Asociación de obesidad, diabetes e hipertensión con arsénico en agua potable en la provincia de la Comarca Lagunera (norte

Scientific Reports volumen 13, Número de artículo: 9244 (2023) Citar este artículo

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Detalles de métricas

El hidroarsenicismo crónico endémico regional (CERHA) es un problema global que afecta a más de 200 millones de personas expuestas al arsénico (As) en el agua potable. Esto incluye 1.75 millones de personas que residen en La Comarca Lagunera, una región en el centro-norte de México. Los niveles de arsénico en esta región generalmente exceden la pauta de la OMS de 10 µg L−1. Las alteraciones bioquímicas relacionadas con el metabolismo del As humano pueden aumentar el riesgo de sobrepeso y obesidad (O&O), diabetes tipo 2 (T2D) e hipertensión (HTA). En nuestro estudio, investigamos el papel del As en el agua potable como factor de riesgo para estas enfermedades metabólicas. Nos enfocamos en poblaciones con niveles de As históricamente moderados (San Pedro) y bajos (Lerdo) en el agua potable y personas sin evidencia histórica de contaminación del agua por As. La evaluación de la exposición a As se basó en mediciones del agua potable (medianas 67,2, 21,0, 4,3 µg L−1) y concentraciones urinarias de As en mujeres (9,4, 5,3, 0,8 µg L−1) y hombres (18,1, 4,8, 1,0 µg L−1). Una correlación significativa entre el As en el agua potable y la orina evidenció la exposición al As en la población (R2 = 0,72). Las razones de probabilidad ajustadas con intervalos de confianza del 95 % evidenciaron mayores posibilidades de ser diagnosticados con DT2 (1,7, 1,2–2,0) y HTA (1,8, 1,7–1,9) en las personas que viven en San Pedro que en las de Lerdo. Aún así, no hubo una asociación significativa con la obesidad. Se encontró que las personas que viven en las ciudades de CERHA tienen un mayor riesgo de obesidad (1,3 a 1,9), DT2 (1,5 a 3,3) y HTA (1,4 a 2,4) en comparación con las personas que residen en ciudades que no pertenecen a CERHA. Finalmente, la obesidad es más probable en mujeres [inverso de OR y 95% IC 0.4 (0.2–0.7)] en comparación con hombres, mientras que los hombres tienen más probabilidades de ser diagnosticados con DT2 [OR = 2.0 (1.4–2.3)] y HTA [ OR = 2,0 (1,5-2,3)] que las mujeres, independientemente del municipio.

La prevalencia de sobrepeso y obesidad (O&O), diabetes tipo 2 (T2D) e hipertensión arterial (HTA) ha aumentado significativamente desde la década de 19701, convirtiéndose en el principal problema de salud en México, y sigue creciendo. La Encuesta Nacional de Salud y Nutrición 2016-2018 (ENSANUT)1 reveló que las personas con O&O representaban 96 millones (71,3 a 75,2%, o 3 de cada 4 adultos). Además, 13,5 millones de personas (10,4 %) fueron diagnosticadas con DT2 y 15,2 millones de personas (12 %) viven con HTA. La diabetes tipo 2 es la segunda causa principal de muerte en México, con 106 525 muertes reportadas en 20182. México tiene la sexta prevalencia mundial más alta de diabetes tipo 2 y la incidencia más alta de muertes entre los países con grandes poblaciones3.

Los determinantes multifactoriales de O&O, T2D y AHT incluyen una dieta de modificación acelerada resultante del consumo de alimentos con alto contenido de calorías, carbohidratos y grasas, patrones de estilo de vida sedentarios y susceptibilidad genética, particularmente entre las poblaciones de origen amerindio3,4,5 . Sin embargo, los factores ambientales también pueden influir en las predisposiciones genéticas y contribuir al rápido aumento de O&O, T2D y AHT [p. ej., 6,7,8,9].

El hidroarsenicismo crónico endémico regional (CERHA) está relacionado con la presencia natural de arsénico (As) en las aguas subterráneas para consumo humano y es frecuente en muchos países del mundo10,11,12,13. Más de 200 millones de personas están crónicamente expuestas a As en el agua potable a niveles que superan las pautas de la Organización Mundial de la Salud de 10 µg L-1 para el agua potable10, 14, 15. La población más gravemente afectada por CERHA en todo el mundo consiste en hogares de bajo nivel socioeconómico. . Las regiones de CERHA en las Américas incluyen Argentina, Bolivia, Chile, El Salvador, los Estados Unidos de América, Nicaragua, Perú y México. Una región CERHA está ubicada en el centro-norte de México, específicamente en la provincia La Comarca Lagunera. Nueve municipios de los estados de Coahuila y Durango, con una población cercana a 1,75 millones de personas2, se ven afectados por el arsénico en las aguas subterráneas desde hace siete décadas. Las concentraciones típicas de As en el agua subterránea en la provincia de La Comarca Lagunera oscilan entre 0,7 y > 800 µg L−1 [p. ej., 16, 17, 18, 19, 20]. Los efectos adversos para la salud relacionados con la exposición al As se han documentado desde la década de 1960.

En esta investigación investigamos la probable asociación entre la exposición al As en el agua potable y las enfermedades metabólicas O&O, T2D y HTA en la provincia La Comarca Lagunera. Reclutamos a personas que vivían en municipios dentro de la región CERHA con antecedentes de exposición a As en el agua potable, así como a personas que vivían en municipios sin evidencia histórica de contaminación del agua con As. Para este estudio, seleccionamos el municipio de San Pedro en Coahuila y el municipio de Lerdo en Durango, con niveles históricamente moderados (San Pedro) y bajos (Lerdo) de exposición al As en el agua potable. Adicionalmente, se incluyeron cuatro municipios no CERHA de La Comarca, sin evidencia histórica de contaminación de agua por As (Nazas, Cuencamé, Simón Bolívar y Mapimí). Los municipios seleccionados tienen una población con características económicas y socioculturales relativamente homogéneas1, 2, 21.

La evaluación de la exposición a As se basó en mediciones de agua potable y concentraciones de As en orina, analizadas mediante espectrometría de masas de plasma acoplado inductivamente de alta resolución. Presumimos que los individuos de San Pedro y Lerdo tenían tasas más altas de ingestión y excreción urinaria de As que los de los municipios que no pertenecen a CERHA. Además, esperábamos una mayor prevalencia de O&O, T2D y HTA en poblaciones expuestas a niveles más altos de As en San Pedro que en Lerdo, y ambos que en municipios no CERHA. Con base en el conjunto de datos de ENSANUT 2018–20191, anticipamos una mayor prevalencia de estas patologías en la región CERHA en comparación con los municipios no CERHA en el centro-norte de México.

Para investigar la asociación potencial entre la exposición a As en el agua potable y la orina y O&O, T2D y AHT, realizamos un análisis de modelo de regresión logística (LRM). Reclutamos participantes en el mismo rango de edad y con características económicas y socioculturales relativamente similares para controlar los factores de confusión significativos a nivel individual. LRM es una herramienta poderosa en estudios epidemiológicos que involucran dos o más variables explicativas y la variable de respuesta, al mismo tiempo que reduce el impacto de los factores de confusión22.

La provincia de La Comarca Lagunera se encuentra en el centro-norte de México, en el Desierto de Chihuahua (Fig. 1). La región se caracteriza por un clima árido a semiárido con escasa precipitación (250-500 mm año-1), alta evaporación (> 1100 mm año-1) y temperaturas medias de verano e invierno de 31 y 16 ºC, respectivamente. Las precipitaciones más altas y más bajas ocurren en julio y agosto (13–52 mm/d, días julianos 190–220) y abril (4 mm d−1, 90–120 julianos). Antes de que los ríos Nazas y Aguanaval fueran represados, sus descargas de caudal formaron 13 lagunas efímeras, entre ellas la laguna Mayrán, la más grande de América Latina. Estas lagunas desaparecieron después de la construcción de las represas en las décadas de 1940 y 1960. Además, la recarga de acuíferos en la región disminuyó rápidamente después de la década de 1960. Al mismo tiempo, la demanda de agua se triplicó en los últimos 70 años debido al crecimiento de las actividades agrícolas, ganaderas lecheras y de la población humana. Actualmente, los usos del agua son agropecuarios (91%) y actividades urbanas e industriales (9%), con el 60,6% del volumen extraído de los acuíferos y el 39,4% de los embalses23.

Ubicación de La Comarca Lagunera (103o 45′–102o W, 25o 15′–26o15′ N) entre el noroeste de Durango y el suroeste de Coahuila en el centro-norte de México en la provincia de Comarca Lagunera (polígono en azul) y en las ciudades de Lerdo y San Pedro en Durango y Coahuila, respectivamente. Se ha modificado el mapa del Instituto Nacional de Estadística y Geografía (INEGI, 2018): “Mapa de susceptibilidad al fenómeno de hundimiento en el Valle de la Comarca Lagunera, Durango y Coahuila de Zaragoza (2018-12-19)”, al cual se puede acceder en https://www.inegi.org.mx/app/library/file.html?upc=8 El uso de este mapa está de acuerdo con los "Términos de Uso Gratuito de la Información del INEGI"

En este estudio, recopilamos datos de niveles de As en muestras de agua subterránea de pozos en la provincia de La Comarca Lagunera a partir de estudios previos realizados por el Departamento de Bioquímica de la Universidad Autónoma de Coahuila Unidad Torreón y otros investigadores y agencias gubernamentales. Nuestro principal interés fue verificar la exposición histórica a los niveles de As en los suministros públicos de agua en los municipios CERHA y distinguir aquellos sin evidencia histórica de contaminación del agua por As en los municipios que no pertenecen a CERHA.

La Comarca Lagunera tiene una población de 1.754.142 y está compuesta por cinco municipios de Coahuila (60,7%) y 15 municipios de Durango (39,3%)2 La localidad de Torreón (Coahuila) está ubicada en la localidad de Lerdo y Gómez-Palacio (Durango). La región CERHA más grande de México incluye nueve municipios de la provincia de La Comarca Lagunera, incluidos Torreón, Matamoros, San Pedro de las Colonias, Francisco I. Wood y Viesca en Coahuila.1). Para este estudio se seleccionaron dos municipios CERHA, San Pedro (101.141 habitantes) y Lerdo (163.313 habitantes)2 Además, se seleccionaron municipios no CERHA en la Comarca Lagunera para representar la exposición no As, incluidos Nazas (12 894), Cuencamé (34 955), Simón Bolívar (10 038) y Mapimí (26 932). La población se compone de aproximadamente el mismo número de hombres y mujeres2.

San Pedro y Lerdo son municipios históricamente con niveles moderados y bajos de As. Nazas, Cuencamé, Simón Bolívar y Mapimí son municipios sin evidencia histórica de contaminación del agua por As. La selección de municipios se basó principalmente en sus antecedentes de exposición a As.

Además, se accedió al dataset del Informe Anual de Pobreza Multidimensional y Rezago Social para obtener información de los municipios seleccionados sobre indicadores de carencia social, calidad y espacio de la vivienda y condiciones de pobreza multidimensional21. Los municipios seleccionados contienen una población con características económicas y socioculturales relativamente homogéneas (ver Tabla S1). En cuanto a los indicadores de carencia social, entre el 13,9 y el 22,6% de la población presenta rezago educativo, mientras que solo entre el 16,7% y el 32,2% y entre el 10,9% y el 29,3% tienen acceso a servicios de salud de calidad y alimentación nutritiva, respectivamente. En cuanto a los servicios básicos de vivienda, la mayoría de las personas tienen acceso a agua (entre 84,3 y 91,1%), drenaje cloacal (entre 86,5 y 98,0%) y electricidad (99,8%). Sin embargo, garantizar el acceso al agua sigue siendo un desafío importante para muchos municipios de la región20. Con base en las medidas de pobreza multidimensional, la mayoría de las personas experimentan pobreza moderada (entre 33.2 y 45.6%) o son vulnerables debido a la falta de servicios básicos (entre 31.7 y 45.6%). Accedemos a la base de datos de la encuesta ENSANUT 2018-2019 más reciente (https://ensanut.insp.mx/encuestas/ensanut2018/informes.php) para obtener las tasas de prevalencia de O&O, T2D y HTA tanto en CERHA como en no residentes. Municipios CERHA de la Comarca Lagunera, ubicados en los estados de Coahuila y Durango, así como a nivel nacional1.

