NTP 409: Contaminantes
biológicos: criterios de valoración
Contaminants biologiques: Critères de
valoration
Biological contaminants: Evaluation criterial
Redactora: Ana
Hernández Calleja
Lda. en Ciencias Biológicas
CENTRO NACIONAL DE CONDICIONES DE
TRABAJO
La evaluación de la exposición
a contaminantes biológicos tiene el inconveniente de que, por el momento, no existen
criterios de valoración numéricos que permitan una interpretación sencilla de la
situación de trabajo analizada. En esta Nota Técnica se tratan de resumirlas razones que
hacen difícil el establecimiento de dichos criterios, y de proporcionar unas guías
básicas que faciliten la evaluación de esas exposiciones. |
Los contaminantes ambientales de
procedencia biológica (bioaerosoles) están constituidos por las partículas, las
moléculas de tamaño grande, o los compuestos orgánicos volátiles que están vivos o
que proceden de un organismo vivo. En los bioaerosoles se pueden encontrar los
microorganismos (cultivables, contables y los microorganismos muertos), y los fragmentos,
toxinas y partículas producto de los desechos de todo tipo, cuyo origen es la materia
viva.
La supervivencia, reproducción y
dispersión al aire de los contaminantes biológicos dependen, en gran medida, de las
condiciones del entorno en que se encuentran. Factores tales como la temperatura, la
humedad relativa, el movimiento del aire, la luz, las fuentes de alimento y, por
descontado, su presencia, van a determinar el grado en que los contaminantes biológicos
se encontrarán en un ambiente.
En general, las temperaturas bajas
inhiben el crecimiento de muchos microorganismos; no obstante, algunos de ellos (por
ejemplo, mohos y levaduras) se desarrollan bien en ambientes fríos. Otras especies
microbianas (por ejemplo, Aspergillus, Legionella pneumophila o Thermoactinomyces
vulgaris), alcanzan su desarrollo óptimo a temperaturas elevadas.
Los ambientes muy húmedos favorecen el
desarrollo de los hongos, de las bacterias y de los ácaros del polvo doméstico. El
movimiento del al re contribuye al transporte, mantenimiento y paso al aire de los
contaminantes biológicos procedentes del exterior o contenidos en un reservorio del
interior.
El grado y tipo de luz también pueden
favorecer o inhibir el desarrollo de los microorganismos. Por ejemplo, la luz ultravioleta
inhibe dicho crecimiento y la ausencia de luz impide la formación de esporas de algunos
hongos (Altemaria sp.).
Los organismos vivos precisan de
nutrientes para su supervivencia y desarrollo; éstos son muy variados pero, resumiendo,
se podría decir que el agua y la materia orgánica son los dos recursos principales de
que se sirven estos organismos para vivir. Por lo tanto, todos aquellos materiales y
estructuras en las que se reúnan esas dos condiciones pueden ser considerados como
substratos colonizables por los microorganismos.
Una vez que los microorganismos se han
asentado en un substrato (reservorio) e iniciado su desarrollo (amplificación), su paso
al aire (diseminación), estará condicionado por varios factores, como pueden ser: su
arrastre provocado por el movimiento del aire, de las personas o de la maquinaria; la
alteración del reservorio debida principalmente, a obras de demolición, al movimiento de
tierras o a las operaciones de limpieza.
La evaluación de la exposición a
cualquier tipo de contaminante debería iniciarse con la recogida de la máxima
información posible relativa a las características del trabajo y de su entorno y a las
alteraciones de la salud existentes o sospechadas. Esta información, a menudo,
proporciona las guías por donde deberá transcurrir la investigación. Lamentablemente,
en algunas ocasiones las tareas de detección e identificación clara de los
contaminantes, el establecimiento de las relaciones causa-efecto y la eliminación y
prevención de los focos de contaminación no son sencillas. En particular, la evaluación
de las exposiciones a contaminantes biológicos patógenos supone, además, una serie de
retos.
En primer lugar, se debe conocer cómo,
dónde y qué se ha de muestrear. En ocasiones, la concentración ambiental de este tipo
de contaminantes no está siempre ligada a un proceso de trabajo, sino a las diversas
fases del desarrollo microbiológico (por ejemplo, liberación del polen, formación de
esporas, producción de toxinas o de compuestos orgánicos volátiles), y a los factores
que favorecen su diseminación.
