La concentración de yodo en el agua refleja su distribución ambiental, y es además un importante índice de la ingesta natural en el hombre y un índice indirecto de contaminación en el entorno. Aunque el contenido de yodo en las aguas nos puede dar una orientación general sobre la situación del yodo en un lugar, el bocio endémico todavía puede prevalecer en áreas con alta cantidad de yodo en el agua.
El yodo es un elemento traza indispensable para la síntesis de hormonas tiroideas. A nivel global, alrededor de un tercio de la población habita en áreas deficientes y con el riesgo a la salud que acarrea la carencia de este micronutriente, un amplio espectro de efectos conocidos como desórdenes por deficiencia de yodo (DDY), que incluyen el bocio, retardo mental, cretinismo, abortos, con el consecuente retraso socioeconómico de las comunidades.
El agua de bebida contiene una pequeña y variable cantidad de yodo, la cual depende entre otros factores, de la localización, procesos empleados en su tratamiento y grado de contaminación.
A nivel de los mares, la concentración es mayor en la superficie de los mismos y cuando más alta es la temperatura. En la superficie de aguas ecuatoriales, donde la productividad biológica es también alta, se alcanzan concentraciones de 0,13 μg/L, en comparación con aguas más frías, con temperaturas menores de 20 o C donde el contenido promedio reportado es de 0,03 μg/L [Tsunogai y Henmi, 1971].
El contenido de yodo en alimentos es susceptible a variaciones regionales, estacionales y sistemas de explotación [Caballero, 2008; Larsen y col., 1999] y el contenido mineral puede aumentar o perderse atendiendo al procesamiento, almacenamiento y cocción.
Un intento de distribución del aporte diario de yodo en un país desarrollado, ha sido expuesto, tomando en cuenta una dieta típica, y asumiendo un consumo diario de 1,5-2 litros de agua, con un contenido en yodo de 5-10 μg/L; y la inspiración diaria de 20 m3 de aire, con un contenido en yodo de 10-20 ng/m3. La dieta en el Reino Unido aportaría 156 μg, de los cuales 66 serían aportados por productos lácteos, 26 por cereales, 12 por pescado y 11 por cárnicos; el agua de bebida aportaría 12 μg y el aire 0,3 μg. En países no desarrollados, el agua de bebida contribuiría con un mayor porcentaje, probablemente mayor a 20% [Johnson, 2003].
En áreas endémicas, una aconsejable línea de investigación, es la determinación de la concentración de yodo en el agua. Diversas metodologías se han empleado para conocer las concentraciones de yodo en muestras biológicas y ambientales, tales como la espectrometría de masa, cromatografía líquida, análisis por activación de neutrones, espectrometría fluorescente con rayos X, análisis por dilución de isótopos [Ozakay y col., 1998].
ESTIMACIONES DEL CONTENIDO DE YODO EN AGUA
En forma muy resumida, se presentan en la Tabla 1, diversas determinaciones realizadas en diferentes países y regiones.
El contenido de yodo en agua mayor o igual a 3 μg/L, y procedente de ríos, se asoció con una muy baja rata de bocio, en 2,5 millones de reclutas norteamericanos durante la primera guerra mundial [McClendon y Williams, 1923].
Para conocer la biodisponibilidad de yodo, se ha estimado el contenido del mismo en el agua de bebida. Zeltser y colaboradores, han categorizado las zonas con menos de 4 μg/L como severo-deficientes; con 4-10 μg/L como de moderada deficiencia y con 20 μg/L como de relativa deficiencia [Zeltser y col., 1992].
El promedio de la concentración de yodo en el agua de bebida en los Estados Unidos, es de 4 μg/L, y la máxima concentración es 18 μg/L [National Academy of Sciences, 1980]. Con una concentración de 4 μg/L en el agua de bebida, la ingesta diaria en un adulto sería 8 μg de yodo, asumiendo un consumo diario de dos litros de agua [WHO, 2003].