En la Fig. S1 se presenta un diagrama de flujo que detalla el proceso de inscripción y reclutamiento para los participantes en nuestro estudio. Se realizaron reuniones públicas en comunidades dentro de los municipios seleccionados (por ejemplo, en plazas públicas y escuelas primarias) para explicar los objetivos del estudio. Cientos de personas (n = 872) expresaron interés en participar en este estudio. Cada voluntario fue informado de los objetivos y procedimientos del estudio y firmó un formulario de consentimiento. Los procedimientos de rechazo o exclusión del estudio en cualquier etapa, incluso después del consentimiento, también se explicaron a los participantes incluidos. A los participantes elegibles (n = 724) se les preguntó acerca de la fuente de agua potable (agua del grifo o agua purificada comercialmente) y la tasa de ingestión diaria. Completaron el cuestionario de la Encuesta Nacional de Salud y Nutrición1 para brindar información sobre su acceso a alimentos nutritivos (artículo, frecuencia y porción), incluidos productos lácteos (leche, queso, yogur), granos (maíz, trigo, arroz, frijoles) y todos los vegetales y frutas, bebidas y botanas consumidas por día, y pescados y mariscos, carnes, huevos y aves consumidas por semana que pueden resultar en diferencias en la ingesta dietética de As inorgánicos (https://ensanut.insp.mx/encuestas/ensanut100k2018/ descargas.php).

Los participantes también completaron la encuesta de Umbrales de Pobreza Multidimensional del Consejo Nacional de Evaluación de la Política de Desarrollo Social (CONEVAL) (https://www.coneval.org.mx/rw/resource/coneval/med_pobreza/Cuestionario_Individual.pdf)24. Esta encuesta proporciona información sobre el tipo de trabajo (construcción, venta informal, atención al cliente, ama de casa) y la distancia al trabajo, indicadores de carencia social (por ejemplo, rezago educativo, acceso a servicios de salud y seguridad social), calidad y espacio de la vivienda (por ejemplo, suciedad). pisos, materiales no duraderos para techos y paredes, viviendas hacinadas y servicios básicos como agua, drenaje y electricidad) y condiciones de pobreza multidimensional (por ejemplo, extrema, moderada, vulnerable por ingresos o por falta de servicios básicos , no pobre, y no vulnerable). También se preguntó a los participantes sobre su consumo de alcohol y hábitos de fumar cigarrillos (nunca, uso pasado o actual, duración del uso y cigarrillos por día). Además, se obtuvo información sobre la actividad física de cada individuo de acuerdo con el Cuestionario Global de Actividad Física (GPAQ) (https://www.who.int/publications/m/item/global-physical-activity-questionnaire)25.

Los criterios iniciales de elegibilidad para los participantes potenciales en este estudio de cohorte fueron: (1) personas entre las edades de 19 y 74 años, (2) residentes del área de estudio durante al menos cinco años, (3) personas con ingresos económicos y sociales relativamente homogéneos. características socioculturales, y (4) aquellas que no estaban embarazadas y no tenían condiciones críticas de salud (Fig. S1). Las limitaciones de nuestro estudio incluyeron un tamaño de muestra relativamente pequeño en diferentes rangos de edad. Por ejemplo, enfrentamos desafíos de reclutamiento entre personas menores de 40 años, especialmente hombres, ya que a menudo estudian o trabajan fuera de sus lugares de origen, lo que resulta en diferentes exposiciones a As. Para garantizar un análisis estadístico confiable y el control de los factores de confusión relacionados con la edad que podrían afectar los resultados del estudio, seleccionamos un subconjunto de participantes de 45 a 64 años (n = 287). Así, las personas excluidas (n = 437) incluyeron a menores de 45 años y mayores de 64 años (358), mujeres embarazadas (2), personas extremadamente pobres o no pobres (17), alcohólicos (18) y fumadores crónicos (30), diagnosticados con enfermedades crónicas o agudas como cáncer y enfermedad renal (cálculos, infección o insuficiencia) o amputados (10). Las encuestas también incluyeron preguntas sobre el uso ocupacional de agroquímicos y otras sustancias tóxicas (estado de uso actual, duración del uso y químicos específicos). También se excluyeron las personas que trabajan regularmente con agroquímicos y otras sustancias tóxicas (2).

Los individuos reclutados fueron examinados físicamente por médicos de la Facultad de Medicina de la Universidad Autónoma de Coahuila. Fueron examinados para medidas antropométricas. El peso corporal se midió con una balanza digital electrónica y la altura de pie se midió con un estadiómetro. El sobrepeso y la obesidad se evaluaron mediante el índice de masa corporal (IMC), calculado al dividir el peso (kg) por el cuadrado de la altura en metros (kg/m2). El IMC es una medida para indicar el estado nutricional en adultos. Se considera que una persona tiene bajo peso cuando su IMC es < 18,5, el peso normal es 18,5-24,9, el sobrepeso o la preobesidad es 25,0-29,9, la obesidad clase I es 30,0-34,9, la obesidad clase II es 35,0-39,9 y la obesidad clase III es ≥ 4026.

La presión arterial sistólica (PAS) y diastólica (PAD) se midió durante la mañana antes de comer o tomar cualquier medicamento. La PAS y la PAD se midieron utilizando técnicas y equipos estandarizados, en concreto el esfigmomanómetro digital Omron HEM907 XL. Los valores registrados fueron un promedio de dos lecturas tomadas con un intervalo de 5 minutos entre cada una. Según la American Heart Association, los niveles de PA en mm Hg son normales para sistólica cuando < 120 y diastólica cuando < 80, elevada cuando 120-129 y < 80, y presión arterial alta (hipertensión) cuando ≥ 130 y ≥ 80, respectivamente27. La prevalencia total de HTA se obtuvo sumando la prevalencia de HTA diagnosticada, declarada en los cuestionarios, más la prevalencia de HTA no diagnosticada en los participantes que respondieron "NO" a la HTA diagnosticada pero tenían PAS ≥ 130 y PAD ≥ 80 mm Hg. También se indagó sobre el tiempo de diagnóstico de las enfermedades metabólicas.

Se pidió a los participantes que proporcionaran muestras de sangre en ayunas. Se recolectó una muestra de sangre de venopunción (2 ml) de cada participante para el análisis de glucosa en sangre en ayunas (FSBG). La FSBG se midió utilizando un método enzimático-colorimétrico (kit de glucosa Spinreact y SPIN640Plus Autoanalyzer). Un nivel de azúcar en sangre < 126 mg dL−1 es normal, FSBG (8–12 h) ≥ 126 a 199 mg dL−1 indica prediabetes y > 200 mg dL−1 indica T2D. Definimos la prevalencia de DT2 como DT2 diagnosticada cuando el diagnóstico de DT2 fue autoinformado en los cuestionarios y DT2 no diagnosticada para los participantes que respondieron "NO" en el cuestionario autoinformado, pero tuvieron un resultado de FSBG ≥ 126 mg dL−1.

También se pidió a los participantes que proporcionaran la orina excretada en un día. Las muestras de orina se almacenaron inmediatamente a 4ºC en hieleras portátiles en el campo. La creatinina en muestras de orina de 24 horas se midió utilizando un analizador químico Modular P de Roche/Hitachi utilizando una reacción enzimática (creatininasa). En el Centro de Investigaciones Biomédicas (laboratorio CIB de la Universidad Autónoma de Coahuila), se transfirieron alícuotas de orina a tubos de 50 ml lavados con ácido y se congelaron a -20 °C hasta el análisis de arsénico. Todas las muestras de orina se mantuvieron en un congelador hasta su envío al Laboratorio de Isótopos Estables en Mazatlán del ICMyL-UNAM.

Las personas que no proporcionaron muestras biológicas durante una de las tres encuestas de muestreo entre 2015 y 2017 fueron eliminadas del estudio. Durante el estudio, 30 participantes fueron excluidos porque no proporcionaron muestras biológicas durante una de las tres encuestas de muestreo.

Entre 2005–2007 y 2015–2017, se recolectaron muestras representativas de agua subterránea y agua potable (botella de 1 L de LDPE Nalgene) de pozos ubicados en municipios CERHA y no CERHA, incluidos Lerdo, Gómez Palacio, Nazas, Cuencamé, Simón Bolívar y Mapimí en Durango y San Pedro, Torreón y Viesca en el estado de Coahuila. Se recolectaron muestras de agua potable de la casa de cada participante en San Pedro (27 pueblos), Lerdo (4 pueblos) y municipios no pertenecientes al CERHA (12 pueblos). Las muestras se colocaron en bolsas dobles de plástico limpias con cierre hermético, se etiquetaron (sitio, posición GPS, fecha y hora) y se mantuvieron a 4 °C en cajas de hielo herméticas. Las muestras de agua fueron transportadas al Laboratorio de Isótopos Estables en Mazatlán del ICMyL-UNAM.

Las muestras de agua potable y orina humana se procesaron y analizaron en laboratorios limpios de trazas de metal y aire filtrado por HEPA (Clase 1000)28. Las muestras de agua potable se filtraron a través de un filtro de 0,45 μm y se acidificaron a pH ~ 2 con 1 ml de ácido nítrico (HNO3 67–70 %, Optima™, para Ultra Trace Elemental Analysis, Fisher Chemical™) por 1 L de agua, luego se almacenaron en Botellas de HDPE limpiadas con ácido dentro de las 24 horas posteriores al muestreo. Las muestras de orina se almacenaron y mantuvieron congeladas hasta su análisis. Se digirieron alícuotas de muestras de orina (5 mL) con 10 mL de HNO3 concentrado en un digestor de bloque a 120 ºC durante 4 h. Las muestras digeridas se evaporaron a sequedad y luego se disolvieron con HNO3 1 M para medir la concentración de As. Se utilizaron reactivos de alta pureza (Ultra Trace Elemental Analysis) y agua (resistividad ≥ 18 MΩ cm−1 a 25 °C, Academic Milli-Q, Millipore, Bedford, MA, EE. UU.). Las determinaciones analíticas de As en orina digerida y agua de bebida filtrada y acidificada se realizaron mediante espectrometría de masas de plasma acoplado inductivamente de alta resolución (HR-ICP-MS, Thermo Element XR, Bremen, Alemania)28. El instrumento se operó en un modo de alta resolución (R = 10,000). La cuantificación se realizó mediante una curva de calibración externa (0.5, 1, 2, 5, 10 y 25 µg As L−1) obtenida de 1000 mg L−1 de solución patrón única (High Purity Standards, Charleston, SC, EE. UU.) y acidificada con 1% HNO3. Antes del análisis, las soluciones estándar y la muestra se enriquecieron con 115In como estándar interno (concentración final de 1 µg L-1) para corregir las desviaciones instrumentales. Blancos de campo y laboratorio y dos materiales de referencia certificados (NIST-1640a Elementos Traza en Aguas Naturales y NIST-2668 Elementos Tóxicos en Orina Humana Congelada) también fueron medidos con nuestras muestras estudiadas. La recuperación de arsénico fue > 95 % y el coeficiente de variación fue < 10 % en ambos CRM. Los límites de detección del método fueron < 10 ng L−1 para As. Normalizamos los niveles de As en orina por concentración de creatinina (unidades en µg de As por gramo de creatinina).

