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Acta bioquímica clínica latinoamericana

versión impresa ISSN 0325-2957versión On-line ISSN 1851-6114

Acta bioquím. clín. latinoam. v.43 n.2 La Plata abr./jun. 2009

 

TOXICOLOGÍA

Contenido de arsénico en el agua de consumo en Leales y Graneros (Provincia de Tucumán - Argentina)*

Levels of arsenic in the drinking water in Leales and Graneros (Tucumán - Argentina)

Rosa Silvina Guber1, Liliana Tefaha3, Nilda Arias1, Noemí Sandoval1, Roxana Toledo3, Marta Fernández1, Cayetano Bellomio3, Mateo Martínez3, Analía Soria de González2

1. Bioquímica
2. Doctora en Bioquímica
3. Médico

* Laboratorio de Patología Molecular (LAPAM). Facultad de Bioquímica, Química y Farmacia. Universidad Nacional de Tucumán. Hospital Centro de Salud "Zenón Santillán". Av. Avellaneda 750. San Miguel de Tucumán. CP: 4000. Tucumán. Argentina. Teléfono: 54-381-4222392.

Resumen

Se determinó la contaminación con Arsénico (As) en agua de bebida en Leales (L) y Graneros (G) (Tucumán), y se relacionó el nivel de contaminación con la profundidad de los pozos y la presencia de signos dermatológicos. La determinación de As fue realizada por el método cuantitativo de Gutzei modificado. Se entrevistaron 122 individuos, se evaluaron los signos dermatológicos de arsenicismo. El 9,3% y 34,7% de 140 muestras de L y 95 de G respectivamente tienen niveles permitidos. Las concentraciones promedios en L fueron 0,112; 0,087 y 0,096 mg/L para la profundidad menor a 10; 11 a 25 y mayor a 25 metros respectivamente. No se encontró diferencia entre las distintas profundidades. Las concentraciones promedios en Graneros fueron 0,163; 0,045; 0,405; 0,056 mg/L para los pozos menor a 10; 11 a 25 con concentraciones moderadamente y marcadamente elevadas, y mayor a 25 metros respectivamente. Se encontraron diferencias entre las concentraciones de As y la profundidad de los pozos. El 12,4% de los 89 individuos examinados de L y el 39,4% de los 33 individuos de G presentaron signos dermatológicos. Es una patología de alta prevalencia en áreas deprimidas del noroeste argentino, se vincula a una inadecuada provisión de agua, es un problema de alta importancia socio-sanitaria por su magnitud; su severidad real y potencial y su evitabilidad.

Palabras clave: Arsénico; Agua; Hiperpigmentación; Hiperqueratosis; Tucumán; Argentina

Summary

The aim of this work was to investigate the contamination with Arsenic (As) in drinking water in Leales (L) and Graneros (G) (Tucumán), the relationship between the level of pollution and the depth of the wells, and the presence of cutaneous signs. The determination of As was made by the quantitative method of modified Gutzei. A hundred and twenty-two individuals were selected. A total of 9.3% and 34.7% of 140 samples of L and 95 of G respectively have allowed levels.The average concentrations in L were 0.112; 0.087 and 0.096 mg/L for depths lower than 10; 11 to 25 meters, and higher than 25 meters respectively. No difference was found between the different depths. The average concentrations in G were 0.163; 0.045; 0.405; 0.056 mg/L for the wells lower than 10; 11 to 25: meters with concentrations moderately and markedly raised, and higher than 25 meters respectively. Differences were found between the concentrations of As and the depth of the wells. A total of 12.4% of 89 of L and 39.4% of 33 individuals examined of G showed cutaneous signs. This pathology is of high importance in depressed areas of the Argentina, is linked to an inadequate provision of water.

