Cómo evaluar la vía dérmica y no desfallecer en el intento (II).

En la primera entrega de esta entrada se expusieron algunas de las metodologías simplificadas más útiles para evaluar la vía dérmica, algunas de ellas hacen estimaciones de la carga dérmica (modelo RISKOFDERM) e incluso de la dosis absorbida por esta vía (ECETOC-TRA). Otra opción menos accesible y más cara, aunque más precisa, es realizar tomas de muestras y análisis de la exposición dérmica (carga dérmica). Existen varias posibilidades recogidas en las siguientes referencias:

• Informe Técnico ISO/TR 14294:2011 Workplace atmospheres - Measurement of dermal exposure - Principles and methods.
• Informe Técnico CEN TR 15278 Workplace exposure - Strategy for the evaluation of dermal exposure.
• Especificación Técnica CEN TS 15279 Workplace exposure - Measurement of dermal exposure - principles and methods.  

Una vez conocida la exposición o carga dérmica, estimada o medida, se podrá a su vez estimar la dosis absorbida que interesa para valorar la contribución de la vía dérmica a la dosis sistémica del agente en el trabajador expuesto. Ya se ha indicado que ECETOC-TRA, el único método que permite obtener ésta dosis, considera que se absorbe y se incorpora al flujo sanguíneo toda la carga dérmica disponible. Esta estimación es muy conservadora pero gracias al modelo de exposición dérmica desarrollado por AIHA (American Industrial Hygiene Association) y a su aplicación IHSkinPerm es posible afinar, aún más, dicha estimación con hipótesis más realistas.

La absorción dérmica es un proceso bastante complejo del que no se conocen aún completamente los fenómenos que gobiernan el transporte de agentes de la superficie de la piel a  la dermis altamente capilarizada y entre los que juega un papel destacado la difusión. El agente depositado o presente en la superficie de la piel establece un gradiente de concentración entre ésta y la dermis, este gradiente produce una transferencia de masa (ley de Fick) que depende de las propiedades físicas de la piel y químicas del agente absorbido.

El modelo AIHA se basa en una simplificación de los principales procesos que se producen en la piel. Algunos de los procesos que ocurren en la exposición por vía dérmica son los siguientes:

• Deposición dérmica del agente químico en masa (líquido o gránulos), en forma particulada (povo o niebla) o contacto dérmico en forma molecular (gas o vapor).
• Evaporación del agente en la superficie de la piel y en el estrato córneo a través de la piel no contaminada 
• Penetración intracelular y transcelular en el estrato córneo.
• Absorción en la dermis, es la cantidad de sustancia biológicamente disponible para el organismo que es transferida del estrato córneo a los capilares sanguíneos a través de la epidermis viable . 
• Metabolismo en la epidermis viable.
• Distribución en el flujo sanguíneo.

Tanto ECETOC-TRA como el modelo RISKOFDERM, suponen que todo el agente depositado se absorbe en la piel, es decir no tiene en cuenta la cantidad evaporada, ni la posible saturación del agente en el estrato córneo, ni la difusividad del agente, ni la concentración del agente en un medio lípido, ni su solubilidad en agua, ni la posible matabolización del agente en la epidermis ni el efecto de una posible descontaminación. Tampoco tienen en cuenta el efecto de una posible oclusión de la piel ni de una humedad elevada (trabajo en húmedo).

Sin embargo, el modelo IHSkinPerm de AIHA tiene en cuenta la evapozación del agente, el grosor del estracto córneo, la difusividad del agente, su coeficiente de reparto (Kow) y su solubilidad en agua parámetros críticos que determinan su penetración en el estracto córneo y su absorción en la epidermis viable. La aplicabilidad de ese modelo se limita a sustancias con coeficientes de reparto intermedios (-3 < log Kow < 6), valores más altos y más bajos que estos tienen muy limitada su capacidad de penetrar tejido en fase acuosa y en fase lípida, respectivamente. Considera que los agentes con masa molecular PM < 600 Da no penetran la piel, que el estrato córneo no puede absorber más del 20% de su volumen, que la máxima absorción en sangre no puede superar nunca la absorbida en una solución acuosa saturada de la sustancia y que la epidermis no constituye una barrera a la permeación debido al contenido lípido de la sangre y de los fluidos intersticiales (0,4% en peso).

Los datos de entrada son:

• Elección de un escenario, entre deposición instantánea o deposición progresiva
• Dosis de deposición instantánea [mg], si es el caso
• Superficie de piel afectada [cm²]
• Tasa de deposición dérmica [mg/cm²/h], si fuera el caso
• Máxima adherencia a la piel [mg/cm²], -1 para líquidos y de 0,2 a 2 para sólidos
• Sustancia, elegida de una base de datos o nueva
• Duración de la deposición [h]
• Tiempo final de observación [h]
• Nº de intervalos de iteración y de observación [intervalos/h]

La tasa de deposición dérmica se obtiene a partir de ECETOC-TRA o del modelo RISKOFDERM. Después de un determinado tiempo, la aplicación indica la cantidad de sustancia que ha permeado a través del estrato córneo y a través de la epidermis viable, este último valor será la cantidad [mg] que se incorpora al flujo sanguíneo como dosis dérmica sistémica.

Evaluar con valor DNEL conocido

La dosis absorbida [mg] en el tiempo de exposición, o jornada, que se ha obtenido a través de la aplicación IHSkinPerm se puede comparar con el valor DNEL[mg/kg/día] para efectos sistémicos a largo plazo por vía dérmica, si está disponible en su FDS. Simplemente, se divide la dosis absorbida por 70 kg (peso corporal estándar) y el resultado se compara con el DNEL:

Para pasar de carga dérmica a dosis absorbida, ECETOC-TRA, utiliza la siguiente expresión:

Evaluar sin valor DNEL conocido   

En caso de no disponer del valor DNEL, para efectos sistémicos a largo plazo por vía dérmica, se puede transformar la exposición diaria [mg/m³] del trabajador que se haya obtenido mediante mediciones o estimaciones en dosis inhalada [mg] y compararla con la dosis dérmica obtenida mediante la aplicación IHSkinPerm, sólo a efectos orientativos, no se debe sacar ninguna conclusión con el resultado que se obtenga, más allá de tener una ligera idea de la contribución de la vía dérmica.

Dosis inhalada [mg] = Exposición diaria (ED) [mg/m³] x volumen inhalado [10 m³]

La dosis total absorbida por las dos vías será la suma de la dosis inhalada + dosis absorbida.

Control biológico   

El control biológico refleja de manera indirecta la exposición de un trabajador a un agente químico. Cuando la sustancia o agente químico dispone de valor límite biológico (VLB) y notación "vía dérmica", es posible comprobar si el agente se está incorporando de manera significativa por dicha vía ya que en el entorno del VLA-ED, si éste se ha establecido para prevenir efectos sistémicos y no otros, como por ejemplo irritantes, existe una buena correlación entre la concentración del agente, o su metabolito, en el espécimen biológico de referencia y su concentración en aire. Lógicamente, esta comprobación requiere que se haya determinado, previamente, la exposición diaria del trabajador por vía inhalatoria. 

Se puede descargar una versión en castellano de IH SkinPerm v1.15 (Excel 2010) desde la página "eRecursos" de nuestro blog.

Para saber más sobre exposición y evaluación de la vía dérmica:

Dermal Comprehensive Resources
Dermal Toxicity
Chemical Properties
Dermal Risk Assessment
Dermal Absorption
Dermal Exposure and Absorption Modeling
Dermal Risk Assessment
Dermal Exposure Controls

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