Compuestos
policlorados Dioxinas y bifenilos policlorados Producción industrial de los subproductos (en su mayoría prohibidos) Incineración y vertedero de escorrentías Pesticidas
organoclorados DDT, Dieldrin y Lindano Insecticidas (muchos irán desapareciendo) Drenaje agrícola Pesticidas de Uso
corriente Atrazina, Trifluralina, y Permetrina Pesticidas Drenaje agrícola Compuestos
organoestánnicos Tributilestaño Anti-incrustantes en los buques Puertos Alkylphenolics Nonilfenol y Octilfenol Tensioactivos (y sus
metabolitos) Efluentes industriales y municipales Los ftalatos Ftalato de Dibutilo y
Ftalato de Butilbencilo Plastificantes Efluentes industriales Hormonas sexuales 17-beta Estradiol y
Estrona Producidas naturalmente por los animales
Efluentes municipales
Esteroides sintéticos Etinilestradiol Anticonceptivos Efluentes municipales Fitoestrógenos Isoflavonas, lignanos,
cumestanos Presentes en el material vegetal Efluentes de plantas de celulosa
Tabla 30: Ejemplos de tipos y fuentes de substancias que han sido reportadas como potenciales químicos disruptores endocrinos (RB.164: EPA, 2.004)
Debido a la diferencia significativa de concentraciones en las soluciones y medicamentos utilizados por las personas a diario y las muy bajas concentraciones en los efluentes medios de aguas residuales regeneradas, el impacto potencial sobre la salud humana de los EDC es mínimo y los riesgos extremadamente bajos para la salud, aún en el caso de darse una exposición de la comunidad a grandes volúmenes de agua regenerada. Donde podría haber un riesgo por el uso de aguas regeneradas con presencia de estos químicos es en aquellos casos donde estos productos puedan tener impactos en medios naturales como ríos o lagos, donde, por razones ecológicas, el agua regenerada puede necesitar un tratamiento que disminuya significativamente cualquier riesgo al medio ambiente (RB.108: Toze S., 2.006).
Se han tomado pocas, o ninguna, precauciones y vigilancia para asegurar que estos compuestos no regulados, o nuevos, y sus subproductos, específicamente los contaminantes del rango micro, sean liberados a las fuentes de agua. No obstante, algunas acciones se han tomado de forma activa, por ejemplo, por la Comisión Europea que ha desarrollado estrategias para hacer frente con urgencia a los disruptores endocrinos. Uno de ellos es la modificación de la evaluación de riesgos y la Directiva de la Comunidad Europea sobre la clasificación de las sustancias peligrosas, mientras que en los EE.UU. se ha regulado sin límite máximo para estas sustancias en el agua potable o aguas naturales. Sin embargo, la Administración de Medicamentos y Alimentos (FDA) requiere pruebas ecológicas y evaluación de productos farmacéuticos cuando la concentración ambiental sea superior a 1 mg/l. El segundo motivo de preocupación es que los compuestos disruptores endocrinos (EDC) están formados por un espectro de compuestos amplio y en expansión. Esto no es sorprendente, ya que el
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sistema endocrino tiene una función compleja e involucra una variedad de compuestos, según lo documentado por diversas organizaciones a nivel mundial como la Organización Mundial de la Salud (OMS), la Unión Europea (UE), la EPA de EE.UU., por nombrar algunos. Estas organizaciones han desarrollado sus propias listas de caracterización y los rangos aceptables de los disruptores endocrinos. Por ejemplo, la lista de EDC prioritarios fue reportada por primera vez por la Comisión de Estrategia de la UE para Disruptores Endocrinos con 66 productos químicos (incluyendo 60 que se consideran propensos a estar expuestos los seres humanos). A continuación se identificaron más de 52 productos químicos y recientemente la lista total incluye 564 sustancias químicas. Sin embargo, de este total, 147 compuestos tienden a ser persistentes en el medio ambiente. A medida que nuestro conocimiento sobre los disruptores endocrinos aumenta, también lo hace la lista de los productos químicos que exhiben estas propiedades de alteración endocrina. Esto significa que más sustancias serán identificadas como disruptores endocrinos como el número de productos químicos aumente. Para ello será necesario la identificación y eliminación de estos compuestos en el sistema de agua. Además, la eliminación de estos compuestos desde los procesos de tratamiento de aguas residuales no han sido necesariamente efectivos debido a sus relativamente bajas concentraciones y a las dificultades asociadas a su análisis.