Key words: Arsenic; Water; Hyperpigmentation; Hyperkeratosis; Tucumán; Argentina

Introducción

El agua es uno de los componentes fundamentales para la vida y la salud del hombre. Gracias a sus propiedades químicas, físicas y biológicas es un elemento vital para el asentamiento y desarrollo de la comunidad humana. El cuerpo humano puede vivir varias semanas sin alimentos, pero puede sobrevivir solo unos pocos días sin agua. El agua subterránea es la principal fuente de suministro para consumo humano y para las prácticas agropecuarias en gran parte del mundo.
El arsénico (As) es un elemento tóxico que contamina en forma natural el agua de bebida. Es un problema a nivel mundial, que afecta a millones de personas, habiéndose documentado la presencia de As en el agua de bebida en Austria, Bangladesh, Chile, China, Ghana, Grecia, India, México, Rumania, sur de África, Taiwán, Tailandia, Estados Unidos (1). En Argentina, la Resolución del Ministerio de Salud de la Nación, 153/2001 del 22/2/2001, implementó el Programa de Minimización de Riesgos por Exposición a Arsénico en Agua de Consumo del Departamento de Salud Ambiental de la Dirección de Promoción y Protección de la Salud, en donde dice que la República Argentina cuenta con aguas naturales con tenores de As que superan los valores guías de 0,05 mg/L, fijados por el Código Alimentario Argentino (CAA) con una población expuesta de aproximadamente 1.000.000 de habitantes. En el caso de la provincia de Tucumán, según esa resolución, hay un total de 325.000 personas expuestas al riesgo y la concentración de As en el agua de bebida fluctúa entre 0,60 y 0,05 mg/L, como valores máximos y mínimos, respectivamente (2). Según Res. Conj. SPR y RS y SAGP y A N° 68/2007 N° 196/2007 se modifica el artículo 982 del CAA adecuándose a las normativas de la OMS, considerando como valor máximo permitido 0,01 mg/L (3). La presencia de As en el agua por encima del umbral establecido la convierte en inapropiada para el consumo humano y para el funcionamiento de los ecosistemas. El agua llega a las viviendas a través de conexiones desde los pozos surgentes. La causa de contaminación del agua se debe probablemente a la presencia de sedimentos derivados de origen volcánico de las capas subterráneas. Se trata de un eje volcánico y de la actividad hidrotermal asociada a la cordillera de los Andes. En la vertiente cordillerana atlántica la llanura tucumana es una depresión estructural rellena con una secuencia sedimentaria cenozoica que forma parte de la cuenca hidrográfica del río Salí. En la parte sur de esta planicie se ubica un campo geotérmico de baja temperatura (30-50 °C) donde existe un gran número de pozos surgentes y semisurgentes en un área de alrededor de 3.200 km2 (4-7). Este elemento actúa como un tóxico de acción lenta pero continua. Se acumula en el organismo de forma irreversible a través de los años. Se absorbe por vía oral, respiratoria y cutánea siendo la liposolubilidad el factor principal que facilita su ingreso al organismo. Se deposita en hígado, riñón, leucocitos, bazo, pulmón, pelo, uñas y en la hemoglobina. La excreción se realiza por medio del riñón, bilis, materia fecal, pelos, uñas y piel (8). El consumo por tiempos prolongados de agua de bebida con alto contenido de As, da lugar a una afección llamada Hidroarsenicismo Crónico Regional Endémico (HACRE), caracterizada por trastornos cutáneos progresivos (hiperpigmentación e hiperqueratosis palmo-plantar) que pueden coexistir con otras lesiones extracutáneas. Existen, asimismo, informes que indican un incremento de enfermedades cardiovasculares, diabetes, desórdenes neurológicos y desórdenes hematológicos en los grupos expuestos (8-10). En relación con su letalidad potencial, se debe recordar que la Agencia de Protección Ambiental de los Estados Unidos, (USEPA), clasifica al As como carcinógeno del grupo A y el Centro de Investigaciones sobre Cáncer lo incluye en el grupo I indicando en ambos casos que el agente (o una mezcla que lo contenga) es carcinógeno para los seres humanos (11). Los estudios epidemiológicos de población que consumen aguas contaminadas con niveles elevados de As han demostrado que hay alta incidencia de cáncer de riñón, piel, vejiga e hígado en esas zonas (9)(10)(12)(13). Afecta a poblaciones que sufren condiciones de subdesarrollo económico y social (14). El objetivo de
este estudio fue determinar el grado de contaminación con arsénico en el agua de bebida en dos comunidades rurales de los departamentos Leales y Graneros del este de la provincia de Tucumán (Argentina), y relacionar el nivel de contaminación con la profundidad de los pozos y la presencia de signos clínicos dermatológicos en los individuos que la consumen.

