis).

Así, tuvieron multitud de usos: como líquidos hidráulicos, como aislantes eléctricos en grandes transformadores, como agentes plastificantes en pinturas, en adhesivos y hasta en papel carbón para copias. Se estima que cerca de 200.000 toneladas de PCB se fabricaron y se emplearon con tales fines.

Si hablamos en pasado de sus aplicaciones es porque la gran mayoría de ellas están, desde hace unos 20 o 25 años, prohibidas. La razón es muy simple: en la década de los años 60 y 70 del pasado siglo empezó a verse que una de sus características químicas más valoradas, su estabilidad química, era de hecho un grave inconveniente, pues los convertían en prácticamente indestructibles una vez liberados al medio ambiente.

Además, su hidrofobicidad (no les gustan los medios acuosos) hacía que se concentraran en los lípidos y, por tanto, en los organismos vivos: vegetales, hongos y animales, de cualquier zona y lugar del planeta, los contenían a concentraciones variables. Estábamos, por tanto, inevitablemente expuestos a ellos, y se comprende que cuando se descubrió que los PCB coplanares podían mostrar “actividad dioxina”, su fabricación y usos cayeron en picado.

Ni PCDD ni PCDF han tenido jamás uso práctico de ningún tipo, puesto que ya desde un principio quedó claro que se trataba de compuestos de difícil manejo, dada la elevada toxicidad de alguno de sus congéneres. Sin embargo, se producen inadvertidamente en varios procesos térmicos que involucran la síntesis o destrucción de diferentes compuestos orgánicos a base de cloro, como por ejemplo de los herbicidas 2,4-D y 2,4,5-T, los funguicidas clorofenólicos y el hexaclorobenceno (HCB), del desinfectante hexaclorofeno y, por supuesto, de los propios PCB. Son fuentes conocidas las incineradoras de residuos urbanos y hospitalarios (entre otras razones, por la presencia entre los desechos del plástico PVC), las fábricas de papel (por emplear cloro como blanqueante) o las refinadoras de metales.

Las dioxinas son químicamente conocidas desde el siglo XIX, pero su poder tóxico no quedó claro hasta la aparición hacia 1957 de la llamada enfermedad edematosa de los polluelos, que se produjo al mezclarse de forma erróneo en el pienso un funguicida clorofenólico contaminado con PCDD (un episodio muy semejante al de los pollos belgas, aunque aquí fueron PCB -acompañados de PCDF- lo que penetró en la comida de las aves).

En humanos, se dispone de los datos de la exposición de soldados norteamericanos durante la guerra del Vietnam a través de las impurezas de dioxinas que presentaba el agente naranja (una mezcla de los herbicidas 2,4-D y 2,4,5-T) que ellos empleaban para despejar la selva, y de los casos de Yusho (Japón) de 1968 y de Yu-Cheng (Taiwán) de 1979, en que se consumieron aceites contaminados con PCB que llevaban impurezas de PCDF. En Europa, sin embargo, es el de Seveso el suceso más conocido: fue el 10 de julio de 1976, cuando un accidente en una fábrica que producía hexaclorofeno liberó una nube de polvo a la atmósfera en la que la 2,3,7,8-TCDD se hallaba presente.

En humanos, y de manera muy constante, el cloracné (un desorden dermatológico muy desfigurante, parecido al acné juvenil) ha sido el síntoma más observado tras la exposición a cantidades anómalas de compuestos con actividad dioxina. Del resto, incluidos sus potenciales efectos carcinógenos sobre los seres humanos, carecemos de pruebas contundentes, a pesar de la evidencia con animales de laboratorio. Viene a ser como “saber” que golpear con fuerza en la cabeza de un conejillo de indias con un martillo puede resultar letal, porque siempre a alguien le puede quedar la “lógica” duda de lo que realmente ocurriría de ensayar lo mismo en su propia testa de “Homo sapiens sapiens”.