En tercer lugar, estos compuestos son diferentes en su forma y mecanismo de acción. Por lo tanto, la identificación y evaluación de estos compuestos de las matrices ambientales han proporcionado un desafío único. Esto hace difícil la medición y la detección de los EDCs, ya que a veces incluyen métodos biológicos e instrumentales de análisis. La exactitud de los métodos de determinación también está siendo objeto de debate y están progresivamente bajo investigación. En relación con la medición y detección de EDC en el agua y aguas residuales, se enumeran a continuación algunos de los problemas asociados: a) la detección de compuestos EDC en el agua es a nivel de trazas (mg/l o incluso ng/l), la mayoría de los instrumentos de análisis son incapaces de detectar directamente los compuestos en estos bajos niveles. Por lo general, la extracción se utiliza para concentrar los compuestos objetivos. Sin embargo, este método tiene una limitación en la cantidad de contaminantes sometidos al análisis que pueden ser reducidos. Por ejemplo, en el caso de extracción en fase sólida, las muestras de agua se pasan a través de un cartucho que se seca a continuación mediante el paso de nitrógeno o aire. Esto es seguido además por un proceso de elución usando un disolvente. Ésta serie de procesos de extracción puede ser perjudicial para ciertos tipos de análisis instrumentales; b) los EDC tienen una amplia gama de características fisicoquímicas; no existe una norma o método común para la supervisión de los EDC. Cada compuesto requiere un análisis específico por diferentes técnicas, y c) se requieren tecnologías mejoradas y analíticas y bioanalíticas avanzadas que permiten la detección de más xenobióticos en una gama aún más baja de concentraciones. (RB.14: Bolong N. et al., 2.009).
Una base de datos preliminar de la evaluación del riesgo de los productos farmacéuticos comunes fue creado y puesto en una base de datos accesible en la web llamada "Productos farmacéuticos en el
medio ambiente, la información para la evaluación de riesgos" (PEiIAR:
http://products.coastalscience.noaa.gov/peiar/) para ayudar a otros a evaluar los riesgos potenciales de contaminantes farmacéuticos en el medio ambiente. Las clasificaciones indicaron que los fármacos del sistema nervioso central (SNC), enfermedades cardiovasculares, y clases de anti- infecciosos podrían plantear el mayor riesgo para el medio ambiente por su toxicidad. Aunque los anti-infecciosos no se prescriben tan frecuentemente como los fármacos cardiovasculares y del sistema nervioso central, su potencial de afectar los organismos acuáticos puede hacer de ellos el mayor riesgo general para el medio ambiente acuático. El proceso de clasificación de los compuestos en el PEiAR destacó que todavía hay lagunas en los datos necesarios para determinar el grado de
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riesgo que los residuos farmacéuticos suponen para el medio ambiente (RB.38: Fatta-Kassinos D. et al., 2.012).
Figura 26: Carga contaminante de efluentes de aguas residuales tratadas de acuerdo con los conocimientos actuales (RB.38: Fatta-Kassinos D. et al., 2.012)
El potencial de transmisión de enfermedades infecciosas por organismos patógenos es el más frecuente referido a la regeneración de aguas residuales y su reutilización. Aunque no hay evidencia epidemiológica de que el agua regenerada (p.e. agua residual municipal tratada adecuadamente en conjunción con estrictas regulaciones de regeneración de aguas y reutilización) en cualquiera de sus aplicaciones haya causado brotes de enfermedad en Estados Unidos, el potencial de propagación de las enfermedades infecciosas a través de un agua residual municipal sin tratar o tratada de manera inadecuada, particularmente en países en desarrollo, sigue siendo un problema de salud pública (RB.136: Asano T. et al., 2.007).
Las principales enfermedades asociadas a organismos patógenos se resumen en la Tabla 31.
