Características fisicoquímicas de las partículas de polvo fibrogénicas (I)

El concepto probablemente más importante surgido progresivamente durante los últimos 20 años ha sido el de la toxicidad específica de cada tipo de polvo, relacionada con las características químicas de las partículas (incluidas las más sutiles, como son las características de la superficie). En las primeras fases de lainvestigación, no se realizó ninguna diferenciación entre los
“polvos minerales”. Posteriormente se introdujeron categorías genéricas: amianto, carbón, fibras inorgánicas, filosilicatos y sílice. Pero se observó que esta clasificación no era suficientemente precisa para caracterizar los diversos efectos biológicos obser- vados. En la actualidad se utiliza una clasificación mineralógica. Por ejemplo, se distinguen los diversos tipos mineralógicos de amianto: crisotila serpentina, amosita anfibólica, crocidolita anfi- bólica y tremolita anfibólica. Para el sílice, generalmente se distingue entre cuarzo (con mucho el más prevalente), otros poli- morfos cristalinos y variedades amorfas. En el campo del carbón, deben tratarse por separado los carbones de alto rango y de bajo rango, ya que existen pruebas importantes de que el riesgo de NMC y, especialmente, el riesgo de fibrosis progresiva masiva, es mucho mayor tras la exposición al polvo producido en las minas de carbón de alto rango.
Pero la clasificación mineralógica también tiene algunas limitaciones. Existen pruebas experimentales y epidemiológicas(teniendo en cuenta las “diferencias interpersonales”) de que se puede modular la toxicidad intrínseca de un solo tipo mineraló- gico de polvo actuando sobre las características fisicoquímicas de las partículas. Esto planteó la difícil cuestión de la importancia toxicológica de cada uno de los numerosos parámetros que pueden usarse para describir una partícula de polvo y una nube de polvo. A nivel de partícula individual, pueden considerarse varios parámetros: características químicas generales, estructura cristalina, forma, densidad, tamaño, superficie, propiedades químicas de superficie y carga de superficie. Al considerar las nubes de polvo se añade otro nivel de complejidad debido a la distribución de estos parámetros (p. ej., la distribución por tamaño y la composición del polvo mixto).
El tamaño de las partículas y las propiedades químicas de su superficie fueron los parámetros más estudiados para explicar el efecto modulador. Como se comentó anteriormente, los meca- nismos de retención están relacionados con el tamaño. Pero el tamaño también puede modular la toxicidad in situ, como se demostró en numerosos estudios en animales e in vitro.
En el campo de las fibras minerales, el tamaño se consideró de tal importancia que constituyó la base de una teoría patogénica que atribuía la toxicidad de las partículas fibrosas (naturales y artificiales) a la forma y al tamaño de las partículas, sin tener en cuenta su composición química. Al considerar las fibras, el tamaño debe descomponerse en longitud y diámetro. Debe utili- zarse una matriz bidimensional para informar las distribuciones de tamaño, y los rangos útiles son de 0,03 a 3 m de diámetro y de 0,3 a 300 m de longitud (Sébastien 1991). Integrando los resultados de los numerosos estudios, Lippman (1988) asignó un índice de toxicidad a varias células de la matriz. Existe una tendencia general a creer que las fibras largas y finas son las más peligrosas. Debido a que las normas utilizadas actualmente en la higiene industrial se basan en el uso del microscopio óptico, ignoran las fibras más finas. Si la valoración de la toxicidad espe- cífica de cada célula de la matriz tiene cierto interés académico, su interés práctico está limitado por el hecho de que cada tipo de fibra se asocia a una distribución por tamaños específicos relativamente uniforme. Para las partículas compactas, como el carbón y el sílice, existen pruebas dudosas sobre un posible papel específico de las diferentes subfracciones de tamaño de las
partículas depositadas en la región alveolar del pulmón.