En segundo lugar, se debe conocer cómo
interpretar los resultados de una forma correcta, ya que la mera presencia de
microorganismos o proteínas, incluso en concentraciones ambientales elevadas, no son
prueba definitiva de que hayan causado una enfermedad.
El hecho de que hoy en día se
desconozcan las relaciones dosis-respuesta entre muchos contaminantes biológicos y
enfermedades en los seres humanos es, quizás, el mayor obstáculo a la hora de establecer
unos criterios de valoración que faciliten la evaluación de la exposición a dichos
contaminantes.
La comisión para los bioaerosoles de la
ACGIH (American Conference of Governmental Industrial Hygienists) explica las razones por
las que, hoy por hoy, no es posible establecer dichos criterios.
Un valor límite de exposición
general para la concentración de los bioaerosoles cultivables (hongos y bacterias
totales) o contables (polen total, esporas de hongos o bacterias) no tiene justificación
científica porque:
Los bioaerosoles son mezclas complejas
de diferentes clases de partículas.
Las respuestas de los seres humanos a
los bioaerosoles varían desde efectos inocuos hasta enfermedades graves, dependiendo del
agente específico y de los factores de susceptibilidad de cada persona.
Las concentraciones medidas de los
bioaerosoles cultivables y contables dependen del método de toma de muestra y análisis.
No es posible recoger y evaluar todos los componentes de los bioaerosoles utilizando un
único método de muestreo.
No se han establecido valores límite
de exposición para los bioaerosoles individuales cultivables o contables para prevenir la
irritación o las respuestas tóxicas o alérgicas. Actualmente, la información relativa
a las concentraciones de los bioaerosoles cultivables o contables que han producido
irritación o respuestas tóxicas o alérgicas procede, en su mayor parte, de estudios de
casos que contienen sólo datos cualitativos de la exposición. Los datos epidemiológicos
que existen son insuficientes para describir las relaciones exposición- respuesta. Las
razones de la ausencia de unos datos epidemiológicos de calidad para establecer esa
relación son:
La mayor parte de los datos de las
concentraciones de los bioaerosoles específicos proceden más de medidas indicadoras que
de la determinación de los agentes causantes reales. Por ejemplo, la determinación de
hongos cultivables se utiliza para representar la exposición a los alérgenos. Además,
la mayor parte de las determinaciones proceden de los puntos de acumulación de estos
agentes (reservorios) o de las muestras del aire ambiental. Es poco probable que estas
aproximaciones representen exactamente la exposición humana a los agentes causantes
reales.
Los componentes y las concentraciones
de los bioaerosoles varían ampliamente. Los muestreadores de aire más comúnmente
utilizados sólo toman muestras "puntuales" en períodos cortos de tiempo y
estas muestras aisladas pueden no representar la exposición humana. Las muestras
puntuales en períodos cortos de tiempo pueden contener una cantidad de un bioaerosol en
concreto en órdenes de magnitud superiores o inferiores a la concentración media
ambiental. Algunos organismos liberan aerosoles como "concentraciones de
irrupción", que raramente pueden detectarse utilizando muestras puntuales. Estos
episodios de los bioaerosoles pueden producir efectos significativos para la salud.
Para algunos bioaerosoles infecciosos
hay datos de dosis-respuesta. Actualmente, los protocolos del muestreo ambiental para los
agentes infecciosos son limitados y adecuados solamente como tentativa científica. Los
métodos tradicionales de salud pública, incluyendo los de inmunización, descubrimiento
del agente activo y tratamiento médico siguen siendo las defensas primarias frente a los
bioaerosoles infecciosos. En ciertos servicios públicos y médicos con riesgo elevado
para la transmisión de la infección (por ejemplo, la tuberculosis), se deberían emplear
controles de la exposición para reducir las posibles concentraciones ambientales a los
agentes patógenos virulentos y oportunistas.