En un área rural de Howrah, India, se recolectaron 30 muestras de agua de bebida, procedente de pozos poco profundos (150-200 pies de profundidad), y posteriormente analizadas en su contenido de yodo, siguiendo el método de Karmakar y colaboradores, obteniéndose un promedio de 81,7 ± 3,4 μg/L. Tomando en consideración la clasificación propuesta por Zeltser, no existe deficiencia de yodo en esta región. Sin embargo, a pesar de que 242 escolares de esta área presentaron una mediana de yoduria de 350 μg/L y con ninguna muestra menor a 50 μg/L, se halló mediante palpación, una elevada prevalencia de bocio, 37,6%. Concluyen los autores, que atendiendo a la prevalencia de bocio, existe un severo problema desde el punto de vista clínico y no existiendo deficiencia de yodo desde el punto de vista bioquímico (yoduria), deben existir otros factores que juegan un rol en la persistencia del bocio endémico, en la etapa posterior a la yodación de la sal en esta región [Chandra y col., 2004; Karmarkar y col., 1986].
En las Maldivas, un archipiélago localizado en el Océano Índico, se determinó el contenido de yodo de diferentes fuentes de agua, siguiendo el método descrito por Karmakar y colaboradores. En aguas para el consumo humano, se halló la más alta concentración en agua de pozos (promedio 38,8 μg/L) y la mas baja concentración en una muestra de agua desalinada (promedio 2,9 μg/L). En diez muestras de agua de lluvia se halló una concentración promedio de 1,65 μg/L [Pandav y col., 1999].
En el delta de Sundarban, Bengala Occidental, se analizó la concentración de yodo en 104 muestras de agua de bebida, recolectadas en pozos poco profundos (150-200 pies de profundidad), (ocho muestras en cada una de trece localidades). Las concentraciones oscilaron entre 22,9 ± 4,1 μg/L y 119,6 ± 15,9 μg/L. Los altos niveles en la mediana de excreción urinaria (225 μg/L), revelan según los investigadores, el consumo de alimentos y agua con suficiente yodo. Una positiva correlación (r =0,7274; P<0,05) hallada entre el contenido de yodo en agua y los niveles de yodo urinario, muestran que el consumo de alimentos y agua ricos en yodo, son quizás los responsables de alta mediana de excreción urinaria de yodo, suficiente para compensar en esta región de la India, la disponibilidad de sal inadecuadamente yodada [Chandra y col., 2005].
El distrito de Manipur, localizado en las estribaciones de las Himalayas, se ha considerado una clásica región geográfica de bocio endémico en India. Recientemente se estimó la prevalencia de bocio en 961 niños en dos áreas urbanas, Wangoi y Samurou, y un área rural, Lamshang, hallándose 34,96% de bocio. El contenido de yodo en agua de bebida se determinó en 12 muestras (4 en cada área) encontrándose 1,8 μg/L; 2,2 μg/L y 2,6 μg/L en Wangoi, Samurou y Lamshang respectivamente; lo que indica que esta región es ambientalmente yododeficiente, al presentar un promedio de 2,3 ± 0,4 μg/L. Sin embargo la mediana de yoduria en escolares resultó 147 μg/L, por lo que no existe deficiencia bioquímica de este elemento en la población estudiada. Es posible que el consumo de 97% de sal adecuadamente yodada (> 15 ppm) en la región, garantice un aporte adecuado del halógeno, y la presencia de una alta prevalencia de bocio no obedecerían a deficiencia de yodo, por lo que debe indagarse el rol de otros factores ambientales, como la ingesta de vegetales precursores de tiocianatos, entre otros [Chandra y col., 2006].
Existe la evidencia, sobre el efecto de altas concentraciones de nitrato en el agua, que se comporta como un bociógeno, similar a tiocianatos y percloratos, inhibiendo la captación de yodo inorgánico por la glándula tiroides [Gatseva y col., 2005; Alexander y Wolf, 1966].
