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