Los contaminantes de procedencia
biológica que son analizables son sustancias producidas por la materia viva, que se
pueden detectar utilizando ensayos químicos, inmunológicos o biológicos y comprenden a
las endotoxinas, micotoxinas, alérgenos y compuestos orgánicos volátiles. Los hechos
todavía no respaldan el establecimiento de valores límite de exposición para ninguna de
estas sustancias analizables. Los métodos de ensayo para ciertos aeroalergenos comunes y
endotoxinas están avanzando constantemente. También, las técnicas moleculares
innovadoras están permitiendo analizar la concentración de organismos específicos,
detectados normalmente sólo por cultivo o recuento. En estudios experimentales y
ocasionalmente en estudios epidemiológicos se han observado relaciones dosis-respuesta
para algunos bioaerosoles analizables. Asimismo, está progresando la validación de estos
ensayos en el puesto de trabajo.
El Consejo de las Comunidades Europeas
en su Directiva 90/679/CEE, sobre la protección de los trabajadores contra los riesgos
relacionados con la exposición a agentes biológicos durante el trabajo, en su artículo
3, da las siguientes pautas para poder realizar la evaluación de la exposición a
contaminantes biológicos:
En toda actividad que pueda suponer un
riesgo de exposición a agentes biológicos, se determinará la índole, el grado y la
duración de la exposición, para poder evaluar los riesgos que corren la seguridad o la
salud de los trabajadores y poder determinar las medidas que proceda adoptar.
Cuando se trate de trabajos que
impliquen la exposición a varias categorías de agentes biológicos, los riesgos se
evaluarán basándose en el peligro presentado por todos los agentes biológicos
peligrosos presentes.
La evaluación deberá repetirse
regularmente y, en cualquier caso, cada vez que se produzca un cambio en las condiciones
que puedan afectar a la exposición de los trabajadores. Esta evaluación se efectuará
teniendo en cuenta la totalidad de la información disponible, comprendidos:
La clasificación de los agentes
biológicos en los grupos de riesgo, en función de su diferente índice de riesgo de
infección, que puedan constituir un peligro para la salud humana. En la siguiente tabla 1
se incluyen las definiciones de los cuatro grupos de riesgo establecidas en la directiva,
así como algunos ejemplos de microorganismos ya clasificados.
Las recomendaciones de una autoridad
responsable que indiquen que conviene controlar el agente biológico, a fin de proteger la
salud de los trabajadores cuando éstos estén o puedan estar expuestos a dichos agentes
en razón de su trabajo.
La información sobre las enfermedades
que pudieran contraer los trabajadores en razón de la naturaleza de su trabajo.
Los efectos alergénicos o tóxicos
potenciales vinculados a la índole del trabajo.
El conocimiento de una enfermedad que
se haya detectado en un trabajador y que esté directamente ligada a su trabajo.
En la directiva se incluyen, asimismo,
las medidas de contención aplicables para impedir o minimizar la exposición, cuyo nivel
de exigencia se categoriza en cuatro niveles y que se corresponden con los grupos de
riesgo en los que se han clasificado los agentes biológicos, por ejemplo, las operaciones
en las que estén involucrados agentes biológicos clasificados en el grupo de riesgo 3 se
realizarán en zonas de trabajo a las que corresponda, por lo menos, un nivel de
contención 3.
La Comisión para Bioaerosoles de la
ACGIH ha desarrollado unas guías para la evaluación de la exposición a contaminantes
biológicos en ambientes interiores. Estas guías tienen en cuenta la valoración médica
de los síntomas, la evaluación del funcionamiento del edificio y el juicio profesional.
En ausencia de criterios numéricos de
valoración, es necesario decidir con antelación los criterios de interpretación que
serán utilizados para determinar si un ambiente está o no contaminado. En términos
generales, se podrían considerar los siguientes criterios de interpretación de los
resultados obtenidos:
Los tipos y frecuencias relativas de
los contaminantes biológicos en el ambiente con problemas y en un ambiente "control'
(el exterior u otro local sin problemas).
La evidencia médica de que una
infección o alergia ha sido causada por un contaminante biológico específico.
Las relaciones existentes entre el
ambiente interior y el ambiente control pueden indicar posibles amplificaciones.