Un estudio se realizó en el distrito de Puducherry, India, donde se analizaron 86 muestras de agua recolectadas por escolares en sus hogares. Se halló en las ocho comunidades evaluadas, una concentración promedio de 92,7 μg/L, con un rango de 20-150 μg/L. Los mayores promedios en la concentración de yodo, se encontraron en las comunidades de Upalam y Lawspet, con 132 μg/L y 118 μg/L respectivamente. Este contenido de yodo en el agua de bebida, a juicio de los investigadores, estaría contribuyendo de manera importante con los requerimientos diarios de yodo en esta población [Basu y col., 2007].
Una investigación realizada en cuatro localidades del Sahara: Aougrout, Timimoun, Charouine y Ouled Said, al sur de Argelia, relacionó la ingesta de yodo a través del agua de bebida con la excreción de este elemento en la orina de escolares. De 27 muestras de agua analizadas, el valor promedio más alto de yodo en agua, se encontró en la región de Charouine: 121μg/L, valor que difiere significativamente con el resto de las tres regiones evaluadas. La mediana de yoduria en escolares (cuyo rango normal en escolares debe oscilar entre 100-200 μg/L) alcanzó el valor más alto: 390 μg/L en Charouine. Concluyen los autores, que ante una correlación positiva (r =+0,37; p<0,001), se puede afirmar que donde el agua de bebida es rica en yodo, hay una alta excreción de este halógeno. Un análisis de varianza mostró una diferencia significativa (p<0,001) entre las regiones, permitiéndoles a los investigadores reafirmar que el agua de bebida parece ser el factor responsable de las variaciones en las concentraciones de yodo urinario [Mekimene y col., 2006].
De una submuestra de 75 niños (del total de 220 escolares del sur de Argelia), 20 mostraron valores de TSH >5μUI/mL (26,6% de la submuestra). Al determinarse los niveles de la hormona T4, se halló un promedio de 13,3 ± 1,9 ng/L, considerado normal al estar comprendido dentro del rango 11-17 ng/L. Concluyeron entonces los investigadores, que el tipo de hipotiroidismo hallado en los niños de la submuestra, corresponde al subclínico. Los valores de la hormona T3 se hallaron también dentro del rango normal: 2,5-5,6 ± 0,6 pg/mL [Mekimene y col., 2009].
En Marruecos, determinaciones en agua, realizadas en ocho muestras procedentes de Agadir y en once muestras procedentes de Ounein Valley, mostraron valores promedio de 17,8 μg/L y 1,6 μg/L, respectivamente [Johnson, 2003]. Ounein Valley mantiene una histórica incidencia de desórdenes por deficiencia de yodo (DDY).
Se calculó el contenido de yodo, en doce muestras de agua de la ciudad de Atenas, obteniéndose un promedio de 4,7 μg/L; en 163 muestras de áreas endémicas de Grecia, el promedio resultó 2,4 μg/L [Koutras y col., 1970].
En Jiangsu, provincia de China, fueron muestreados en 65 distritos un total de 1151 pozos, 4% de las muestras fueron de pozos profundos. La concentración de yodo en el agua potable presentó una mediana de 552 μg/L; 76% de las muestras de agua de pozo tuvieron una mediana mayor de 300 μg/L. Los distritos con altas medianas en los niveles de yodo en el agua, se correlacionaron con más altas medianas de excreción urinaria de yodo y mayores tasas de bocio endémico [Zhao y col., 2000].
En la provincia costera de Zhejiang, China, se determinó el contenido de yodo en 75 muestras de agua, hallándose un promedio de 11,66 μg/L. Aguas de pozos o manantiales presentaron los valores más altos, con un promedio de 23,59 μg/L en 19 muestras. Fuentes naturales de agua (canales, lagos y ríos), mostraron un promedio de 12,72 μg/l en 22 muestras. El promedio más bajo: 4,30 μg/L, se halló en 34 muestras de agua del grifo. El contenido de yodo en agua fue mayor en el distrito de Hangzhou, el menor contenido se encontró en el distrito de Lin’ an, lo que indica que las fuentes de agua del litoral contienen mucho más yodo que en el interior. Consideran igualmente los investigadores, que la concentración de yodo en agua, se incrementa al aumentar la distancia al mar. Al compararse las concentraciones de yodo, en muestras de agua y suelo procedentes de cinco distritos, se halló que las curvas de concentración en agua y suelo mostraron una tendencia similar [Lu y col., 2005].