GRUPO PATÓGENO ENFERMEDAD Y SÍNTOMATOLOGÍA
Bacterias Salmonella Tiene 2.200 serotipos conocidos de los cuales todos son
patogénicos para los humanos. La mayoría causa
enfermedades intestinales; la S. typhi causa fiebre tifoidea y
la S. paratyphi la fiebre paratifoidea, ambas solo afectan a
humanos.
Shigella Infecta a humanos y primates y causa la shigelosis, que es
una disentería bacilar (diarrea con sangre y mucosidad). La
S. sonnei causa la mayoría de las infecciones relacionadas
con el agua pero también son frecuentes en brotes de
enfermedades la S. dysenteriae, S, flexneri, y S. boydii.
Campylobacter Campylobacte jejuni puede infectar humanos y una variedad
de animales, es la causa más común de enfermedades gastrointestinales que requieren hospitalización y la principal causa de brotes de origen alimentario.
Yersinia enterocolitica Puede causar enfermedades gastrointestinales agudas.
Escherichi coli (O157:H7 Algunas especies de E. coli son patógenos y causan
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y otras cepas) gastroenteritis. Una cepa particular, E. coli O157:H7, causa agua diarrea con sangre y calambres estomacales (colitis enterohemorrágica) y en algunos casos (2-7%) provoca síndrome urémico hemolítico (HUS) en el cual se destruyen glóbulos rojos y fallan los riñones. Una de las causas de mortalidad por enfermedades relacionadas con el agua es debida al HUS.
Legionella neumófila Neumonía y otras enfermedades respiratorias
Protozoos Naegleria Meningoencefalitis
Entamoeba histolytica La ingesta de E. histolytica puede causar disentería
amebiana, cuyos síntomas van desde una aguda diarrea con sangre y fiebre a una leve enfermedad gastrointestinal. Ocasionalmente el organismo puede causar úlceras e invadir el torrente sanguíneo causando efectos más serios. A
diferencia del G. lamblia y C. parvum, no se hospeda en los
animales por lo que el potencial de contaminación de cursos de agua es relativamente bajo, especialmente si los tratamientos de aguas residuales son adecuadas.
Giardia lamblia La giardiasis (enfermedadmanifestada por diarrea, fatiga y
calambres) relacionada con el agua causada por G. lamblia
es reconocida como la infección por protozoos más común y un importante problema de salud pública. La densidad de
ooscistos de G. lamblia en aguas residuales sin tratar varía
en un rango de 10 a 104 ooscistos/l. Ha sido detectada en
aguas residuales tratadas y es mucho más resistente a la desinfección con cloro que las bacterias. La radiación
ultravioleta es efectiva para inactivar G. lamblia y G. muris.
Cryptosporidium parvum C. parvum y C. hominis son dos genotipos de
Cryptosporidium que infectan a los humanos, aunque C. canis, C. felis, C. meleagridis y C. muris pueden también
infectar a personas inmunodeprimidos. El Cryptosporidium se
encuentra en el medio como ooscistos de 4 a 6 µm de diámetro y capaz de sobrevivir hasta que es ingerido por un animal; cuando es expulsado del tracto del animal, los esporozoítos en un ooscisto inician la infección, causando desórdenes gastrointestinales, es decir criptosporidiosis. La criptosporidiosis causa diarrea severa y no existe cura farmacéutica en el presente. La enfermedad puede ser particularmente peligrosa para personas con el sistema inmune comprometido.
La cloración no es efectiva para la inactivación del
Cryptosporidium; alternativamente la radiación ultravioleta se
ha comprobado que es efectiva.
Cyclospora Diarrea
Microsporidia incluyendo
Enterocytozoon spp.
Diarrea crónica y debilitante, trastornos pulmonares, oculares, musculares y renales.
Encephalitozoon spp. Septata spp.
Pleistophora spp. Nosema spp.