Materiales y Métodos

Este trabajo es un estudio descriptivo de corte transversal de carácter exploratorio realizado en la provincia de Tucumán. Es la provincia más pequeña del país (ocupa el 0,8% de la superficie de Argentina) tiene una población de 1.338.523 habitantes, según el censo nacional realizado en 2.001. Abarca una superficie total de 22.524 km2. Está dividida políticamente en 17 departamentos incluyendo capital, de los cuales se tomaron para su estudio: Leales: 51.090 habitantes y Graneros: 13.063 habitantes. Los grupos poblacionales seleccionados corresponden a zonas rurales pertenecientes a estos departamentos ubicados al este de la provincia de Tucumán (Fig. 1). En esas localidades, la Universidad Nacional de Tucumán posee unidades docentes asistenciales permanentes denominadas Pasantías Rurales que pertenecen a la Facultad de Medicina. Se diseñó una ficha de recolección de datos epidemiológicos y clínicos. Se recolectaron 235 muestras de agua de pozo domiciliario, en frascos limpios de plástico. Del total, 140 muestras pertenecían al departamento Leales y 95 a Graneros. Se remitieron al Laboratorio de Patología Molecular de la Facultad de Bioquímica, Química y Farmacia de la Universidad Nacional de Tucumán donde se realizó la determinación de As según el método cuantitativo modificado de Gutzei, en donde el elemento As forma hidruro de arsénico que reacciona con el dietilditiocarbamato de plata para dar un compuesto rojizo cuya intensidad de color, medida fotométricamente a 530 nm (espectrofotómetro Metrolab 1700, Buenos Aires, Argentina) es proporcional a la concentración de As presente en la muestra de agua. La cuantificación se realizó con patrones de As con concentraciones conocidas (GTlab). Un total de 590 y 368 habitantes consumen de estos pozos. De esta población fueron seleccionadas y entrevistadas 122 personas potencialmente bajo riesgo habitantes estables por más de 10 años, mayores de edad, previo consentimiento escrito de los mismos para la finalidad de este estudio (89 individuos del departamento Leales, 33 del departamento Graneros). Se realizó un examen físico por un profesional médico y se confeccionó una historia clínica completa de cada paciente, habiéndose evaluado los signos dermatológicos de arsenicismo. Los resultados se organizaron en dos grupos, según la localidad, a su vez se subclasificaron de acuerdo con los valores obtenidos, según superaran o no el nivel sugerido por OMS y por CAA (0,01 mg/L) y según la profundidad de los pozos. Para el cálculo estadístico se utilizó el sistema informático SSPS 9.0.


Figura 1. Mapa de Tucumán donde se señala el área de trabajo

Resultados

Se analizaron 140 muestras de agua de Leales de las cuales 13 (9,3%) fueron menores o iguales a 0,01 mg/L. En la Figura 2 se observan las concentraciones de As en las muestras con niveles superiores a 0,01 mg/L evaluadas en el departamento Leales. Los valores promedios+desviación estándar dosados fueron de 0,112±0,011; 0,087±0,013; 0,096±0,039 mg/L para las profundidades de los pozos domiciliarios menores o iguales a 10 metros, 11 a 25 metros y mayores a 25 metros, respectivamente. No se observó diferencia significativa en la concentración de As a distintas profundidades de los pozos. La concentración máxima medida fue de 0,420 mg/L que corresponde a un pozo de 6 metros de profundidad. Hay un porcentaje mayor de los pozos analizados excavados a una profundidad menor o igual a 10 metros (63,8%).


Figura 2. Contenido de Arsénico en mg/L en las muestras de agua recolectadas en el Departamento Leales según la profundidad de los pozos.