Para estimar la ingesta diaria promedio de As (IDA, µg As d−1 kg−1) del agua potable, multiplicamos la tasa de ingesta diaria de agua potable (L d−1) por la concentración de As en el agua potable (µg L −1) y luego dividió el resultado por el peso corporal del individuo (kg). Este cálculo se realizó para individuos en diferentes grupos en función de su sexo, ubicación y estado de salud en términos de enfermedades metabólicas. Luego calculamos la exposición acumulada a As (mg As kg−1) de manera ponderada en el tiempo multiplicando la IDA por la duración del consumo de agua del grifo o purificada y dividiéndola por el tiempo de residencia. La exposición acumulada a As se utilizó como factor predictor en el desarrollo de enfermedades metabólicas con un largo tiempo de latencia, como O&O, T2D y HTA.

Los participantes finales reclutados (n = 257) se agruparon según el nivel de exposición de As en el agua potable (San Pedro: moderado, Lerdo: bajo y municipio no CERHA: no expuesto), diagnósticos o ausencia de O&O, T2D y HTA, y sexo (mujeres u hombres). Se realizaron estadísticas descriptivas entre los grupos para evaluar el estado demográfico, socioeconómico, la nutrición y el estilo de vida. Además, se realizó un análisis estadístico de las medidas antropométricas y el análisis clínico (p. ej., IMC, PAS, PAD, FSBG y creatinina), los niveles de As en el agua potable y la orina, y la IDA y la exposición acumulada a As para los diferentes grupos. Evaluamos las diferencias entre los grupos según el nivel de exposición al As en el agua de bebida (moderada, baja y no expuesta), así como la presencia o ausencia de enfermedades metabólicas, teniendo en cuenta el género.

Para proporcionar un contexto regional para la exposición al As en el agua del grifo (agua subterránea) y el agua comercialmente purificada (embotellada) recolectada en el mismo y en diferentes lugares, también se realizó una comparación múltiple. Debido a que no se cumplieron los supuestos de normalidad y homogeneidad de la varianza y el número de participantes en cada grupo fue diferente, utilizamos la prueba no paramétrica de Kruskal-Wallis para evaluar las diferencias entre grupos. Si la prueba de Kruskal-Wallis detectaba una diferencia significativa, usamos la prueba post-hoc de Dunn para ajustar los valores de p para comparaciones múltiples.

Se realizaron análisis de regresión lineal simple para establecer las relaciones entre la captación de As (IDA y dosis de exposición acumulada) a través del agua potable y su excreción urinaria antes y después de la normalización de la creatinina.

También se empleó el análisis de correlación de rangos de Spearman para evaluar las asociaciones bivariadas entre los niveles de As en la orina, las dosis acumuladas de exposición a As y la creatinina con todos los predictores potenciales, incluidas las medidas antropométricas (peso, estatura, IMC) y el análisis clínico (creatinina, concentraciones de glucosa, sangre). presión), dieta (p. ej., cereales, verduras, frutas, productos lácteos, carnes, aves, pescados y mariscos), consumo de agua del grifo o agua purificada (no, sí) y tasa de consumo de agua, datos demográficos (edad, género) y socioeconómicos (p. ej., educación, nivel de pobreza), tipo de trabajo (p. ej., desempleado, ama de llaves, trabajador de campo, vendedor informal, trabajador industrial o de maquila) y distancia al trabajo (cerca, lejos) y estilo de vida (p. ej., beber alcohol, fumar, hacer ejercicio).

Utilizamos un análisis de modelo de regresión logística (LMR) para examinar la asociación entre cada enfermedad metabólica (O&O, T2D y AHT) y la exposición a As en el agua potable y As en la orina (variables predictoras), ajustadas por sexo, ubicación y tiempo de residencia 24. Los factores que pueden estar asociados con la enfermedad metabólica también se ajustaron por separado, incluida la dieta, el estilo de vida, la situación sociodemográfica y económica. Por lo tanto, en este estudio se controlaron los factores de confusión más significativos a nivel individual que podrían explicar las variaciones en las enfermedades metabólicas.

La exposición al arsénico ingresó al modelo como una variable de exposición continua (niveles de As en el agua potable), categórica (niveles moderados, bajos y sin As en el agua potable) o dicotómica (presencia/ausencia). Para las variables de exposición categóricas, asumimos moderada (> 25 a 125 µg L−1), baja (> 10–25 µg L−1) y por debajo del valor de referencia de la OMS de 10 µg L−1.

Obtuvimos el odds ratio (OR) y su correspondiente intervalo de confianza del 95% (IC 95%) mediante análisis LRM. Para una variable de respuesta binaria, como una respuesta a una pregunta de sí o no sobre la prevalencia de O&O, T2D y AHT, el modelo de regresión logística es el siguiente:

donde \(r\)1 y \(r\)2 son los dos niveles de respuesta. Entonces, las probabilidades se calculan de la siguiente manera:

Tenga en cuenta que exp(βi(Xi + 1)) = exp(βiXi) \(\cdot\) exp(βi). La probabilidad multiplicada por exp(βi) es la razón de probabilidad unitaria, y multiplicada por exp((Xalta–Xbaja)βi), es la razón de probabilidad de rango. La magnitud OR se conoce comúnmente como la "fuerza de la asociación". Un OR ~ 1 indica que no existe asociación entre la exposición al As y la enfermedad, mientras que un OR > 1 indica que la exposición puede ser un factor de riesgo para la enfermedad. Por el contrario, un OR < 1 implica que la exposición puede ser un factor protector contra la enfermedad. Se empleó la prueba Wald X2 para evaluar la importancia de cada variable. La prueba de Wald es una prueba de significancia para coeficientes de regresión individuales en LRM. Todos los análisis estadísticos se realizaron utilizando el software JMP versión 14 (SAS Institute, Cary, NC, EE. UU.) con valores de p < 0,05 considerados estadísticamente significativos.

Basado en la Declaración de Helsinki: principios éticos para la investigación médica en seres humanos29. El protocolo experimental fue aprobado por el Comité de Ética de la Universidad Autónoma de Coahuila.

La Tabla S2 muestra las características de los participantes reclutados en este estudio, estratificados por ubicación y género. Con base en los niveles de As en el agua potable, el grupo de sujetos se clasificó como 30 % con exposición moderada, 43 % con exposición baja y 27 % sin exposición al As del agua potable. Los participantes reclutados consistieron en un 50-60% de mujeres y un 40-50% de hombres, con edades comprendidas entre los 45 y los 64 años y con un tiempo de residencia de entre 38 y 43 años, lo que indica que al menos la mitad de sus vidas transcurrieron en el pueblos estudiados. Los adultos entre 45 y 64 años representan uno de los estratos demográficos más significativos en México (20% del total de adultos con 11.63 y 13.15 millones de hombres y mujeres, respectivamente), el grupo en edad laboral madura y más vulnerable con DT2, como la primera causa de muerte2.

Según las encuestas completadas por los participantes reclutados, las características socioeconómicas de la mayoría de los participantes eran representativas de la población general (Tablas S1 y S2). En cuanto a los indicadores de carencia social, < 10% tenía rezago educativo (< 6 años), más del 70% había completado 8-12 años y < 20% tenía más de 12 años de educación. Entre un tercio y la mitad de los participantes tenían acceso limitado a los servicios de salud y seguridad social. Todas las casas de los participantes tenían acceso a los servicios básicos de vivienda como agua, alcantarillado y electricidad, y sus viviendas estaban construidas con materiales duraderos. Los participantes se distribuyeron de manera relativamente uniforme entre pobreza moderada y vulnerabilidad debido a la falta de servicios básicos. El tipo de trabajo en los participantes ambos sexos fue 35–40% desempleado, mujeres: 30–40% limpieza, < 10% trabajador de campo, < 10% ventas informales, hombres: < 30% trabajador industrial o maquila y < 10% trabajador de campo , < 10% ventas informales).

Se observaron similitudes en las dietas de los participantes con respecto a los tipos de alimentos consumidos y las tasas de ingestión (Tabla S3). Las dietas se basaban principalmente en maíz, arroz, frijoles, carne y aves, con una variedad restringida de vegetales y frutas. El consumo de pescados y mariscos era prácticamente inexistente. Teniendo en cuenta la frecuencia y el tamaño de la porción de cada alimento, alrededor del 30 % de los participantes tiene acceso a alimentos nutritivos y de calidad (28,1–33,0 %). Una limitación del estudio es que todos los artículos dietéticos fueron autoinformados con un grado de imprecisión.

Sobre la base de los cuestionarios del estudio completados, se obtuvieron la fuente de agua potable y la tasa de ingesta diaria (L d−1) en los participantes reclutados (Tabla S4). En San Pedro, 55–70% de los participantes beben agua purificada (embotellada). En Lerdo y municipios no CERHA, ≥ 65% de los participantes reclutados bebe agua del grifo. La mayoría de las personas que declararon beber agua purificada también reconocieron el uso del agua del grifo para la preparación de alimentos (p. ej., enjuagar y cocinar alimentos y lavar platos). La ingesta diaria de agua en los participantes promedió 1,2–1,8 y 1,6–2,2 L d−1 para mujeres y hombres, respectivamente. Los hombres beben significativamente más agua que las mujeres (p < 0,05) y se observaron diferencias no significativas entre municipios (p > 0,05).

Los resultados de los hábitos de consumo de alcohol y tabaco mostraron que el 10-12% de los participantes consumían alcohol (1-5 veces al mes durante 17-19 años) y el 8-10% tabaco (1-5 cigarrillos al día durante más de 15 años) , sin diferencias significativas entre municipios (Tabla S5).

La mayoría de las personas practica menos actividad física que la recomendada por la OMS25 para adultos de 18 a 64 años, que es al menos 150 min de actividad física aeróbica de intensidad moderada a lo largo de la semana o al menos 75 min de actividad física aeróbica de intensidad vigorosa a lo largo de la semana (Tabla S6). Solo el 16 % de los participantes informó que realizaba ejercicio con regularidad, con un 10-19,5 % de mujeres y un 12,5-18,2 % de hombres participando en actividades de intensidad moderada a vigorosa. El 84% restante reportó actividad física de baja intensidad o un estilo de vida sedentario. No se observaron diferencias significativas entre sexos y municipios (p > 0,05).

En la Tabla 1 se muestra un resumen estadístico de los niveles de As en muestras de agua potable y agua subterránea, recopilados y analizados en este estudio y datos recopilados de estudios anteriores. Con base en comparaciones múltiples (por pares) usando la prueba de Kruskal-Wallis, las muestras de agua subterránea recolectadas en San Pedro (medianas 67,2–172,9 µg L−1) y Lerdo (19,0–21,0 µg L−1), fueron comparables entre encuestas para el mismo municipio (p > 0,05). Sin embargo, los niveles de As en San Pedro fueron tres veces mayores que los del municipio Lerdo (p < 0,05). En Nazas, Cuencamé, Simón Bolívar y Mapimí, los niveles de As en el agua subterránea (2,0–10,7 µg L−1) fueron significativamente más bajos que en los municipios de San Pedro y Lerdo (p < 0,05). En cuanto a los niveles de As en el agua potable, los valores en San Pedro (30,0–42,2 µg L−1) fueron dos veces superiores a los de Lerdo (16,8–19,4 µg L−1). Los niveles de arsénico en agua corriente en municipios no CERHA (1.2–10.0 µg L−1), fueron significativamente más bajos que en Lerdo y San Pedro (p < 0.05). No se observaron diferencias significativas en la mediana de los niveles de As en las aguas subterráneas recolectadas de municipios CERHA y no CERHA en la región de La Comarca durante nuestras encuestas de 2005–2007 y 2015–2017, así como en el conjunto de datos históricos compilados (p > 0.05).