Accidentes como los de Seveso o el de los pollos belgas son infrecuentes. Por tanto, exponerse a elevadas dosis de productos con actividad dioxina no es lo normal. Sí lo es, en cambio, hacerlo de forma continua a dosis pequeñas que se hallan como contaminantes ubicuos e inevitables de todos los alimentos y, en particular, en los más ricos en grasa y en los de animales más silvestres (el precio que hemos de pagar por nuestra desidia medioambiental de muchos decenios): moluscos y peces son una buena fuente, aunque también aves, huevos, carne de bovino, leche y derivados lácticos nos aportan, ciertamente, lo suyo. Se ha estimado que la dieta representa cerca del 90% de nuestra exposición a estos peligrosos compuestos.

Con la tecnología actual es posible determinar el contenido individual de congéneres de PCDD, PCDF y de PCB de cualquier alimento. Pero los científicos pronto se preguntaron si eso tenía sentido, puesto que lo que importaba saber de verdad era su concentración en agentes verdaderamente tóxicos y, en particular, los que mostraban actividad dioxina. Nacieron así los TEF, acrónimo de los “Toxic Equivalency Factors”. Tan sencillo como referir a la potencia de la 2,3,7,8-TCDD (la más tóxica y estudiada de las dioxinas) el resto de 74 congéneres de PCDD, así como también el de los 135 congéneres de PCDF y el de los 209 de PCB, asignando a la 2,3,7,8-TCDD el valor de 1,0.

De esta manera (aunque los valores relativos han variado con el tiempo, a medida que los conocimientos científicos aumentaban), tenemos entre las dioxinas, como ejemplos, que la 1,2,3,4,7,8-HxCDD presenta un valor de 0,1 (10 veces menos tóxica que la 2,3,7,8-TCDD) y la 1,2,3,4,6,7,8,9-OCDD de 0,0001, entre los PCDF que la 2,3,4,7,8-PeCDF lo tiene de 0,5 y la 1,2,4,7,8,9-HxCDF de 0,1, y entre los PCB, el coplanar 3,3′,4,4′,5-PeCB de 0,1 y el mono-ortho 2,3,3′,4,4′,5′-HxCB, de 0,0001. La mayoría de PCDD, PCDF y PCB tienen valor asignado 0: no presentan actividad dioxina.

Con estos datos, es posible entonces calcular los equivalentes tóxicos a dioxina (TEQ, en sus siglas inglesas): basta con multiplicar los TEF de cada PCDD, PCDF y PCB individual por su concentración y sumarlos. Es por ello que, en los artículos científicos o en los textos legislativos, se habla que los TEQ que consume un español, un alemán o un canadiense, o del valor de TEQ por encima del cual el consumidor se coloca en situación de riesgo.

La información disponible de estudios llevados a cabo en países industrializados, incluyendo a España, lleva a concluir que se consume como media unos 100-500 pg TEQ por persona y día (un picogramo es una billonésima de gramo). Parece poco, pero no debemos olvidar que estos compuestos son extraordinariamente tóxicos, y que con carcinógenos o potenciales carcinógenos es difícil establecer si existe una dosis realmente segura. La regla básica, en estos casos, es: contra menos, mejor.

¿Se puede hacer algo para disminuir la ingesta de estos peligrosos compuestos? Se puede acudir a las tablas publicadas de TEQ por alimentos o grupos de ellos, y seleccionar los menos contaminados. Pero ni así se van a eludir del todo. Lo mejor es apoyar toda medida ambiental que tienda a reducir las emisiones. No siempre estas disposiciones se realizan con un costo económico nulo o no requieren sacrificio alguno y, además, sus efectos beneficiosos son a largo plazo. Pero lo poco o mucho que se ha hecho en los últimos años en este sentido ya ha tenido su recompensa: lo que se ingiere ahora, en términos de TEQ y como media, es algo inferior a lo que se ingería años atrás.