Se analizaron 95 muestras en el departamento Graneros, de las cuales 33 (34,7%) tenían niveles de As permitidos por el CAA. En este departamento hay un porcentaje mayor de pozos excavados entre 11 y 25 metros (79,6%). En esta profundidad se pueden distinguir dos niveles de concentraciones, uno con niveles marcadamente elevados y otro con niveles moderadamente elevados. En las Figuras 3 y 4 pueden observarse las concentraciones de As en mg/L según la profundidad de los pozos. Los valores promedios±desviación estándar fueron de 0,163±0,012; 0,045±0,002; 0,405±0,057; 0,056±0,005 mg/L para las profundidades correspondientes a pozos domiciliarios excavados a profundidad menor o igual a 10 metros, 11 a 25 metros con concentraciones moderadamente elevadas, 11 a 25 metros con concentraciones marcadamente elevadas, y mayor a 25 metros, respectivamente. Las concentraciones de As en los pozos menores o igual a 10 metros fueron significativamente mayores que las concentraciones encontradas en los pozos entre 11 y 25 metros moderadamente elevados (p<0,034). Las concentraciones de As marcadamente elevadas de los pozos excavados entre 11 y 25 metros fueron significativamente superiores a las concentraciones analizadas en pozos mayores a 25 metros (p<0,015). El valor máximo medido fue de 0,968 mg/L en una muestra recolectada en un pozo de 16 metros de profundidad.


Figura 3. Concentraciones de arsénico en mg/L en las muestras de agua recolectadas en el Departamento Graneros según la profundidad de los pozos. Se grafica en la profundidad de 11 a 25 metros los pozos con niveles moderadamente elevados.


Figura 4. Concentraciones de arsénico en mg/L en las muestras de agua recolectadas en el Departamento Graneros según la profundidad de los pozos. Se grafica en la profundidad de 11 a 25 metros los pozos con niveles marcadamente elevados.

Del 12,4% de los 89 individuos examinados del departamento Leales, el 45,5% fueron de sexo masculino, y del 39,4% de los 33 individuos del departamento Graneros el 53,8% fueron varones que presentaron signos dermatológicos (hiperhidrosis, hiperqueratosis, úlceras o cicatrices, leucomelanodermia). En la Figura 5 y en la Figura 6 se puede observar en los individuos que presentaron o no signos dermatológicos de los departamentos Leales y Graneros la concentración de As que consumen en el agua de bebida en mg/L.


Figura 5. Signos cutáneos (n=no; s=si) según la concentración de As que consumen los individuos en el agua de bebida en mg/L en el Departamento Leales.


Figura 6. Signos cutáneos (n = no; s = si) según la concentración de As que consumen los individuos en el agua de bebida en mg/L en el Departamento Graneros.