Utilizando el volumen de agua potable y sus correspondientes niveles de As, los años de residencia y el peso corporal, se calculó la ingesta diaria promedio de As y las dosis acumuladas de exposición por persona para los individuos de los diferentes grupos. Comparamos las medianas de los grupos diagnosticados con y sin O&O, T2D y HTA en tres localidades independientes mediante la prueba post-hoc de Kruskal-Wallis y Dunn para ajustar los valores de p para comparaciones múltiples, teniendo también en cuenta el género (Tabla 2). En San Pedro con una exposición moderada a As en el agua potable, la IDA y las dosis acumuladas de As fueron significativamente más altas que las de las personas con baja exposición en Lerdo, y ambas fueron más altas que las de las personas en los municipios que no son CERHA. Los valores de IDA y las dosis acumuladas en San Pedro (medianas 0,54–0,59 µg kg−1 d−1 y 7,2–7,4 mg kg−1) fueron el doble que en Lerdo (0,22–0,26 y 2,9–4,0) y cerca de 10 veces más que en municipios no CERHA (0.05 y 0.6, respectivamente). Se observaron diferencias no significativas entre sexos en cualquier localidad.

La excreción urinaria de As en la población de San Pedro (mediana 9,4–18,1 µg U-As L−1) fue 2–3 veces mayor que la de la población de Lerdo (4,8–5,3 µg U-As L−1) y > 10 veces (0,8 –1,0 µg U-As L−1) que en personas no expuestas (Tabla 2). Se observaron diferencias no significativas entre sexos. Comparativamente, las medianas de los niveles de creatinina en orina no mostraron diferencias significativas entre localidades expuestas y no expuestas a As en agua de bebida y sexo (medianas 0.6 a 0.8 g L−1), excepto en mujeres no expuestas con mínimo de 0.29(0.12 –0,68) g L−1 (Tabla 2). Los niveles de As en orina normalizados a creatinina (µg U-As g−1 U-creat), también incluidos en la tabla 2, mostraron una gran variabilidad con medianas de 6,8 a 15,9 µg U-As g−1 U-creat. Se observaron diferencias no significativas en el As normalizado en exposición y no exposición en orina ni entre sexos (p > 0,05).

Los niveles de arsénico en las aguas potables y las tasas de absorción de As se reflejaron en la excreción urinaria de As. Por ejemplo, un análisis de regresión lineal entre As en orina y agua potable [U-As (µg L−1) = − 1,56 + 0,51*As agua potable (µg L−1), R2 = 0,72, N = 257] reflejó una asociación significativa (fig. 2). Los niveles de As urinario normalizados por la concentración de creatinina en orina [µg de As g−1 creatinina en orina) en función del As en el agua de bebida, mostraron también una asociación significativa [U-As normalizado a creatinina (µg U-As g−1 U- creat) = 5,46 + 0,32*As agua potable (µg L−1), R2 = 0,68, N = 257], pero inferior a los niveles no normalizados de As en orina.

Análisis de regresión lineal entre arsénico en orina (µg U-As L−1) y agua potable (µg L−1).

La asociación entre los niveles urinarios de As, la exposición acumulativa a As y la creatinina con todos los predictores potenciales se evaluó mediante el análisis de correlación de rangos de Spearman. Los coeficientes de correlación de Spearman significativos (valores ρ) se enumeran en la Tabla 3. Se encontró que la creatinina estaba significativamente asociada con el As urinario (ρ = 0,51, p = 0,0044), lo que invalida la normalización del As urinario con la creatinina. Además, el As en la orina se correlacionó positivamente con las dosis acumuladas de As (ρ = 0,67, p < 0,0001). Se encontró que las dosis acumuladas de As se correlacionaron positivamente con el As en la orina y en el agua potable, la tasa de ingestión de agua del grifo, la creatinina, el As en la orina se normalizó a la creatinina, el tiempo de residencia, el peso corporal (0,20 < ρ < 0,85, p < 0,0014 ). Además, las dosis acumuladas de As se correlacionaron negativamente con el volumen y tiempo de consumo de agua embotellada. Se encontró que la creatinina se correlacionó positivamente con el As en el agua potable, el peso corporal individual y la ingesta de todas las frutas y granos y alcohol (0,37 ≤ ρ ≤ 0,69, p ≤ 0,0347). Finalmente, el As en orina se correlacionó positivamente con el momento del diagnóstico de DT2 (ρ = 0,56, p = 0,0015).

Las comparaciones múltiples de medianas de As en orina entre grupos de población con diferentes patologías, realizadas mediante la prueba de Kruskal-Wallis y las diferencias confirmadas mediante la prueba post-hoc de Dunn (p < 0.05), se muestran en la Tabla 4. En San Pedro, mujeres no obesas excretaron más As en la orina que las mujeres obesas. Sin embargo, se observaron diferencias no significativas entre hombres obesos y no obesos (p > 0,05). Los adultos con DT2 diagnosticados mostraron niveles urinarios de As más altos que los DT2 no diagnosticados (p < 0,05). Se observó una alta variabilidad en los niveles urinarios de As entre adultos HTA diagnosticados y no diagnosticados sin diferencias significativas. En Lerdo se observaron diferencias no significativas entre sexos para la misma patología o entre patologías para el mismo sexo (p > 0,05). La excreción urinaria de As en personas no expuestas tampoco mostró diferencias significativas entre sexos y patologías. En todos los grupos de San Pedro, los niveles de As en la orina fueron significativamente más altos que en las personas de Lerdo (p < 0,05). Asimismo, todos los valores de excreción urinaria de As en personas no expuestas fueron significativamente más bajos que las personas con exposición moderada y baja a As en el agua potable en San Pedro (7-13 veces mayor) y Lerdo (2-5 veces mayor) (p < 0,05), respectivamente.

Las prevalencias totales de O&O, DT2 y HTA en los municipios de San Pedro, Lerdo y no CERHA de la provincia de La Comarca se muestran en la Tabla 5. Según la clasificación del IMC, solo el 8,6% de las mujeres y hasta el 38,5% de los hombres presentaban normalidad. peso, 34 y 38,5% tenían sobrepeso y 57,4 y 23% obesidad, respectivamente. En Lerdo, el 8,7% de las mujeres y el 25% de los hombres presentaban normopeso, mientras que el 31,8 y el 50% presentaban sobrepeso, y el 59,5 y el 25% presentaban obesidad, respectivamente. En los municipios no CERHA, el 10,3% de las mujeres y el 31% de los hombres presentaron normopeso, pero el 40,7 y el 43,4% presentaron sobrepeso y el 49 y el 25,6% obesidad, respectivamente. Se observaron diferencias no significativas en la prevalencia de obesidad en los pobladores de San Pedro y Lerdo (p > 0.05), sin embargo, ambos fueron superiores a los de los municipios no CERHA de La Comarca (p < 0.05).

Con base en los cuestionarios aplicados, la prevalencia de DT2 diagnosticada fue de 27,3 (mujeres 18,3 y hombres 33,6%) en San Pedro, 18,4% (mujeres 13,6 y hombres 20,3%) en Lerdo y 11,7% (mujeres 11,1 y hombres 15,3) en municipios no CERHA. Al menos el 5% de la población respondió "NO" para el diagnóstico de DT2 en los cuestionarios, resultando prediabético o diabético según los niveles de FSBG (> 126 mg dL−1). Además, entre el 13 % y el 17 % de los participantes mostraron valores que indican diabetes no controlada (FSBG > 200 mg dL−1). La prevalencia declarada de HTA fue del 34,9% en San Pedro (mujeres 30,8% y hombres 40,2%), en la ciudad de Lerdo del 29,9% (mujeres 18,2 y hombres 33,5%) y del 21,7% (mujeres 17,2% y hombres 28,3%) en los no CERHA. municipios. Con base en las mediciones de PAS y PAD, 2% a 3% de los participantes que declararon "NO" a las preguntas de HTA se agregaron a los porcentajes de HTA en ambas ciudades. Aunque en este estudio podrían ocurrir probables errores en el diagnóstico (no diagnosticados o mal diagnosticados), la prevalencia de DM2 y HTA en adultos aumentó levemente con respecto a las declaraciones del cuestionario. Se observó una mayor prevalencia de DM2 y HTA en San Pedro respecto al municipio de Lerdo. Además, las personas no expuestas mostraron una incidencia significativamente menor de DT2 y HTA que las personas expuestas a niveles moderados y bajos de As en el agua potable en San Pedro y Lerdo, respectivamente.

Se realizó un resumen estadístico de la encuesta ENSANUT 2018-2019, en cuanto a prevalencias de O&O, DT2 y HTA, para municipios CERHA (exposición moderada y baja a As en aguas potables) y no CERHA de la provincia de La Comarca, Durango y estados de Coahuila y México (Cuadro 6). Se observaron diferencias no significativas en la prevalencia de O&O, DT2 y HTA en San Pedro y Lerdo respecto a otros municipios CERHA con exposición moderada y baja a As, respectivamente. Sin embargo, la prevalencia de esas enfermedades metabólicas fue significativamente mayor en los municipios CERHA que en los municipios no CERHA en la provincia de La Comarca, los estados de Durango y Coahuila, y a nivel nacional.

Las asociaciones entre la exposición de As en el agua potable y O&O, T2D y AHT fueron analizadas por LMR, ajustando por sexo (hombres y mujeres), lugar de residencia (p. ej., San Pedro, Lerdo y municipios no CERHA), nivel de exposición de As (p. ej. , exposición alta y baja de As), y presencia o ausencia de As en el agua potable (p. ej., municipios CERHA y no CERHA) (Tabla 7). La DO obtenida por LMR se define matemáticamente como el cociente entre la probabilidad de enfermedad metabólica en la población expuesta a niveles moderados o bajos de As en agua potable y la probabilidad de enfermedad metabólica en la población no expuesta de municipios no CERHA. Los resultados evidenciaron que el sexo es un importante predictor independiente de obesidad, DT2 y HTA. Por ejemplo, las mujeres tienen 2,3 veces [inverso de OR y 95%IC 0,4 (0,2-0,7)] más probabilidades de ser obesas en comparación con los hombres, independientemente del municipio de residencia. Por otro lado, los hombres tienen dos veces más probabilidades de ser diagnosticados con DT2 [OR = 2,0 (1,4-2,3)] y HTA [OR = 2,0 (1,5-2,3)] que las mujeres.

El análisis de regresión logística reveló que el municipio de residencia es un predictor significativo de DT2 y HTA. Por ejemplo, San Pedro con exposición moderada a As en el agua potable presenta una probabilidad 1,7 veces mayor de ser diagnosticada de DT2 [OR = 1,7 (1,2-2,0)] y 1,8 de HTA [OR = 1,8 (1,7-1,9)] en comparación con Lerdo con bajo nivel de exposición de As. Además, las posibilidades de ser diagnosticado con DT2 y HTA fueron 1.5–1.8 y 1.4–1.7 veces mayores, respectivamente, en personas que habitan municipios CERHA (presencia de As en agua potable) que en personas en municipios no CERHA (ausencia de As en agua potable). agua). Las OD calculadas para los municipios CERHA, incluidos San Pedro y Lerdo, en comparación con los municipios no CERHA, en los estados de Coahuila y Durango y a nivel nacional, mostraron de 1,5 a 3,3 y de 1,6 a 2,4 veces más probabilidades de padecer DT2 y HTA, respectivamente. En cuanto a la obesidad, los municipios CERHA (As presencia, OR = 1,6 (1,1-2,8)) fueron 1,6 veces mayor que en los municipios no CERHA de la provincia de La Comarca. Además, la probabilidad de ser obeso fue de 1.3 a 1.9 más alta en los municipios CERHA, incluidos San Pedro y Lerdo, con respecto a los estados de Durango y Coahuila y en todo el país. Sin embargo, la exposición al nivel de As contribuyó de forma no significativa a la obesidad (1–1,9 veces, Prob χ2 ≥ 0,137).

