Intoxicación aguda

El sistema respiratorio se ve gravemente afectado por la inhalación de aire contaminado con cadmio: Se describen la falta de aire, el edema pulmonar y la destrucción de las membranas mucosas como parte de la neumonitis inducida por el cadmio . Como ya se informó en 1942, la ingesta de alimentos contaminados con cadmio provoca efectos gastrointestinales agudos, como vómitos y diarrea .

Daños renales

Desde hace tiempo se ha descrito que los daños renales son el principal problema de los pacientes expuestos crónicamente al cadmio . Como se ha mencionado anteriormente, el cadmio llega al riñón en forma de cadmio-metotioneína (Cd-MT). La Cd-MT se filtra en el glomérulo y posteriormente se reabsorbe en el túbulo proximal. A continuación, permanece en las células del túbulo y constituye la mayor parte de la carga corporal de cadmio. La cantidad de cadmio en las células del túbulo renal aumenta durante la vida de cada persona. Se está discutiendo una perturbación del metabolismo del fósforo y del calcio como resultado de este fenómeno. También se discute que un aumento de la carga de cadmio en el riñón da lugar a una mayor excreción de calcio, lo que conduce a un mayor riesgo de cálculos renales.

Se ha demostrado que la excreción urinaria de cadmio se correlaciona con el grado de daño renal inducido por el cadmio: Una excreción urinaria de 2,5 microgramos de cadmio por gramo de creatinina refleja un grado de daño tubular renal del 4% . Sin embargo, los principales marcadores de daño renal son la β2-microglobulina excretada en la orina, la N-acetil-α-D-glucosaminidasa (NAG) y la proteína de unión al retinol (RBP). El estudio ChinaCad mostró valores significativamente más altos de β2-microglobulina urinaria y RBP en personas con alta concentración de cadmio en sangre que en personas con valores normales . En el primer grupo, se observaron daños tanto glomerulares como tubulares. Se ha discutido si el daño tubular es o no reversible. Sin embargo, la opinión general hoy en día es que es irreversible.

Efectos del cadmio en la biología reproductiva

El cadmio parece interferir en la vía esteroidogénica ovárica en ratas. Piasek et al. evaluaron los efectos directos de la exposición al cadmio in vitro sobre la esteroidogénesis en los ovarios de rata.

Los más afectados fueron las producciones de progesterona y testosterona . Se ha informado que dosis bajas de cadmio estimulan la biosíntesis de la progesterona ovárica, mientras que dosis altas la inhiben . La exposición materna al cadmio se asocia a un bajo peso al nacer y a un aumento de los abortos espontáneos. También existen pruebas de que el cadmio es un potente estrógeno no esteroideo in vivo e in vitro. Los estudios realizados en ratas mostraron que el cadmio precipita un mayor desarrollo mamario y un aumento del peso uterino.

Daños óseos y la enfermedad de Itai-Itai

Varios estudios realizados en el siglo XX mostraron una conexión entre la intoxicación por cadmio y los daños óseos, por ejemplo, en trabajadores expuestos a humos y polvo contaminados con cadmio.

También se ha demostrado que el cadmio está relacionado con la aparición del Itai-Itai, una enfermedad en la que los pacientes muestran una amplia gama de síntomas como: un bajo grado de mineralización ósea, un alto índice de fracturas, un mayor índice de osteoporosis y un intenso dolor asociado a los huesos. En la década de 1940 se observó una aparición epidémica de la enfermedad de Itai-Itai en la cuenca del río Jinzu (Japón). En un estudio realizado en esta ocasión, se descubrió que los pacientes mostraban los síntomas característicos después de haber comido arroz, cultivado en campos regados con agua altamente contaminada con cadmio. También se observaron pseudofracturas características de la osteomalacia y una grave descalcificación del esqueleto. Las críticas a este estudio surgieron por el hecho de que la mayoría del colectivo de pacientes estaba formado por mujeres en la postmenopausia . Se sugirió que la osteoporosis subyacente, posiblemente potenciada por la intoxicación por cadmio, era la verdadera razón de los síntomas observados.