Tomando como base valores standard, que califican a un distrito con una concentración de yodo en agua menor de 10 μg/L como deficiente, y a un distrito como abundante en yodo cuando la concentración de yodo en agua es mayor de 200 μg/L, China puede considerarse un país yododeficiente, cuyas áreas endémicas incluyen unas 29 provincias [Zheng y col., 2002].
En áreas urbanas y rurales de la ciudad de Tianjin, China, se investigaron los efectos de la alta concentración de yodo en el agua de bebida, en la inteligencia de los niños. La concentración osciló en un amplio espectro, entre un mínimo de 3,3 μg/L y un máximo de 527,7 μg/L. Un total de 1229 niños mostraron un índice de inteligencia (IQ) promedio de 105,8. El Comité Nacional Chino sobre los desórdenes por deficiencia de yodo (DDY), ha recomendado que áreas geográficas con una concentración de yodo en agua menor de 150 μg/L sean consideradas como de concentración no alta; entre 150 y 300 μg/L como altas y a las mayores de 300 μg/L como muy altas. Resultó que los niños residentes en regiones con muy alta concentración de yodo en el agua de bebida, presentaron en promedio una reducción del IQ cercano a los nueve puntos (b= -8,7; 95% CI: -15,9 a -1,4), en comparación con los residentes en regiones con no alta concentración de yodo en el agua [Liu y col., 2008].
Consideran estos mismos investigadores [Liu y col., 2008], que la exposición acumulativa de altas concentraciones de yodo, tiene un efecto directo en todas las etapas del desarrollo cognitivo. Además, que la exposición no es solo debida a la ingesta directa de agua con altos niveles de yodo, sino que puede también ocurrir en etapas muy tempranas durante el embarazo, lo que puede ser más importante que la alta ingesta de yodo en etapas posteriores. Con medidas educativas y de comunicación apropiadas, pueden manejarse situaciones de alta ingesta de yodo, por lo que en regiones donde la concentración del halógeno es muy alta en el agua de bebida, la población debe ser alertada a tomar acciones en su beneficio, tales como reducir otras potenciales fuentes, por ejemplo, alimentos marinos y leche enriquecida con yodo. El consumo de agua con menores tenores y proveniente de otra región, también debe ser considerada por las autoridades gubernamentales.
En Sri Lanka, las localidades de Anuradhapura, Kandy y Kalutara, mostraron en el agua de bebida, valores promedios de 67,8 μg/L; 8 μg/L y 8,4 μg/L respectivamente. Una baja incidencia de desórdenes por deficiencia de yodo (DDY) se reporta para Anuradhapura, en comparación con otras regiones con menor contenido de yodo en agua [Fordyce y col., 2000].
En este mismo país, la concentración de yodo en el agua, fue menor en cinco distritos: Kalutara, Ratnapura, Kegalle, Monaragala y Kandy, comparados con Colombo, Anuradhapura y Polonnaruwa; en los cinco distritos señalados, se presenta una alta incidencia de bocio en la población. Los niveles de yodo en aguas subterráneas de áreas no endémicas son más altos comparados con el agua del grifo. El bajo contenido de yodo en el agua de bebida, puede deberse en parte al agregado de cloro en el punto de distribución [Perera y col., 2001].
En Dinamarca, se evidenciaron variaciones geográficas en el contenido de yodo en el agua del grifo [Rasmussen y col., 2000], siendo mayor la concentración en Sealand, región oriental, con 18,7 ± 6,2 μg/L y menor en Jutland, región occidental, con 5,7 ± 3,9 μg/L. El promedio de un total de 41 muestras recolectadas, fue 12,2 ± 8,3 μg/L; no existieron diferencias significativas entre las muestras recolectadas en Enero y Julio de 1997.