Los rangos de los niveles de As en las aguas subterráneas representativas de la región CERHA han variado de 0,5 a 880 µg L−1 en el conjunto de datos históricos existentes (décadas de 1940 a 2000) a < 1 a 447,5 µg L−1 en 2005–2006 y de 1,5 a 643 µg L −1 encuestas 2015–2017. Con base en nuestros resultados y la base de datos compilada, los niveles freáticos de As presentan una alta variabilidad espacial, con mayores contenidos desde el centro-norte hacia el sur del acuífero (Tlahualilo-San Pedro-Viesca, la zona sucia) y una marcada disminución hacia el al oeste del acuífero (Torreón-Gómez Palacio-Lerdo, la zona limpia). Hace décadas se observó una distribución espacial similar.

Para mitigar el riesgo por la presencia de As en las aguas subterráneas, el Sistema Interestatal Rural estableció un “polígono de reservorio de agua limpia” para abastecer de agua potable a > 130 aldeas y comunidades de los municipios CERHA [Fig. 1;23]. Sin embargo, la extracción intensiva de aguas subterráneas, principalmente del polígono de aguas limpias de la zona metropolitana de Torreón-Gómez Palacio-Lerdo y su entorno, ha provocado progresivamente el déficit acuífero (>120-183 millones m3 y−1) y el agotamiento de las aguas subterráneas ( > 1 a 3 my−1) en las últimas décadas25. El bombeo de gran volumen crea gradientes de agua subterránea no naturales que movilizan las aguas de la zona "sucia" (por ejemplo, los municipios de Francisco I Madero y San Pedro) a la zona "limpia" (por ejemplo, los municipios de Torreón y Lerdo), lo que promueve la intrusión de agua con altos contenidos de solutos, incluyendo As. El agotamiento progresivo de las aguas subterráneas hipotéticamente aumenta los niveles de As debido a que las aguas bombeadas han interactuado durante más tiempo con rocas volcánicas e intrusivas, una de las fuentes probables de As en la región. En consecuencia, el movimiento continuo y la mezcla de masas de agua desde las zonas sucias a las limpias podría aumentar los niveles de As en el polígono de aguas subterráneas del reservorio de agua limpia. Dadas las graves implicaciones para la salud asociadas con la exposición al As, es imperativo que se implemente un programa de monitoreo sistemático y continuo en la región.

In high-level CERHA municipalities, most wells showed As levels above the Mexican health standard for As in drinking water of 25 µg L−130, a non-safeguard human health standard." href="/articles/s41598-023-36166-5#ref-CR31" id="ref-link-section-d43362325e4862"> 31 2,5 veces superior a la recomendación de la OMS. En los municipios CERHA de bajo nivel, la mayoría de los pozos están por debajo del estándar sanitario mexicano; sin embargo, > 80% de los pozos analizados tenían niveles más altos que la guía de la OMS. Además, prácticamente todos los pozos de agua subterránea de la región CERHA están significativamente enriquecidos en As respecto a valores típicos en aguas naturales de 1-2 μg L−110, 11, 32, 33.

En cuanto al agua potable, para cumplir con la norma sanitaria mexicana para el As, los operadores de agua de los municipios del CERHA implementaron un programa denominado “tandeo” en el que el agua concentrada en As (sucia) se mezcla con agua baja en As (limpia) antes de ser suministrada a la población . Por ejemplo, en San Pedro, los niveles de As en las aguas subterráneas son significativamente más altos que en las aguas potables debido al tandeo. Sin embargo, los niveles de As en el agua potable en San Pedro aún promedian cuatro veces la pauta de la OMS. En la ciudad de Lerdo, los niveles de agua subterránea y agua potable mostraron diferencias no significativas. El agua potable en el municipio de Lerdo cumplió con el estándar mexicano As, 1.5–2 veces más alto que las pautas de la OMS. En San Pedro, la tasa diaria de absorción de As y la exposición acumulada de As para los hombres fueron dos veces más altas que las de las mujeres y cuatro veces más altas que las de los hombres y las mujeres en la ciudad de Lerdo. Los valores urinarios de As fueron varias veces más altos que en la población expuesta que en la no expuesta.

La presencia de As en las aguas subterráneas y la sobreexplotación de los acuíferos impacta no solo en la salud de la población, sino que también compromete la sostenibilidad económica, social y ambiental de la provincia de La Comarca Lagunera20. Las personas en los municipios CERHA son más vulnerables y tienen un bajo nivel de vida debido a que los servicios básicos de salud y saneamiento están comprometidos.

Because the toxicological effects associated with prolonged exposure to As is drinking waters are very variable and can lead to severe skin damage (e.g., hyperkeratosis or hyperhidrosis), vascular and hematological lesions (anemia), neurological disorders, decreased sexual activity, malformations congenital and cancer (skin, lung, kidney, gallbladder)8, 11, 15, the WHO recommended a restrictive quality standard of 10 µg L−1 in drinking water15, ." href="/articles/s41598-023-36166-5#ref-CR31" id="ref-link-section-d43362325e4909"> 31, 33. México mantuvo el límite previamente recomendado por la OMS en el agua potable de 25 µg L−1 durante varias décadas. Desde el 2 de mayo de 2023, el estándar de calidad más estricto de la OMS de 10 µg L−1 es obligatorio en México34.

La literatura epidemiológica proporciona evidencia de As como disruptores del metabolismo inductores de O&O5, 35,36,37,38, T2D38,39,40,41,42,43,44,45,46 y AHT43, 47,48,49,50. La investigación que aborda el papel del As en el agua potable que contribuye a la prevalencia de enfermedades metabólicas como O&O, T2D y AHT es clara en personas expuestas a niveles elevados. Sin embargo, los efectos a largo plazo de la exposición baja y moderada de As en el agua potable y el riesgo de enfermedades metabólicas siguen sin estar claros o son controvertidos [p. ej., 4, 37, 40, 41, 51, 52]. Por ejemplo, aunque la evidencia limitada sugiere que la exposición al As puede estar inversamente relacionada con el IMC53, nuestros hallazgos no respaldan ninguna asociación entre el IMC y la exposición al As en el agua potable.

Además, se observaron diferencias no significativas en la obesidad entre los municipios de San Pedro y Lerdo con exposición moderada y baja al As en el agua de bebida, respectivamente. Sin embargo, según los OR entre municipios CERHA y no CERHA, las posibilidades de obesidad en personas expuestas son 1.2–1.8 más altas que en personas no expuestas. La prevalencia de obesidad también es mayor en los municipios CERHA de la región que en los estados de Durango y Coahuila y las estadísticas nacionales. Otro resultado inesperado es que las mujeres tienen > 2 veces más probabilidades de ser obesas que los hombres, independientemente del nivel de exposición As o municipio de residencia.

Estudios previos en municipios CERHA de la provincia La Comarca Lagunera evidenciaron que la exposición al As inorgánico puede ser diabetogénica42. Los autores informaron OR para DT2 entre 1,9 (1,1–3,4) y 2,7 ​​(1,5–4,6) para grupos con As urinario total de 64–104 μg L−1 y > 104 μg L−1, respectivamente. Nuestro modelo de regresión logística reveló que las personas en San Pedro (nivel de As moderado en el agua potable) mostraron más posibilidades de ser diagnosticadas con DT2 con respecto al municipio de Lerdo (nivel de exposición bajo). Además, las posibilidades de T2D en personas expuestas en municipios CERHA son de 1.5 a 3.3 más altas para personas en municipios que no son CERHA. Además, las posibilidades de ser diagnosticado con DT2 son el doble en hombres que en mujeres. Por lo tanto, nuestros hallazgos prospectivos respaldan una asociación de la exposición al As del agua potable con un mayor riesgo de T2D en el rango de niveles observados.

La asociación de riesgos de enfermedad coronaria y mortalidad por accidentes cerebrovasculares con el As en el agua potable ha sido reportada incluso en niveles bajos de As (< 10 µg L−1)39, 48. En nuestro estudio, los quirófanos también evidenciaron que las personas en San Pedro presentaban mayor riesgo de HTA que en Lerdo. Además, las posibilidades de HTA en personas expuestas en municipios CERHA son de 1,6 a 2,4 veces mayores que en municipios no CERHA. Tal como se observó para T2D, las posibilidades de AHT son dos veces mayores en hombres que en mujeres.

Los hombres eran más vulnerables que las mujeres a los diagnósticos de DT2 y HTA. Esos resultados concuerdan con la tasa de consumo diario y la exposición acumulada de As más alta en San Pedro que en Lerdo y el doble para hombres que para mujeres. En cuanto a la prevalencia de obesidad, las mujeres presentaron mayores probabilidades que los hombres y se observaron diferencias no significativas entre San Pedro y Lerdo con exposición moderada y baja a As en el agua de bebida, respectivamente. Por lo tanto, las relaciones de As con la obesidad no están claras. Las concentraciones medias de As para el agua subterránea en los municipios que no son CERHA son bajas (< 10 µg/L), en comparación con los municipios CERHA. Sin embargo, los efectos sobre la salud humana debido a la exposición crónica a concentraciones muy bajas de As a través del agua potable son inciertos.

Con base en una revisión sistemática de la literatura, el metabolismo del As en humanos implica tres pasos principales [p. ej., 19, 36, 54, 55, 56, 57]: (1) el arseniato ingerido (AsV, tanto como 50–70 %) o El arsenito (AsIII) en el agua potable se absorbe inmediatamente en el tracto gastrointestinal, (2) el AsV se reduce rápidamente a AsIII y (3) por metilación oxidativa, el AsIII se contrapone a mono (MAsIII), dimetilado (DMAsIII) o trimetilado (TMAsIII). ) metabolitos.

La metilación facilita la excreción de As del cuerpo, principalmente en la orina (DMA > > MMA > TMA). El grado de metilación varía con la edad (adultos > niños) y el sexo (mujeres > hombres, especialmente durante el embarazo)54, 56. La determinación de las especies de As en la orina proporciona información valiosa sobre la transformación y el metabolismo del As dentro del cuerpo. Estudios realizados en población expuesta de municipios CERHA de la provincia La Comarca Lagunera han reportado altas concentraciones de As en orina, predominantemente DMA (75-78%), seguido de MMA (10-12%) y As inorgánico (10-15%). 19, 55.

La probable asociación entre As y enfermedades metabólicas está relacionada con el arsénico metilado. Por ejemplo, estos compuestos son potentes disruptores de la función de las células β pancreáticas y de la producción de insulina, e inhiben la captación de glucosa basal o estimulada por la insulina por el músculo esquelético, los adipocitos cultivados o las células renales57. Las alteraciones bioquímicas relacionadas con el metabolismo del As en humanos expuestos pueden provocar diversos efectos adversos. Estos incluyen la inducción de lipodistrofia y un aumento en el contenido de grasa corporal, hiperglucemia en ayunas, alteración de la tolerancia a la glucosa, resistencia a la insulina y alteraciones en la función hepática normal y los perfiles de lípidos séricos (p. ej., colesterol total, colesterol HDL, colesterol LDL y triglicéridos)35, 36,37, 58. El impacto acumulativo de estas alteraciones contribuye al desarrollo de la obesidad y otras enfermedades metabólicas.

Por otro lado, la obesidad y la diabetes tipo 2 pueden afectar la capacidad del cuerpo para metabolizar As36,37,38, 40, 42, 56, 58, lo que podría aumentar o limitar su excreción a través de la orina. La alteración del metabolismo se refleja en la fuerte correlación entre los niveles de As en la orina y la creatinina, como se observa en nuestro estudio. Además, se observan niveles elevados de creatinina en individuos obesos y aquellos con enfermedades renales crónicas y renales relacionadas con la diabetes59, 60. La patogenia de la DT2 puede afectar el metabolismo y la excreción de As. En primer lugar, la DT2 puede resultar en una mayor producción de orina (poliuria) debido a los niveles elevados de glucosa en la sangre, lo que conduce a una mayor eliminación de agua y una mayor excreción de ciertas sustancias, incluido el As40, 45, 61. Por el contrario, la DT2 avanzada acompañada de enfermedad renal crónica puede causar una disminución producción de orina, lo que resulta en niveles elevados de As en el cuerpo43. En nuestro estudio, los participantes diagnosticados con DT2 y expuestos a As en el agua potable mostraron una mayor excreción urinaria de As, y los niveles de As en la orina aumentaron con la duración del diagnóstico de DT2, lo que sugiere una posible alteración en la función renal. Las mujeres no obesas excretaron más As en la orina, lo que puede explicarse por un mayor consumo de agua potable.