La evaluación de los reservorios y
las posibilidades de amplificación y de diseminación.
A continuación, y a título de ejemplo,
se incluyen las guías para la interpretación de los resultados elaboradas por expertos
en la materia, en ocasiones fruto de sus experiencias, y clasificadas según los grupos de
organismos más frecuentes en la composición de los bioaerosoles.
Muchas de las enfermedades asociadas a
los virus presentan síntomas bien definidos, por lo que la existencia de una enfermedad
es la demostración de que el virus estuvo presente.
No se conoce el número de partículas
necesarias para causar una infección en un individuo susceptible, aunque algunas
evidencias sugieren que un único virus es capaz de iniciar la infección. Por el momento
no existen pruebas de que la exposición a virus pueda causar intoxicaciones o
sensibilizaciones.
El hecho de que los virus sean
parásitos obligados (necesitan de un ser vivo para su desarrollo) y, por lo tanto, sean
las personas las que actúan como amplificadores y diseminadores (el habla, los estornudos
o la tos), hace innecesaria la evaluación del ambiente control. Factores tales como el
aumento de la ocupación o una escasa renovación del aire pueden contribuir al aumento de
la tasa de contagio.
Por lo general, en ambientes en los que
no se ha detectado ninguna amplificación específica, las bacterias dominantes deberían
ser las correspondientes a la flora bacteriana normal humana, es decir, bacterias Gram
positivo pertenecientes a los géneros Micrococcus y Staphilococcus.
Las concentraciones ambientales elevadas
de estos tipos de bacterias, que se encuentran en la piel y en las secreciones
respiratorias, indican que los niveles de ocupación son altos y/o que la renovación del
aire es insuficiente.
Si las bacterias dominantes son Gram
negativo, eso indicaría la existencia de focos de contaminación inusuales; por ejemplo,
niveles elevados de bacterias Gram negativo, oxidasa negativa y fermentadoras de la
glucosa sugieren un foco de contaminación de origen gastrointestinal (extracciones de los
lavabos); si las bacterias encontradas son Gram negativo, oxidasa positiva y sus colonias
son de color amarillo, el foco de contaminación más probable son aguas estancadas y
contaminadas.
Algunos autores han sugerido la cifra de
4.500 unidades formadoras de colonias (ufc) por metro cúbico de aire, como límite
superior de concentración de bacterias totales para interiores y en climas subárticos.
Esa cifra sólo es aplicable para organismos de origen humano y excluyendo cualquier tipo
de patógenos. Tampoco es aplicable para climas más cálidos.
Las endotoxinas son componentes
(lipopolisacáridos) de las membranas externas de las bacterias Gram negativas. Son
compuestos altamente tóxicos que pueden causar fiebre y malestar, alteraciones en el
número de leucocitos, alteraciones respiratorias, etc. Algunos autores sugieren niveles
de entre 100 y 1.000 veces superiores a los niveles medidos en los ambientes control.
El origen de los hongos que
habitualmente se encuentran en los ambientes interiores es mayoritariamente el exterior,
por lo que preferentemente se utilizará éste como ambiente control.
Las diferencias en las relaciones entre
los hongos del interior y del exterior dependen, fundamentalmente, del sistema de
ventilación disponible. Esta relación es prácticamente idéntica cuando el edificio
está ventilado de forma natural, mientras que, en edificios ventilados de forma
mecánica, incluso en los que el sistema de filtración es deficiente, la concentración
de hongos encontrados en el interior debería ser inferior a la presente en el exterior.
En cualquier caso, los diferentes tipos de hongos encontrados del interior deberían
corresponder a las especies del exterior propias de la estación climática.
Los niveles de hasta 100 ufc/m3
de hongos saprofitos pueden ser considerados normales, siempre y cuando se trate de
ambientes en los que no exista población con deficiencias o enfermedades del sistema
imunitario.
Durante los procesos de destrucción de
la materia orgánica, utilizada como fuente de energía por los hongos, se producen
metabolitos secundarios; algunos de ellos son tóxicos para las bacterias (antibióticos),
mientras que otros lo son para los animales y los seres humanos (micotoxinas: tricotecenos
y aflatoxinas).