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GRUPO PATÓGENO ENFERMEDAD Y SÍNTOMATOLOGÍA
Cianobacterias (algas verdes azuladas)
Microoscistos Diarrea por la ingestión de las toxinas que producen estos
organismos
Anabaena La toxina llamada microcistina es causante de daños
hepáticos
Aphanizomenon
Helmintos Ascaris lumbricoides Ascariasis: enfermedad infecciosa causada por A. lumbricoides, un ascárides intestinal. En su versión
moderada la ascariasis se caracteriza por problemas nutricionales y digestivos, dolor abdominal, vómitos, y el paso de parásitos vivos en las heces o el vómito. Los casos más serios pueden llevar a la muerte por problemas hepáticos. En áreas tropicales este tipo de infección puede exceder el 50% de casos.
Trichuris trichiora Trichuriasis o trichurosis: una enfermedad parasitaria
causada por infestación del intestino grueso (mucosa superficial) por un parásito (tricocéfalos). Es una enfermedad común especialmente en países con climas cálidos y húmedos.
Taenia saginata Tenia del ganado vacuno
Schistosoma mansoni Esquistosomiasis: causada por S. mansoni, es una infección
debilitante donde los parásitos se sitúan en las venas del huésped y la infección se hace crónica afectando el hígado y el sistema urinario. Los humanos, animales domésticos y ratas sirven como huéspedes primarios y los caracoles actúan como un huésped intermedio necesario. Las larvas se encuentran en el agua, incubadas y liberadas desde los caracoles, están disponibles para penetrar a través de la piel de los humanos. Los huevos son excretados como orina o heces y el ciclo comienza de nuevo como una larva que se desarrolla en el agua e infecta nuevamente los caracoles.
Virus Enterovirus (polio, echo,
coxsackie)
Se encuentran en el agua residual y el agua superficial y a veces en el agua potable. La vacuna contra la polio y los programas de vacunación a gran escala han erradicado la poliomielitis paralítica en el hemisferio occidental.
El virus coxsackie y en menor medida el virus echo, causan
una gran variedad de enfermedades, algunas muy serias en humanos, incluido los resfriados comunes, meningitis aséptica, y enfermedades al corazón (miocarditis). Los síntomas pueden incluir fiebre y problemas gastrointestinales.
Erupciones y enfermedades respiratorias.
Hepatitis A y E Aunque todos los virus son transmitidos potencialmente por
el agua potable, la mayor evidencia de esta ruta de infección es el virus de la hepatitis A (HAV), enfermedad que se caracteriza por inflamación y necrosis del hígado; los síntomas incluyen fiebre, debilidad, nausea, vómito, diarrea y a veces ictericia.
Calicivirus humano No están bien cuantificados ya que no crecen en cultivo, se
identifican por tecnologías moleculares tales como (RT-PCR) reacción en cadena de la transcriptasa/polimerasa inversa y la microscopía de electrones.
Norovirus Fue reconocido previamente como virus similar al Norwalk,
un virus de estructura redonda y pequeña, es considerado el
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responsable de la mayoría de las gastroenteritis que no son de origen bacteriano.
Sapporo Diarrea / gastroenteritis
Rotavirus Causa gastroenteritis aguda, principalmente en niños; la
mayoría de los niños han sido infectados al menos una vez antes de los cinco años, y en países en desarrollo el rotavirus es la principal causa de mortalidad infantil.
Los rotavirus se transmiten por vía fecal / oral y se encuentran en aguas residuales municipales, lagos, ríos, aguas subterráneas y a veces en el agua del grifo.
Astrovirus Diarrea
Adenovirus Hay 47 tipos conocidos de adenovirus, pero sólo los tipos 40
y 41 son importantes causas de enfermedades gastrointestinales, especialmente en niños. Otros tipos de adenovirus son responsables de la mayoría de enfermedades respiratorias, incluyendo los resfríos comunes. Todos los tipos de adenovirus pueden ser excretados con las heces y se pueden transmitir por vía fecal / oral.
Aunque se han detectado en aguas residuales, aguas superficiales y agua potable, los datos de su ocurrencia son limitados.
Son relativamente resistentes a los desinfectantes y no pueden ser inactivados o removidos por métodos de tratamiento tradicionales.
Reovirus Infecciones respiratorias y entéricas
Tabla 31: Ejemplos de grandes grupos y géneros de patógenos de base acuosa o relacionados con el agua (RB.136:
Asano T. et al., 2.007)