La creatinina se utiliza comúnmente para normalizar los niveles urinarios de As en estudios de investigación59, 62,63,64. Sin embargo, nuestra investigación reveló una correlación entre los niveles de creatinina y los niveles urinarios de As, lo que indica que la normalización puede conducir a resultados inexactos, como una subestimación de la exposición al As65, 66. Además, observamos una correlación entre los niveles de creatinina y el peso corporal individual, que es se sabe que está influenciado por la masa muscular66, 67. Por lo tanto, se debe tener precaución al usar la creatinina como método de normalización de los niveles urinarios de As. Alternativamente, la gravedad específica urinaria, que se ve menos afectada por el tamaño corporal y la masa muscular, es un método útil para la normalización en lugar de la creatinina68, 69. En nuestro estudio, este parámetro no se midió.

Si bien los niveles urinarios de As se han asociado con la obesidad, el riesgo de enfermedades cardiovasculares y la diabetes19, 37, 42, 45, se han encontrado fuertes asociaciones con el As en el agua potable y estas condiciones de salud70, 71. Nuestros resultados proporcionan evidencia de que el uso de niveles de As en el agua potable , incluida la ingesta diaria admisible [IDA] y las dosis acumuladas de As, es un método fiable para evaluar la exposición al As en el contexto de las cuestiones de investigación objeto de investigación. Sin embargo, determinar las especies de As presentes tanto en la orina como en el agua permite una evaluación de riesgos más precisa y una comprensión integral de los efectos potenciales para la salud asociados con la exposición al As, superando las limitaciones de medir únicamente los niveles totales de As19, 55. La población que vive en los municipios de CERHA es vulnerable, no solo a enfermedades metabólicas (O&O, DT2 y HTA), como lo evidenció nuestro estudio, pero también se ha reportado la asociación del metabolismo del As con el cáncer en La Comarca Lagunera. Mahlknecht et al. (2023)20 estimaron que el riesgo de por vida de desarrollar cáncer para la población que bebe agua con As en los municipios CERHA varió de 0,5 a 61 casos en 10.000 niños y de 0,2 a 33 casos en 10.000 adultos19. Los autores también informaron que la probabilidad de exceder el nivel aceptable de riesgo incremental de por vida de cáncer fue del 96 % para los niños y del 83 % para los adultos.

La asociación entre el As en el agua potable con el As urinario total y el As/creatinina evidenció que el agua potable es la principal fuente de As en la población de estudio. Por tanto, en la provincia de La Comarca Lagunera, el agua potable es la principal vía de exposición del As. Sin embargo, es importante tener en cuenta que no deben descartarse otras fuentes de As, incluidas las fuentes dietéticas. Por ejemplo, los pescados y mariscos marinos grandes contienen niveles elevados de As y constituyen una fuente dietética importante de As para los humanos72. Sin embargo, según lo declarado en los cuestionarios, el consumo de estos productos del mar es poco frecuente entre la población (p. ej., una vez al mes con una tasa de ingesta < 5 g/día). En consecuencia, la contribución de los pescados y mariscos marinos al As urinario total es baja en nuestra población de estudio.

En esta comarca CERHA, las aguas subterráneas también se utilizan para el riego de campos agrícolas (cultivo de alfalfa, nueces, melón y diversas hortalizas), así como para el consumo de ganado (bovino, porcino, caprino) y aves de corral (pollos y pavos). La Comarca Lagunera es la primera productora nacional de carne de ave y leche y una importante productora de forrajes y nogal. El arsénico presente en las aguas subterráneas puede entrar en la cadena alimentaria, contaminando potencialmente los productos agrícolas y ganaderos. Adicionalmente, el agua del grifo utilizada en la preparación de alimentos sirve como fuente directa de As para las poblaciones de los municipios CERHA. Por lo tanto, es crucial investigar con urgencia la probable presencia de As en productos alimenticios originarios de la región, así como durante su preparación en los hogares de los municipios CERHA. Esta investigación debe tener como objetivo evaluar la contribución de la ingesta de As de estas fuentes, así como sus efectos potenciales en la población. Además, los animales de granja expuestos a As a través del agua potable contaminada y los materiales de alimentación podrían sufrir efectos adversos para la salud73, lo que destaca la necesidad de una mayor investigación en esta área.

El As naturalmente enriquecido en el agua subterránea en la región CERHA en el centro-norte de México ha ocurrido desde la década de 1960 (0.3–880 µg L−1) y persiste en el presente (0.5–447.5 µg L−1). Debido a las políticas de gestión del agua en las ciudades de San Pedro y Lerdo, representativas de los municipios CERHA de nivel moderado y bajo, los niveles de As en el agua del grifo disminuyeron de 117,2–172,9 a < 70 µg L−1 y de 34,3 a 19,4–21 µg L −1 en las últimas dos décadas. Sin embargo, San Pedro y Lerdo son 4 y 1,5-2 veces más altos que las pautas de la OMS con respecto al agua potable. En consecuencia, las personas todavía están expuestas a niveles bajos y moderados de As en el agua potable. Por lo tanto, As sigue siendo una preocupación pública de salud. La alta correlación entre el As en el agua potable con el As urinario total y el As/creatinina y la excreción urinaria de As y la creatinina evidenció que el agua potable es la principal fuente de As en nuestra población de estudio. La tasa de captación diaria de As, la exposición acumulada de As, el As urinario total y los valores normalizados de As en orina a creatinina mostraron diferencias significativas entre sexos (hombres > mujeres) y lugar de residencia (San Pedro > Lerdo > habitantes de municipios no CERHA).

En la provincia de La Comarca Lagunera, con niveles bajos a moderados de As en el agua potable y epidemias de obesidad, DT2 y HTA relacionadas con múltiples causas, la cuantificación del As en el agua potable como factor de riesgo para estas enfermedades metabólicas es compleja. Por ejemplo, se observaron diferencias no significativas en las tasas de obesidad entre los municipios de San Pedro y Lerdo con exposición moderada y baja al nivel de As, respectivamente. También se encontró una asociación no significativa entre el IMC y la exposición al As en el agua potable. Sin embargo, las probabilidades de obesidad fueron dos veces mayores en las personas expuestas (municipios CERHA) en comparación con las personas no expuestas (municipios no CERHA). Además, las personas en el municipio de San Pedro mostraron probabilidades de ser diagnosticadas con DT2 y HTA que las personas en los municipios de Lerdo y no CERHA. Estos hallazgos proporcionan evidencia adicional de que la exposición al As puede aumentar el riesgo de desarrollar diabetes e hipertensión. Finalmente, las proporciones de probabilidades mostraron un mayor riesgo de DT2 y HTA para los hombres que para las mujeres, mientras que las mujeres mostraron mayores probabilidades de ser obesas en comparación con los hombres.

Si bien la evidencia no indiscutible de causa y efecto (p. ej., exposición a As y enfermedad metabólica), nuestra evidencia es coherente con la mayor prevalencia de DT2 y HTA relacionada con As en las aguas potables de los municipios de CERHA. Sin embargo, la mayoría de las personas en la región desconocen estos efectos adversos agudos de la toxicidad del As. Además, la prevalencia de enfermedades metabólicas sigue aumentando.

La inclusión de participantes en los mismos rangos de edad (45 a 64 años) y condiciones socioeconómicas (por ejemplo, acceso a servicios de salud, seguridad social, servicios básicos en vivienda, tasa de pobreza, nivel educativo) y dieta (por ejemplo, porciones de granos, verduras, frutas y proteína animal) fue útil para controlar otras diferencias además de As que pueden explicar variaciones en enfermedades metabólicas. Sin embargo, los resultados pueden no ser generalizables a otros sectores de la población. Por lo tanto, futuros estudios con un tamaño de muestra grande que evalúen las diferencias entre categorías de edad y niveles socioeconómicos deben confirmar nuestros hallazgos. Se necesitan más estudios epidemiológicos sobre el efecto de la exposición al agua potable As a diferentes dosis, sobre el riesgo de enfermedades metabólicas.

Debido a que, como el agua subterránea pasa a la cadena alimentaria, se debe investigar la presencia de As en los productos agrícolas y pecuarios regionales como una segunda fuente de metaloides para los humanos. Además, se requiere investigar el As agregado durante la preparación de alimentos en los hogares relacionados con el agua del grifo. La transferencia trófica de As y su presencia en los alimentos también podría comprometer la sostenibilidad económica, social y ambiental de la provincia de La Comarca Lagunera.

Para proteger la salud humana de la exposición As a la población de La Comarca Lagunera, el Estado mexicano debe garantizar el cumplimiento del derecho humano al agua y al saneamiento: (1) suficiente (20-50 L de agua potable por día), (2) accesibles en los hogares o alrededores, (3) saludables (sin ningún riesgo para la salud), y (4) disponibles y accesibles en todas las circunstancias74. Por tanto, la protección y gestión del agua debe ser una prioridad absoluta para el suministro de agua potable libre de As a los municipios CERHA. Luego de décadas de exposición crónica al As en el agua potable, el Estado mexicano responde con la acción gubernamental "Agua saludable para La Laguna" para proveer agua en cantidad y calidad a la población mediante la sustitución de aguas subterráneas enriquecidas con As provenientes de la acuífero con aguas superficiales del río Nazas. Las acciones adicionales deben incluir estudios epidemiológicos para conocer el número de personas afectadas para brindar atención médica especializada a los efectos del As en la salud humana. Informar a la población sobre el riesgo por exposición crónica al As inorgánico en el agua de bebida y en la dieta75. Asimismo, investigar las causas del descenso progresivo de los niveles freáticos del acuífero, así como la presencia de As en esta región HACRE.

Los autores confirman que los datos que respaldan los hallazgos de este estudio están disponibles en el artículo y sus materiales complementarios.

ENSANUT (Encuesta Nacional de Salud y Nutrición). Available at: https://ensanut.insp.mx/encuestas/ensanut100k2018/descargas.php. (2018–2019).

INEGI (Instituto Nacional de Estadística, Geografía e Informática). Mexico en Cifras: Coahuila de Zaragoza y Durango (05) (2021). https://www.inegi.org.mx/app/areasgeograficas/?ag=05.

Soto-Estrada, G., Moreno Altamirano, L., García-García, JJ, Ochoa Moreno, I. & Silberman, M. Tendencias en frecuencia de diabetes tipo 2 en México y su relación con patrones dietéticos y factores contextuales. Gac. sanidad 32, 283–290. https://doi.org/10.1016/j.gaceta.2017.08.001 (2018).

Artículo PubMed Google Académico

Aguilar-Salinas, CA, Tusie-Luna, T. & Pajukanta, P. Determinantes genéticos y ambientales de la susceptibilidad de las poblaciones derivadas de amerindios de tener hipertrigliceridemia. Metabolismo 63(7), 887–894. https://doi.org/10.1016/j.metabol.2014.03.012 (2014).

Artículo CAS PubMed PubMed Central Google Scholar

Medina, C., Tolentino-Mayo, L., López-Ridaura, R. & Barquera, S. Evidencia del aumento del sedentarismo en la Ciudad de México durante la última década: Prevalencia del tiempo sentado, tendencias y asociaciones con obesidad y diabetes. PLoS ONE 12(12), e0188518 (2017).

