2.5.2.2.1 Cálculo del factor de pendiente

 

A las substancias que se ha demostrado que son cancerígenos para el hombre, o que es probable que lo sean (substancias del los grupos A, B y C), se les determina el índice de toxicidad que relacione la dosis con la respuesta genotóxica.

Para el caso de los cancerígenos, la curva dosis-respuesta se construye graficando en la ordenada la probabilidad de que se produzca cáncer y en las absisas la dosis suministrada. Se utiliza la dosis diaria vitalicia.

Los datos experimentales normalmente se encuentran en rangos de dosis de una magnitud considerablemente mayor que las que puede experimentar el hombre por exposición a tóxicos ambientales. Lo mismo sucede si los datos fueron obtenidos con animales de laboratorio o con estudios epidemiológicos hechos en poblaciones humanas.

Por la razón anterior es necesario extrapolar los resultados observados hacia la región de dosis cercanas a cero. La extrapolación se puede hacer usando diferentes modelos matemáticos para linearizar los resultados. La pendiente de la región linearizada de esta curva, es el índice de toxicidad que se usa para evaluar riesgos ambientales producidos por cancerígenos y se le denomina Factor de Pendiente. Las unidades son (mg/Kgxdía)-1.

Cuando en la linerización se usa el modelo que asume que el cáncer es un proceso que sucede en varios pasos, al factor de pendiente se le denomina riesgo por unidad de dosis y se representa por q1*. Es el valor que normalmente se encuentra publicado. Se debe de tener cuidado en el uso de los valores de q1*, ya que algunos datos publicados están basados en dosis suministradas y en otros casos están basados en dosis absorbidas.

Se discute entre los científicos del ramo si éste es el modelo más adecuado y se han propuesto otros. Normalmente se sugiere el uso de un modelo que supone que, a dosis bajas, se tiene una relación lineal directa entre la dosis y la respuesta.

El factor de pendiente, cualesquiera que haya sido el modelo usado para hacer la extrapolación, representa el límite superior de confianza percentil 95 de que la probabilidad de una respuesta por unidad de dosis suministrada por todo el período vital, sea igual o menor a la respuesta estimada. Esto quiere decir que sólo hay un 5% de probabilidad de que se presente una respuesta mayor a la estimada sobre la base de los datos experimentales existentes y el modelo de extrapolación utilizado. Cuando la pendiente se evalúa con datos obtenidos con humanos, se utiliza la "mejor estimación" en lugar del limite superior percentil 95.

La curva de Dosis-Respuesta es lineal sólo en la región de las bajas dosis, por lo tanto, la estimación de la pendiente sólo es válida en esa región de la curva.

Los Factores de Pendiente van siempre acompañados de la clasificación por peso de la evidencia del cancerígeno.

Los indicadores de toxicidad para efectos cancerígenos, también se pueden expresar en término del riesgo por unidad de concentración de la substancia en el medio en el que entra en contacto con el hombre. Este índice conocido con el nombre de unidad de riesgo se calcula dividiendo q1* por 70 Kg. y multiplicando este cociente por la velocidad de inhalación, que es de 20 m3/día, si se trata de tóxicos presentes en el aire, o por la tasa de consumo de agua, que es de 2 litros por día, si el tóxico se encuentra en el agua potable.

Cuando se utiliza un factor de absorción menor de 1 en el cálculo de q1*, se tiene que usar un factor de conversión adicional en el cálculo de la unidad de riesgo, de tal manera que éste quede referido a la base de dosis suministrada. La unidad de riesgo se calcula para una exposición vitalicia.

Identificación de la información adecuada. Para obtener los Factores de Pendiente que se encuentran tabulados en la literatura, se tuvo que revisar la información científica existente y se seleccionó el mejor conjunto de estudios disponible. En la selección de ese conjunto de datos se le dió preferencia a los buenos datos obtenidos con humanos. Si se van a usar datos obtenidos con animales se prefieren aquellos obtenidos con especies que respondan en forma más parecida a los humanos, con respecto a factores tales como metabolismo, fisiología y farmacocinesis. Cuando no se tenga una selección clara, se prefieren los datos de las especies más sensibles. Cuando no se tiene ningún estudio que se pueda seleccionar como el más apropiado, pero varios estudios apoyan en forma colectiva la estimación, lo que se adopta es la media geométrica de las estimaciones de las pendientes de todos los estudios.

Dosis equivalentes para humanos. Cuando se utilizan datos obtenidos con animales experimentales como base para la extrapolación, hay que calcular la dosis para humanos que es equivalente a las dosis utilizadas en los estudios. Para calcular las dosis equivalentes se supone que los organismos son igualmente susceptibles al agente, si absorben la misma cantidad de tóxico por unidad de superficie corporal. La superficie corporal es aproximadamente proporcional al peso corporal elevado a la potencia 2/3.

La dosis equivalente para humanos, en mg/día, se calcula multiplicando la dosis experimental por el factor (peso hombre/peso animal)2/3.

DEH = DSA(H/A)2/3

Donde
DEH es la Dosis Equivalente para Humanos en mg/día
DSA es la dosis suministrada en el estudio experimental con animales, expresada en las mismas unidades. 
H es la masa corporal del hombre y 
A es la masa corporal del animal, ambas expresadas en las mismas unidades.

Para dosis experimentales expresadas en mg/(Kg.xdía), la dosis humana equivalente se calcula multiplicando la dosis con animales por la relación de peso de hombre a animal elevada a la potencia 1/3.

DEH = DSA(H/A)1/3

Donde
DEH , DSA, A y H tienen el mismo significado que en la ecuación anterior pero están expresadas en mg/Kgxdía.

Para la inhalación vitalicia de vapores y gases parcialmente solubles, la dosis equivalente es la concentración del agente en el aire expresada en ppm. Los tiempos equivalentes se expresan en fracciones del período vital.

Para la inhalación de partículas y de gases solubles, la cantidad absorbida por unidad de superficie corporal se considera como la dosis equivalente entre especies.