Variaciones geográficas semejantes se han reportado en Alemania [Felgentraeger, 1984], donde la concentración al norte del país fue 11,6 μg/L y al sur 1,6-3,1 μg/L.
Sustancias húmicas, una heterogénea mezcla de moléculas orgánicas presentes en aguas subterráneas, producidas por la descomposición de plantas y animales, pueden afectar la morfología y función de la glándula tiroides. En Dinamarca [Andersen, Petersen y Laurberg, 2002], hallaron estas sustancias de origen marino en todas las muestras de agua analizadas.
En Groenlandia, se ha reportado un relativo alto contenido de yodo en animales marinos, que tradicionalmente representan la mayor fuente alimentaria. Sin embargo se halló un bajo contenido en el agua del grifo y otras bebidas. Luego de analizadas 16 muestras de agua del grifo, se halló un contenido promedio de 1,1 μg/L, y un rango 1-3,3 μg/L. En esta región el agua del grifo es principalmente agua superficial proveniente de glaciares o reservas de nieve derretida [Andersen, Hvingel y Laurberg, 2002].
Análisis del agua de bebida se realizaron en tres municipios diferentes del estado Trujillo, Venezuela: La Mesa, El Horno y La Vega, con 4,22 μg/L; 1,50 μg/L y 1,36 μg/L respectivamente. Las condiciones generales de vida eran peores, así como mayor la prevalencia de bocio en El Horno y La Vega [De Venanzi y col., 1954].
Pocos años después, se reportaron los resultados de una encuesta realizada en La Mesa, con participación del Instituto Nacional de Nutrición, donde se detectó bocio palpable en 25% de los escolares examinados y bocio palpable y visible en otro 5% [Bengoa y col., 1957; Roche y De Venanzi, 1958-1959].
En las aguas del río Ventuari, un afluente del Orinoco en el Amazonas venezolano, se recolectaron muestras en seis sitios diferentes; los valores de concentración de yodo resultaron bajos y oscilaron entre 0,2 μg/L y 0,6 μg/L. La excreción de yodo en orina de 24 horas, en comunidades indígenas de esta zona también resultó baja, con un promedio de 21,2 μg por día [Roche, 1961].
ALGUNOS REPORTES EXPERIMENTALES O CASUISTICOS
En la década de los sesenta, el patrón de normalidad de captación de I131 era muy bajo en habitantes de Maracaibo, que para esa época era abastecida por agua proveniente de pozos artesianos con alto contenido de yodo. Se planificó en 1971 un estudio experimental en ratas alimentadas con dieta baja en yodo más agua proveniente de Mérida, que es baja en yodo (0,9 μg/L) o agua proveniente de Maracaibo, con concentraciones de 102 μg/L. Después de 6 meses se les practicó una prueba de captación de I131, encontrando que las ratas que consumieron agua de Maracaibo tuvieron una captación significativamente menor que las que consumieron agua de Mérida [Ryder, 2008].
Los efectos del yodo en la tiroiditis autoinmune, fueron investigados en dos razas de pollos conocidos por ser genéticamente susceptibles a esta enfermedad. La administración durante las primeras 10 semanas de vida, de agua con una concentración de 20 o 200 mg/L, en forma de yoduro de potasio, incrementó la incidencia de tiroiditis, determinada por exámenes histológicos de tiroides, mediciones de T3, T4, y anticuerpos antitiroideos [Bagchi y col., 1985]. A semejanza de la mayoría de las enfermedades autoinmunes humanas, la tiroiditis linfocítica crónica, resulta de la combinación de predisposición genética y desencadenantes ambientales, siendo el yodo dietario uno de los mejor definidos factores ambientales [Rose y col., 2002].
Numerosas evidencias sugieren al ratón NOD.H2 h4, como un buen modelo animal para el estudio de la tiroiditis linfocítica crónica humana [Rasooly y col., 1996]. La suplementación con yodo en la dieta ha incrementado también, la incidencia y severidad de tiroiditis autoinmune en otros animales de laboratorio genéticamente susceptibles, como ratas BB/B [Allen y col., 1986] y hámster [Follis, 1964].