Artículo PubMed PubMed Central Google Académico

Argos, M. et al. Exposición al arsénico del agua potable y mortalidad por todas las causas y enfermedades crónicas en Bangladesh (HEALS): un estudio de cohorte prospectivo. The Lancet 376 (9737), 252–258. https://doi.org/10.1016/S0140-6736(10)60481-3 (2010).

Artículo CAS Google Académico

Waalen, J. La genética de la obesidad humana. Traducir Res. 164(4), 293–301. https://doi.org/10.1016/j.trsl.2014.05.010 (2014).

Artículo CAS PubMed Google Académico

Legler, J. et al. Obesidad, diabetes y costos asociados de la exposición a sustancias químicas disruptoras endocrinas en la Unión Europea. J. Clin. Endocrinol. metab. 100(4), 1278–1288. https://doi.org/10.1210/jc.2014-4326 (2015).

Artículo CAS PubMed PubMed Central Google Scholar

Heindel, JJ et al. Químicos disruptores del metabolismo y trastornos metabólicos. reprod. Toxicol. 68, 3–33. https://doi.org/10.1016/j.reprotox.2016.10.001 (2017).

Artículo CAS PubMed Google Académico

Smedley, PL & Kinniburgh, DG Una revisión de la fuente, comportamiento y distribución de arsénico en aguas naturales. aplicación geoquímica 17(5), 517–568. https://doi.org/10.1016/S0883-2927(02)00018-5 (2002).

Artículo ADS CAS Google Académico

Mandal, BK & Suzuki, KT Arsénico alrededor del mundo: una revisión. Talanta 58(1), 201–235. https://doi.org/10.1016/S0039-9140(02)00268-0 (2002).

Artículo CAS PubMed Google Académico

Nordstrom, DK Presencias mundiales de arsénico en aguas subterráneas. Ciencia 296, 2143–2145. https://doi.org/10.1126/science.1072375 (2002).

Artículo CAS PubMed Google Académico

Agencia para Sustancias Tóxicas y Registro de Enfermedades (ATSDR). La toxicidad del arsénico. Departamento de Salud y Servicios Humanos de EE. UU. (Servicio de Salud Pública, 2007).

Google Académico

Podgorski, J. & Berg, M. Amenaza global del arsénico en las aguas subterráneas. Ciencia 368, 845–850. https://doi.org/10.1126/science.aba1510 (2020).

Artículo ADS CAS PubMed Google Scholar

Organización Mundial de la Salud. Pautas para la calidad del agua potable, 4ª edición que incorpora el primer anexo. Organización Mundial de la Salud (2017). Disponible en: https://www.who.int/publications/i/item/9789241549950.

Castellano-Alvarado, L. G., Viniegra, G. & Eslava-García, R. El arsenicismo en la Comarca Lagunera. Salud Pública de Mexico 6(3), 373–385 (1964).

Google Académico

Albores, A., Cebrián, M.E., Tellez, I., & Valdez, B. Estudio comparativo de hidroarsenicismo crónico en dos comunidades rurales de la region lagunera de Mexico. Bol. Ofic. Sanit. Panamericana, 86(3) (1979).

Rosas, I., Belmont, R., Armienta, A. & Baez, A. Concentraciones de arsénico en agua, suelo, leche y forrajes en la Comarca Lagunera, México. Contaminación del suelo del aire del agua. 112, 133–149 (1999).

Artículo ADS CAS Google Académico

Del Razo, LM et al. La exposición al arsénico en el agua potable se asocia con una mayor prevalencia de diabetes: un estudio transversal en las regiones de Zimapán y Lagunera en México. Reinar. Salud. 10(1), 1–11. https://doi.org/10.1186/1476-069X-10-73 (2011).

Artículo CAS Google Académico

Mahlknecht, J. et al. Controles hidroquímicos de la contaminación por arsénico y sus riesgos para la salud en la Comarca Lagunera (México): Implicaciones de la evidencia científica para la política de salud pública. ciencia Entorno Total. 857, 159347. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2022.159347 (2023).

Artículo ADS CAS PubMed Google Scholar

Secretaría de Bienestar. Informe anual sobre la situación de pobreza y rezago social 2022. Unidad de Planeación y Evaluación de Programas para el Desarrollo, Oficina de la Subsecretaría de Planeación, Evaluación y Desarrollo Regional. Accessed on https://www.gob.mx/ November 2022 (2020–2023).

Sperandai, S. Comprensión del análisis de regresión logística. Bioquímica Medicina. (Zagreb) 24(1), 12–18. https://doi.org/10.11613/BM.2014.003 (2014).

Artículo PubMed Google Académico

Comisión Nacional del Agua (CONAGUA), Actualización de la disponibilidad media anual de agua en el acuífero Principal-Región Lagunera (0523), Estado de Coahuila (2015).

Consejo Nacional de Evaluación de la Política de Desarrollo Social (CONEVAL). Informe de Enfoque de Resultados 2021: ¿hacia dónde apuntan los objetivos e indicadores de los programas y acciones sociales? Ciudad de México: CONEVAL, (2021). https://www.coneval.org.mx/InformesPublicaciones/Documents/Informe_Enfoque_Resultados_2021.pdf

Organización Mundial de la Salud (OMS). Datos Recomendaciones mundiales sobre actividad física para la salud. 1. Ejercicio. 2. Estilo de vida. 3. Promoción de la salud. 4. Enfermedad crónica—Prevención y control. 5. Programas nacionales de salud. Publicaciones de la Organización Mundial de la Salud (2020). Obtenido de https://www.who.int/dietphysicalactivity/global-PA-recs-2010.pdf.

Organización Mundial de la Salud (OMS) Europa. Hojas informativas: un estilo de vida saludable: recomendaciones de la OMS. Consultado el 6 de mayo de 2010 (2010). https://www.euro.who.int/en/health-topics/disease-prevention/nutrition/a-healthy-lifestyle/body-mass-index-bmi.

Whelton, PK et al. Directrices de ACC/AHA/AAPA/ABC/ACPM/AGS/APhA/ASH/ASPC/NMA/PCNA para la prevención, detección, evaluación y control de la presión arterial alta en adultos: informe del Colegio Americano de Cardiología/American Heart Grupo de Trabajo de la Asociación sobre Guías de Práctica Clínica. Mermelada. Col. Cardiol. 71(19), e127–e248. https://doi.org/10.1161/HYP.0000000000000066 (2018).

Artículo CAS PubMed Google Académico

Soto-Jimenez, MF & Flegal, AR Intoxicación infantil por plomo en la fundición de Torreón, México. Reinar. Res. 111(4), 590–596. https://doi.org/10.1016/j.envres.2011.01.020 (2011).

Artículo CAS PubMed Google Académico

Asociación Médica Mundial (AMM). Declaración de Helsinki de la Asociación Médica Mundial: Principios éticos para la investigación médica en seres humanos. JAMA 310(20), 2191–2194. https://doi.org/10.1001/jama.2013.281053 (2013).

Artículo CAS Google Académico

Secretaria de Salud. Norma Oficial Mexicana NOM-127-SSA1-1994. Salud ambiental, agua para uso y consumo humano- limites permisibles de calidad y tratamientos a que debe someterse el agua para su potabilización (1994). http://www.salud.gob.mx/unidades/cdi/nom/127ssa14.html.

Organización Mundial de la Salud (OMS). Arsénico. Programa Internacional de Seguridad Química. Impactos en la salud de los productos químicos, 22 de noviembre de 2016 (2016). .

Fisher, AT et al. Estándares para arsénico en agua potable: implicaciones para la política en México. J. Salud Pública Pol. 38, 395–406. https://doi.org/10.1057/s41271-017-0087-7 (2017).

Artículo Google Académico

Organización Mundial de la Salud (OMS). Arsénico en el agua de bebida. En Documento de antecedentes para la preparación de las Directrices de la OMS para la calidad del agua potable. Organización Mundial de la Salud (OMS/SDE/WSH/03.04/75/Rev/1) (2011).

Secretaria de Salud. Norma Oficial Mexicana NOM-127-SSA1–2021, "Agua para uso y consumo humano. Límites permisibles de la calidad del agua" (2022). https://www.dof.gob.mx/nota_detalle.php?codigo=5650705&fecha=02/05/2022#gsc.tab=0.

Ettinger, A. Exposición materna al arsénico en relación con la adiposidad materna e infantil y los factores de riesgo de diabetes. Epidemiología 20(6), S234–S235. https://doi.org/10.1097/01.ede.0000362786.39443.07 (2009).

Artículo Google Académico

Gribble, MO et al. Composición corporal y metabolismo del arsénico: un análisis transversal en el Strong Heart Study. Reinar. Salud. 12(1), 1–10. https://doi.org/10.1186/1476-069X-12-107 (2013).

Artículo CAS Google Académico

Bulka, CM, Mabila, SL, Lash, JP, Turyk, ME & Argos, M. Arsénico y obesidad: una comparación de métodos de ajuste de dilución de orina. Reinar. Perspectiva de Salud. 125(8), 087020. https://doi.org/10.1289/EHP1202 (2017).

Artículo PubMed PubMed Central Google Académico

Farkhondeh, T., Samarghandian, S. & Azimi-Nezhad, M. El papel del arsénico en la obesidad y la diabetes. J. celular. Fisiol. 234(8), 12516–12529. https://doi.org/10.1002/jcp.28112 (2019).

Artículo CAS PubMed Google Académico

Navas-Acien, A. et al. Exposición al arsénico y enfermedad cardiovascular: una revisión sistemática de la evidencia epidemiológica. Soy. J. Epidem. 162(11), 1037–1049. https://doi.org/10.1093/aje/kwi330 (2005).

Artículo Google Académico

Navas-Acien, A. et al. Exposición al arsénico y diabetes tipo 2: una revisión sistemática de la evidencia experimental y epidemiológica. Reinar. Salud Persp. 114(5), 641–648. https://doi.org/10.1289/ehp.8551 (2006).

Artículo CAS Google Académico

Navas-Acien, A., Silbergeld, EK, Pastor-Barriuso, R. & Guallar, E. Exposición al arsénico y prevalencia de diabetes tipo 2 en adultos estadounidenses. JAMA 300(7), 814–822. https://doi.org/10.1001/ja.300.7.814 (2008).

Artículo CAS PubMed Google Académico

Coronado-González, JA, Del Razo, LM, García-Vargas, G., Sanmiguel-Salazar, F. & Escobedo-de la Peña, J. Inorganico arsenic exposure and type 2 diabetes mellitus en Mexico. Environ. Nada. 104(3), 383–389. https://doi.org/10.1016/j.envres.2007.03.004 (2007).

Artículo CAS PubMed Google Académico

Chen, CJ et al. Arsénico y diabetes e hipertensión en poblaciones humanas: una revisión. Toxicol. aplicación Farmacol. 222(3), 298–304. https://doi.org/10.1016/j.taap.2006.12.032 (2007).

Artículo CAS PubMed Google Académico

Kile, ML & Christiani, DC Exposición ambiental al arsénico y diabetes. JAMA 300(7), 845–846. https://doi.org/10.1001/jama.300.7.845 (2008).

Artículo CAS PubMed PubMed Central Google Scholar

James, KA et al. Un estudio de cohorte de casos que examina la exposición de por vida al arsénico inorgánico en el agua potable y la diabetes mellitus. Reinar. Res. 123, 33–38. https://doi.org/10.1016/j.envres.2013.02.005 (2013).

Artículo CAS PubMed Google Académico

Feseke, SK et al. Exposición al arsénico y diabetes tipo 2: Resultados de la Encuesta Canadiense de Medidas de Salud 2007–2009. Promoción de la Salud. enfermedad crónica Anterior Poder. 35(4), 63–72 (2015) (PMID: 26083521).