En 2003, Honda et al. hallaron más pruebas de la causalidad de la intoxicación por cadmio en las enfermedades óseas y describieron una correlación inversa entre el índice STIFF (un método de ultrasonido para medir la densidad ósea) y la concentración de cadmio en la orina. En el estudio OSCAR, realizado con 1021 personas del sur de Suecia, se obtuvieron resultados similares. En este estudio se observó una correlación negativa significativa entre la concentración de cadmio en la orina y la baja densidad mineral ósea, especialmente en personas de 60 años o más. Además, se encontraron pruebas de un mayor riesgo de fracturas de antebrazo en los individuos expuestos al cadmio. Los individuos incluidos en este estudio eran trabajadores de la planta de baterías, o habitantes de una ciudad cercana a la planta de baterías. Se incluyó un grupo de personas no expuestas como grupo de referencia.

El estudio belga CadmiBel -realizado entre 1985 y 1989- llegó a conclusiones similares: Se supone que incluso una mínima exposición ambiental al cadmio provoca una desmineralización del esqueleto . Algunos de los participantes en el estudio CadmiBel fueron sometidos posteriormente a pruebas de densidad ósea en el antebrazo durante el llamado estudio PheeCad (1992-1995). Aquí también se encontraron densidades óseas más bajas en los individuos previamente expuestos al cadmio. El aspecto más interesante de este estudio fue el hecho de que su carga corporal total de cadmio (según la excreción urinaria de cadmio) era significativamente menor que la de los pacientes japoneses de Itai-Itai: Los participantes de CadmiBel/PheeCad mostraban una excreción urinaria de cadmio de sólo 1 μg/g de creatinina, mientras que los pacientes de Itai-Itai presentaban una excreción de aproximadamente 30 μg/g de creatinina.

El mecanismo exacto de interferencia entre el cadmio y la mineralización ósea sigue sin descubrirse. Actualmente, parece tan probable una influencia directa sobre la función de los osteoblastos y los osteoclastos como una influencia indirecta a través de la inducción de la disfunción renal. También se discute una perturbación de la vía metabólica de la vitamina D3 a través del cadmio: Según estas hipótesis, el plomo y el cadmio interactúan con las hidroxilasas mitocondriales del complejo endocrino de la vitamina D3. La figura 2 ofrece una visión general de los efectos del cadmio en varios sistemas de órganos.

Carcinogenicidad

Hay algunas pruebas de que el cadmio puede causar cáncer. Waalkes et al. han demostrado que una inyección subcutánea de cloruro de cadmio puede inducir cáncer de próstata en ratas Wistar . Este grupo también postuló que altas dosis de cadmio pueden causar una grave necrosis testicular en ratas, seguida de una mayor incidencia de tumores intersticiales testiculares. Sin embargo, a diferencia de los datos de laboratorio, los estudios epidemiológicos no pudieron demostrar de forma convincente que el cadmio fuera una causa de cáncer de próstata.

No obstante, las primeras publicaciones sugirieron una asociación entre el cadmio y el cáncer renal en los seres humanos. Esta suposición fue confirmada en 2005 por una revisión sistemática de siete estudios epidemiológicos y once estudios clínicos . En consecuencia, la IARC (Agencia Internacional para la Investigación del Cáncer) decidió clasificar el cadmio como carcinógeno humano del grupo I. Sin embargo, los datos más recientes apoyan la suposición de que sólo la absorción de cadmio a través del sistema respiratorio tiene potencial carcinogénico.

Aunque los mecanismos moleculares de la carcinogénesis inducida por el cadmio aún no se entienden, varios factores pueden contribuir a ello: La regulación al alza de la señalización mitogénica, la perturbación del mecanismo de reparación del ADN y la adquisición de resistencia apoptótica por la exposición al cadmio . También se está debatiendo la sustitución del zinc por el cadmio en las proteínas reguladoras de la transcripción. Además, nuevos datos mostraron que el cadmio es capaz de cambiar la conformación de la E-Cadherina, una glicoproteína transmembrana que se une al Ca(II). La E-Cadherina desempeña un papel importante en las adhesiones célula-célula, especialmente en las células epidérmicas. Estos resultados son coherentes con la hipótesis de que la E-cadherina puede ser una diana molecular directa de la toxicidad del Cd(2+).

Hay muchos otros campos de la medicina laboral y la toxicología en los que actualmente se sospecha que el cadmio desempeña un papel importante Se omiten en relación con el espacio limitado y la exhaustividad de esta revisión.