La administración en el agua de bebida, de NaI al 0,05% durante ocho semanas a ratones NOD.H2 h4, incrementó significativamente la incidencia de tiroiditis [Rasooly y col., 1998].
En un estudio de cinco años, en prisioneros que consumieron agua con una concentración de 1 mgI/L (aproximadamente 0,03 mg/Kg de peso corporal por día), no se evidenciaron casos de hipertiroidismo, hipotiroidismo, urticaria. Sin embargo se halló, una pequeña pero estadísticamente significativa disminución de la captación de yodo radioactivo [Thomas y col., 1969].
No se evidenciaron efectos adversos en un hombre, que durante 26 semanas ingirió agua que le proveyó una dosis de 0,17-0,27 mgI/Kg de peso corporal [Morgan y Karpen, 1953].
TABLA 1. CONTENIDO DE YODO EN AGUA
País
Promedio μg/L (Número de muestras) – Referencia - Comentarios
India
81,7 (30) - Chandra, 2004 - Pozos poco profundos. Mediana yoduria escolares 350 μg/L pero 37,6% con bocio
India
66,4 (104) - Chandra, 2005 - Pozos poco profundos. Mediana yoduria escolares 225 μg/L pero 38,2% con bocio
India
2,3 (12) - Chandra, 2006 - Estribaciones Himalayas. Mediana yoduria escolares 147 μg/L pero 34,96% con bocio. Consumo sal adecuadamente yodada 97%
India
92,7 (86) - Basu, 2007 - Agua recolectada por escolares en sus hogares, distrito Puducherry
Maldivas
38,8 - Pozos.
1,65 (10) - Agua de lluvia.
2,9 (1) - Agua desalinada.
Pandav, 1999
Argelia
58,3 (7) - 76,4 (8) - 121,8 (6) - 61 (6)
Mekimene, 2006 - Mekimene, 2009
Región de Charouine mayor contenido yodo en agua 121,8 μg/L y mayor mediana yoduria escolares 390 μg/L
Marruecos
17,8 (8) - 1,6 (11) - Johnson, 2003 - Ouneim Valley con 1,6 μg/L en agua y alta incidencia de desórdenes por deficiencia de yodo (DDY)
Grecia
4,7 (12) - 2,4 (163) - Koutras, 1970
En áreas endémicas menor contenido (2,4 μg/L). Mayor contenido en 12 muestras de Atenas
Sri Lanka
67,8 (5) - 8 (6) - 8,4 (4) - Fordyce, 2000
Anuradhapura mayor contenido yodo en agua 67,8 μg/L y menor incidencia de desórdenes por deficiencia de yodo (DDY)
China
11,66 (75) - Lu, 2005
Mayor contenido en pozos y manantiales (promedio 23,59 μg/L) que en lagos y ríos (promedio 12,72 μg/L).
Menor contenido en agua del grifo (promedio 4,3 μg/L). Mayor contenido yodo en agua región litoral
China
Mediana: 552 μg/L - Zhao, 2000
Agua de pozos. Altas medianas en agua correlacionadas con alta mediana yoduria y mayores tasas de bocio
Dinamarca
12,2 (41) - Rasmussen, 2000
En agua del grifo mayor contenido en Sealand, región oriental (187 μg/L) comparada con Jutland, región occidental (5,7 μg/L)
Dinamarca
1,1 (16) - Andersen, 2002
Agua del grifo en Groenlandia proveniente de glaciares o nieve derretida
Venezuela
4,22 - 1,50 - 1,36 - De Venanzi, 1954
Región andina. Mayor prevalencia bocio y menor concentración yodo en agua en El Horno (1,5 μg/L) y La Vega (1,36 μg/L)
Venezuela
Rango: 0,2-0,6 μg/L - Roche, 1961
Selva amazónica. Aguas del río Ventuari. Baja yoduria en 24 horas de población indígena
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