Artículo CAS PubMed PubMed Central Google Scholar

Rahman, M. et al. Hipertensión y exposición al arsénico en Bangladesh. Hipertensión 33(1), 74–78. https://doi.org/10.1161/01.HYP.33.1.74 (1999).

Artículo CAS PubMed Google Académico

Medrano, J. et al. Arsénico en abastecimientos públicos de agua y mortalidad cardiovascular en España. Entorno. Res. 110(5), 448–454. https://doi.org/10.1016/j.envres.2009.10.002 (2010).

Artículo CAS Google Académico

Kuo, CC, Moon, KA, Wang, SL, Silbergeld, E. & Navas-Acien, A. La asociación del metabolismo del arsénico con el cáncer, las enfermedades cardiovasculares y la diabetes: una revisión sistemática de la evidencia epidemiológica. Reinar. Perspectiva de Salud. 125(8), 087001. https://doi.org/10.1289/EHP577 (2017).

Artículo PubMed PubMed Central Google Académico

Hall, EM et al. Hipertensión arterial en adultos expuestos a arsénico en agua potable en el norte de Chile. Reinar. Res. 153, 99–105. https://doi.org/10.1016/j.envres.2016.11.016 (2018).

Artículo CAS Google Académico

Chen, Y., Ahsan, H., Slavkovich, V., Peltier, GL, Gluskin, RT, Parvez, F., Liu, X. y Graziano, JH Sin asociación entre la exposición al arsénico del agua potable y la diabetes mellitus: A estudio transversal en Bangladesh. Reinar. Perspectiva de Salud. 118(9), 1299–1305. https://doi.org/10.1289/ehp.0901559 (2010). División de Toxicología y Medicina Ambiental. Disponible en: https://www.atsdr.cdc.gov/toxprofiles/tp2.pdf.

María, C. et al. Exposición al arsénico en el agua del grifo y diabetes gestacional: un estudio semiecológico francés. medio ambiente Res. 161, 248–255. https://doi.org/10.1016/j.envres.2017.11.016 (2018).

Artículo ADS CAS Google Académico

Grashow, R. et al. Asociación inversa entre el arsénico en las uñas de los pies y el índice de masa corporal en una población de soldadores. Reinar. Res. 131, 131–133. https://doi.org/10.1016/j.envres.2014.03.010 (2014).

Artículo CAS PubMed PubMed Central Google Scholar

Vahter, M. Metilación de arsénico inorgánico en diferentes especies de mamíferos y grupos de población. ciencia prog. 82(1), 69–88. https://doi.org/10.1177/003685049908200104 (1999).

Artículo CAS PubMed Google Académico

Valenzuela, OL et al. Especies de arsénico trivalente metilado en orina en una población expuesta crónicamente a arsénico inorgánico. medio ambiente Perspectiva de Salud. 113(3), 250–254. https://doi.org/10.1289/ehp.7519 (2005).

Artículo CAS Google Académico

Hudgens, EE y col. Los factores biológicos y de comportamiento modifican los perfiles metabólicos de arsénico en orina en una población estadounidense. Reinar. Salud. 15(1), 1–14. https://doi.org/10.1186/s12940-016-0144-x (2016).

Artículo CAS Google Académico

Paul, DS, Harmon, AW, Devesa, V., Thomas, DJ y Stýblo, M. Mecanismos moleculares de los efectos diabetogénicos del arsénico: inhibición de la señalización de insulina por arsenito y ácido metilarsonoso. Reinar. Perspectiva de Salud. 115(5), 734–742. https://doi.org/10.1289/ehp.9867 (2007).

Artículo CAS PubMed PubMed Central Google Scholar

Xue, P. et al. La exposición prolongada al arsenito inorgánico suprime la fosforilación de AKT S473 estimulada por la insulina y la captación de glucosa en los adipocitos 3T3-L1: participación de la respuesta antioxidante adaptativa. Bioquímica Biografía. Res. común 407(2), 360–365. https://doi.org/10.1016/j.bbrc.2011.03.024 (2011).

Artículo CAS PubMed PubMed Central Google Scholar

Gamble, MV & Hall, MN Relación de la creatinina y la nutrición con el metabolismo del arsénico. Reinar. Perspectiva de Salud. 120(4), a145–a146. https://doi.org/10.1289/ehp.1104807 (2012).

Artículo PubMed PubMed Central Google Académico

Gerchman, F. et al. El índice de masa corporal se asocia con un aumento del aclaramiento de creatinina por un mecanismo independiente de la distribución de la grasa corporal. J. Clin. Endocrinol. metab. 94(10), 3781–3788. https://doi.org/10.1210/jc.2008-2508 (2009).

Artículo CAS PubMed PubMed Central Google Scholar

Tseng, CH Los posibles mecanismos biológicos de la diabetes mellitus inducida por arsénico. Toxicol. aplicación Farmacol. 197(2), 67–83. https://doi.org/10.1016/j.taap.2004.02.009 (2004).

Artículo CAS PubMed Google Académico

Nermell, B. et al. Factores de ajuste de la concentración de arsénico en orina y desnutrición. Reinar. Res. 106(2), 212–221. https://doi.org/10.1016/j.envres.2007.08.005 (2008).

Artículo CAS PubMed Google Académico

Barr, DB et al. Concentraciones de creatinina urinaria en la población de EE. UU.: implicaciones para las mediciones de monitoreo biológico urinario. Reinar. Salud Persp. 113(2), 192–200. https://doi.org/10.1289/ehp.7337 (2005).

Artículo CAS Google Académico

Centros para el Control y la Prevención de Enfermedades (CDC). Encuesta Nacional de Examen de Salud y Nutrición (NHANES): Protocolo de laboratorio. Departamento de Salud y Servicios Humanos de los Estados Unidos. Centro Nacional de Estadísticas de Salud (NCHS) (2009). Obtenido de: https://www.phenxtoolkit.org/toolkit_content/supplemental_info/diabetes/additional_info/NHANES_Urinary_Creatinine.pdf.

Middleton, DR, Watts, MJ, Lark, RM, Milne, CJ & Polya, DA Evaluación de la tasa de flujo urinario, la creatinina, la osmolalidad y otros métodos de ajuste de la hidratación para el biomonitoreo urinario utilizando datos de arsénico, yodo, plomo y cadmio de NHANES. Reinar. Salud 15(1), 1–13. https://doi.org/10.1186/s12940-016-0152-x (2016).

Artículo CAS Google Académico

Hoet, P., Deumer, G., Bernard, A., Lison, D. & Haufroid, V. Concentraciones de oligoelementos en orina en entornos ambientales: ¿Existe un valor para el ajuste sistemático de creatinina o introducimos un sesgo?. J. Exposición Sci. Reinar. epidemia 26(3), 296–302. https://doi.org/10.1038/jes.2015.23 (2016).

Artículo CAS Google Académico

Baxmann, AC y col. Influencia de la masa muscular y la actividad física sobre la creatinina sérica y urinaria y la cistatina sérica C. Clin. Mermelada. Soc. nefrol. 3(2), 348–354. https://doi.org/10.2215/CJN.02870707 (2008).

Artículo CAS PubMed PubMed Central Google Scholar

Kuiper, JR, O'Brien, KM, Ferguson, KK & Buckley, JP Medidas de gravedad específica urinaria en la población de EE. UU.: Implicaciones para el ajuste de datos de biomarcadores urinarios químicos no persistentes. Reinar. Interno. 156, 106656. https://doi.org/10.1016/j.envint.2021.106656 (2021).

Artículo CAS Google Académico

Abuawad, A. et al. Métodos de corrección de dilución de orina que utilizan creatinina en orina o gravedad específica en análisis de arsénico: comparaciones con arsénico en sangre y agua en los estudios FACT y FOX en Bangladesh. Agua 14(9), 1477. https://doi.org/10.3390/w14091477 (2022).

Artículo CAS Google Académico

Chen, Y. et al. Exposición al arsénico del agua potable y mortalidad por enfermedad cardiovascular en Bangladesh: estudio de cohorte prospectivo. BMW 346, f2478. https://doi.org/10.1136/bmj.f2478 (2013).

Artículo Google Académico

Argos, M. et al. Un estudio prospectivo de la exposición al arsénico del agua potable y la incidencia de lesiones cutáneas en Bangladesh. Soy. J. Epidem. 174(2), 185–194. https://doi.org/10.1093/aje/kwr062 (2011).

Artículo Google Académico

Soto-Jiménez, MF, Amezcua, F. & González-Ledesma, R. Metales no esenciales en marlin rayado y pez vela del Indo-Pacífico en el sureste del Golfo de California, México: Concentración y evaluación del riesgo para la salud humana. Arco. Reinar. contaminacion Toxicol. 58(3), 810–818. https://doi.org/10.1007/s00244-009-9452-2 (2010).

Artículo CAS Google Académico

Ortega-Morales, NB et al. Toxicidad en caprinos expuestos a arsénico en la región Lagunera, Norte de México. Veterano. ciencia 7(2), 59. https://doi.org/10.3390/vetsci7020059 (2020).

Artículo Google Académico

Asamblea General de las Naciones Unidas. El derecho humano al agua y al saneamiento. Resolución de la ONU 64/292 emitida el 28 de julio (2010). https://www.un.org/waterforlifedecade/human_right_to_water.shtml.

Del Razo, LM et al. Niveles de arsénico en alimentos cocinados y evaluación de la ingesta dietética de arsénico en adultos de la Región Lagunera, México. Química alimentaria Toxicol. 40(10), 1423–1431. https://doi.org/10.1016/S0278-6915(02)00074-1 (2002).

Artículo PubMed Google Académico

Descargar referencias

Agradecimientos a H. Bójorquez-Leyva, Y. Montano-Ley, CL Jocobi-Aguilar y S. Soto-Morales por su asistencia en laboratorio y procesamiento de datos.

Estudio en colaboración con la Universidad Autónoma de Coahuila y la Secretaría de Salud de Coahuila. Los gastos durante el proyecto fueron emitidos en partes equitativas por el grupo de investigadores responsables. Esta investigación fue apoyada por una beca otorgada a M. Soto-Jiménez de la Universidad Nacional Autónoma de México [número de beca PASPA-DGAPA9 2018–2019]". Proyecto apoyado por el "PRONACES-CONACYT 321540′′ en el año

Centro de Investigacion Biomedica, Universidad Autonoma de Coahuila, Unidad Torreon, Torreon, Mexico

BL Sánchez-Rodríguez, I. Castillo-Maldonado & D. Pedroza-Escobar

Facultad de Medicina, Universidad Autonoma de Coahuila, Unidad Torreon, Torreón, Mexico

D. Delgadillo-Guzmán

Instituto de Ciencias del Mar y Limnología, Universidad Nacional Autónoma de Mexico, Av. Joel Montes Camarena, 82040, Mazatlán, Sinaloa, Mexico

M. F. Soto-Jiménez

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SRBL y SJMF diseñaron y dirigieron el proyecto. Todos los autores contribuyeron a las encuestas, recolección, preparación y análisis de las muestras y contribuyeron a interpretar los resultados. SRBL y SJMF tomaron la iniciativa de escribir el manuscrito. Todos los autores brindaron comentarios críticos y ayudaron a dar forma a la investigación, el análisis y el manuscrito.

Correspondencia a MF Soto-Jiménez.

Los autores declaran no tener conflictos de intereses.

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Reimpresiones y permisos

Sánchez-Rodríguez, BL, Castillo-Maldonado, I, Pedroza-Escobar, D. et al. Asociación de obesidad, diabetes e hipertensión con arsénico en agua potable en la provincia de la Comarca Lagunera (centro-norte de México). Informe científico 13, 9244 (2023). https://doi.org/10.1038/s41598-023-36166-5

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Recibido: 30 de diciembre de 2022

Aceptado: 30 de mayo de 2023

Publicado: 07 junio 2023

DOI: https://doi.org/10.1038/s41598-023-36166-5

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