La exposición a estos compuestos se
relaciona, básicamente, con ambientes agrícolas y el almacenamiento de grano. Los
efectos para la salud que han sido descritos son: su potencialidad para inducir procesos
cancerígenos, el deterioro del sistema inmunitario y daños en diversos órganos como son
el corazón, el hígado o los riñones.
En la actualidad se dispone de algunos
datos sobre las dosis a las que algunas micotoxinas producen efectos adversos para la
salud. Diversos tricotecenos se caracterizan por tener dosis letales para el 50 % de los
individuos expuestos inferiores a 1 mg/kg (vía digestiva). La aparición de efectos
crónicos (cáncer) en relación con la exposición a aflatoxinas puede ocurrir a dosis
del orden de µg/kg. Es bastante probable que los efectos crónicos causados por la
exposición a micotoxinas sean amplificados cuando la vía de entrada en el organismo sea
la inhalatoria.
La identificación y evaluación de los
riesgos debidos a la exposición a micotoxinas es compleja y requiere, en general, del
muestreo tanto de los hongos que las producen como de cada tipo de micotoxinas. El hecho
de encontrar hongos productores de micotoxinas en muestras ambientales no siempre es
evidencia de que exista exposición a las mismas.
Muchas de las cepas de los hongos
denominados toxigénicos no producen micotoxinas de una forma rutinaria y algunos sólo
las producen en condiciones de laboratorio. En muestreos ambientales con medios de cultivo
inespecíficos, algunos de estos hongos no pueden competir con otras especies de hongos,
por lo que los niveles de hongos toxigénicos son inferiores a los niveles ambientales
reales.
No obstante, el hecho de encontrar
niveles inusuales de hongos toxigénicos debería ir acompañado del muestreo ambiental de
toxinas específicas.
El tamaño de estos organismos hace que
su presencia en los bioaerosoles sea menos frecuente, ya que tienden a sedimentar
rápidamente. Si existieran evidencias de que algún tipo de problema se puede relacionar
con organismos patógenos de este grupo, se deberían analizar sus reservorios
(humidificadores, aguas estancadas), para poder determinar el origen de los problemas y
eliminar los focos de contaminación.
Desde los años 20 se han reconocido las
alergias al polvo doméstico. En las últimas décadas se ha realizado un progreso
considerable en la identificación, purificación y caracterización de los aférgenos
producidos por los ácaros del polvo doméstico, sobre todo los producidos por las
especies del ácaro Dermatophagoides (Der p I y II, Der f I y 11 y Der m I y II).
Algunos autores han propuesto los
valores de antígeno de ácaros en polvo que pueden causar sensibilización y la
aparición de síntomas en personas sensibilizadas. (Ver tabla 2)
Tabla 2:
Concentraciones de antígeno de ácaros en polvo y riesgo asociado |
|
Sin embargo, todavía no se han
propuesto valores límite de concentración para otros antígenos ambientales; no
obstante, debido a que los individuos sensibilizados reaccionan frente a dosis muy bajas
de antígeno, no se debería aceptar ningún valor de concentración como seguro para esas
personas.
Por otra parte, unos niveles muy bajos
de antígeno, probablemente, no constituyen un riesgo de sensibilización para nuevos
pacientes. De todo ello se desprende que la aplicación de todas las medidas de control
disponibles que rebajen los niveles ambientales de antígeno pueden hacer que un edificio
sea seguro para los ocupantes no sensibilizados, pero no para todas aquellas personas que
hayan desarrollado la enfermedad a consecuencia de su permanencia en el edificio.
Bibliografía
(1) SELTZER, J.M.
Effects of the indoor environment on health
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(2) AMERICAN CONFERENCE OF GOVERNMENTAL
INDUSTRIAL HYGIENISTS
Guidelines for the assessment of bioaerosols in the indoor environment
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(3) COMISSION OF THE EUROPEAN
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Commision of the European Communities, EUR 14988 EN, Report nº 12, 1993
(4) MOREY, P.R. et al.
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(5) AMERICAN CONFERENCE OF GOVERNMENTAL
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TLVs Threshold limit values and biological exposure indices
Cincinnati, ACGIP 1995-1996