Discusión y Conclusiones

El Arsénico (As) es un metaloide naturalmente presente en aire, suelo y agua. Tiene importancia toxicológica debido a su gran impacto ambiental, incluso en bajas concentraciones. En este trabajo se recolectaron muestras de agua de bebida de dos departamentos de la provincia de Tucumán considerados de riesgo por estar localizados al este de la misma. Las muestras correspondieron a una zona rural, con población dispersa y necesidades básicas insatisfechas. En el departamento Leales, el 9,3%, y en Graneros el 34,7% de las muestras analizadas tienen valores admisibles de As (<0,01 mg/L). Sin embargo, el valor máximo medido en Graneros duplica en concentración al valor máximo medido en Leales. En el departamento Leales, los pobladores realizan en un alto porcentaje excavaciones de una profundidad menor o igual a 10 metros mientras que en Graneros lo hacen a una profundidad de 11 a 25 metros. Al analizar la concentración del metaloide según la profundidad de los pozos, no se encontraron diferencias significativas entre los grupos estudiados en Leales. En el departamento Graneros, entre los pozos de 11 a 25 metros, pudieron distinguirse dos niveles de concentración, uno de valores moderadamente elevados y otro marcadamente elevados que corresponden a una zona ubicada en el sur de la ciudad cabecera del departamento. La concentración de As medida en los pozos menos profundos (<10 metros) es significativamente mayor que en los pozos de 11 a 25 metros que presenta valores moderadamente elevados. Los valores marcadamente elevados analizados en pozos de 11 a 25 metros fueron significativamente mayores que la concentración promedio encontrada en pozos de más de 25 metros. Numerosos trabajos han documentado niveles elevados de As en provincias argentinas como Salta, Chaco, La Pampa, Santiago del Estero, Córdoba, Santa Fe, Buenos Aires y Tucumán (15-17). En el departamento Leales fue realizado un estudio en el área operativa del Hospital El Bracho, en donde se encontró que el 38% de las personas estudiadas consumen agua que tienen niveles elevados de As. Cabe aclarar que consideraban como valor máximo aceptable 0,05 mg/L, lo cual significa que este porcentaje podría ser mucho más importante si se considera el valor aceptado actualmente. Ellos observaron una relación inversa entre la concentración de As y la profundidad de los pozos, que en las muestras analizadas en este trabajo no se encuentra, lo cual puede ser explicado por las diferentes zonas de trabajo que comprenden ambos estudios (18). En Graneros, sí se observa esta asociación entre concentración del metaloide y profundidad de los pozos; en este departamento se incluyó un área crítica ubicada en el sur de la ciudad cabecera en donde se encontraron concentraciones que superan casi 100 veces el valor máximo aceptable.
El 12,4% y el 39,4% de los individuos examinados de los departamentos de Leales y Graneros respectivamente presentaron signos dermatológicos asociados con el consumo de elevados niveles de As. No se observaron diferencias con la presencia de manifestaciones dermatológicas con respecto al sexo. La presencia de un porcentaje mayor de lesiones en Graneros no podría ser atribuida a una mayor concentración de As en esa zona ya que pudieron observar manifestaciones clínicas en individuos que consumían agua de bebida con niveles moderadamente aumentados. Asimismo, individuos que consumían agua con niveles marcadamente aumentados no presentaron manifestaciones clínicas. Otros factores deberían ser considerados. La susceptibilidad entre individuos para manifestar la patología inducida por As, podría deberse a variaciones interindividuales en el metabolismo que afecta la retención y distribución del metabolito tóxico. Rahman, et al., encuentran una prevalencia de lesiones en piel de 0,3%. Esto es mucho menor que la que se halló en este trabajo y en otras referencias, lo cual puede ser debido al número de individuos que incluye ese estudio (n=166.934) (19). Otros trabajos observan una mayor susceptibilidad de los hombres a
desarrollar lesiones en piel que las mujeres, lo que puede ser explicado por la menor eficiencia en la metilación del As en los hombres (20)(21). En conclusión, ésta es una patología de alta prevalencia en áreas deprimidas del noroeste argentino que se vincula a una inadecuada provisión de agua potable. Es un problema de alta importancia socio-sanitaria por su magnitud y su severidad real y potencial, ya que es un probado cancerígeno y su evitabilidad, ya que el daño es evitable (suprimiendo la exposición al riesgo) y sus consecuencias son controlables (minimizando el daño diagnosticado). Estos hallazgos deberían ser considerados en la planificación de programas de vigilancia epidemiológica para minimizar las consecuencias ante la exposición a este metaloide, mientras se implementan técnicas de abatimiento de As en el agua de bebida.

AGRADECIMIENTO

Este trabajo fue realizado con aportes provenientes de la Secretaría de Ciencia y Técnica de la Universidad Nacional de Tucumán (CIUNT). Código I 315, y del Ministerio de Educación, Ciencia y Tecnología, Secretaría de Políticas Universitarias, Programa de Voluntariado Universitario 2007. Al Sr. Miguel A. Martínez por la preparación del trabajo.

CORRESPONDENCIA

DRA. ANALÍA SORIA DE GONZÁLEZ.
Santiago 1316 - PB
4000 SAN MIGUEL DE TUCUMÁN
Tucumán. Argentina
E-mail: gonzalez_stojan@uolsinectis.com.ar

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Aceptado para su publicación el 6 de febrero de 2009

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