¿Para qué sirve este enorme banco de sangre y orina alemán?
Unas 400 000 muestras de ciudadanos alemanes, recogidas a lo largo de cuatro décadas y almacenadas en un antiguo búnker militar, trazan el aumento (y a veces la caída) de los contaminantes químicos en un país industrial.
En el Banco Alemán de Especímenes Ambientales, Dominik Lermen se encuentra entre los tanques de criogenización que contienen miles de frascos de sangre y orina. Científico del Instituto Fraunhofer de Ingeniería Biomédica, Lerman dirige el equipo que recoge cada año muestras de estudiantes y las almacena aquí en nombre de la Agencia Alemana de Medio Ambiente.
MÜNSTER, ALEMANIA - A 15 minutos al sureste de esta ciudad universitaria, las calles residenciales dan paso a los campos de cultivo, y la carretera serpentea y se estrecha. Junto a un gran bosque, detrás de una alta valla de eslabones, se encuentran cinco viejos búnkeres militares, con techos curvos cubiertos de hierba.
Dominik Lermen se dirige a uno de ellos y saca un manojo de llaves del bolsillo. El piar de los pájaros y el viento que sopla entre los árboles se traga el tintineo. Finalmente, encuentra la llave correcta, y le sigo a través de la sencilla puerta verde, hasta el mejor archivo del mundo sobre la contaminación por los contaminantes químicos en los seres humanos.
"Aquí", dice Lermen, "tenemos unas 400 000 muestras de más de 17 000 personas. En su mayoría, sangre entera, orina y plasma".
Estamos en una sala enorme, sin ventanas y poco iluminada, con paredes de hormigón desnudo de unos dos metros de grosor. Unos pilares blancos sostienen el techo curvo. Hace frío (un poco más de 10 grados centígrados), pero no tanto como en el interior de los 42 criotanques de acero inoxidable que llenan la sala en ordenadas filas. Cada una de ellas mide unos dos metros de alto y 60 centímetros de ancho, y está conectada a tuberías metálicas que recorren todo el edificio.
Se trata del archivo de muestras humanas del Banco de Especímenes Ambientales (ESB) de Alemania, un esfuerzo del Ministerio Federal de Medio Ambiente "para controlar y analizar sistemáticamente la exposición humana a sustancias químicas como el plomo, el mercurio, los plastificantes y otras", dice Lermen. Con más de cuatro décadas de antigüedad, es el mejor y más largo registro de este tipo.
El banco de muestras se encuentra en un búnker que en su día sirvió de depósito médico para el ejército alemán, a las afueras de la ciudad occidental de Münster.
Cada año, Lermen y sus colegas del Instituto Fraunhofer de Ingeniería Biomédica recogen y analizan muestras de sangre y orina de voluntarios de los cuatro rincones de Alemania, y luego las almacenan aquí para futuras investigaciones. El proyecto tiene dos objetivos: revelar qué sustancias se han acumulado ya en cantidades grandes y potencialmente peligrosas en los cuerpos alemanes, y verificar si las prohibiciones y regulaciones de algunas de esas sustancias han funcionado realmente.
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Está claro que la regulación puede funcionar: los niveles de plomo y mercurio en sangre han caído en picado en las últimas décadas en Alemania, al igual que en otros países industrializados. Al mismo tiempo, la proliferación de compuestos orgánicos sintéticos como los PFAS (también conocidos como "productos químicos para siempre") ha creado nuevas e inquietantes amenazas que hacen aún más urgente el trabajo realizado en esta oscura instalación.
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Lermen, de 44 años, calvo, con barba poblada y una voz agradablemente sonora, se pone un protector para el rostro, sube una escalera móvil y levanta la tapa de una de las altas cubas de crio-almacenamiento. Una niebla blanca brota de la abertura y se disipa al hundirse en el suelo de hormigón.
"Todos estos depósitos están llenos de unos 160 litros de nitrógeno líquido", dice Lermen. "Sólo a estas temperaturas extremas podemos garantizar la longevidad de nuestro archivo".
En el interior de los tanques, el nitrógeno líquido mantiene las muestras en una congelación por debajo de los -124ºC. Los viales se almacenan en bastidores que se asientan en la nube de nitrógeno gaseoso sobre el líquido.
Con las manos y los antebrazos protegidos por guantes especiales, Lermen se introduce en el tanque y levanta un estante lleno de viales de la nube de nitrógeno que se encuentra sobre el lago de nitrógeno líquido. La temperatura en la nube es inferior a -160°C. Tras unos instantes, vuelve a bajar la gradilla al contenedor y cierra la tapa.
"Cuando sacamos las muestras del tanque, los viales experimentan un rápido cambio de temperatura de unos 170°", dice. "Por supuesto, queremos mantener esto al mínimo". Si se trata de preservar un registro para la eternidad, cada segundo cuenta.
Los estudiantes son nuestro primer aviso
Aunque los científicos de la Universidad de Münster empezaron a urdir planes para la ESB en la década de 1970, ésta se puso en marcha oficialmente en 1985. Las primeras muestras se recogieron en los alrededores de Münster, en el oeste de Alemania, pero tras la reunificación de Alemania Occidental y Oriental en 1990, el programa de muestreo anual se amplió a Greifswald, en el norte, Halle, en el este, y Ulm, en el sur. La idea era obtener una imagen verdaderamente nacional de la contaminación química.
La ESB también recoge muestras ambientales (huevos de ave, plantas, peces, mejillones, ciervos, lombrices de tierra y suelo) en 14 lugares diferentes, incluyendo ciudades, reservas naturales y granjas. Pero sólo las muestras humanas se almacenan en el búnker de Münster, un antiguo depósito médico del ejército. El archivo se trasladó aquí desde la universidad en 2012. Los gruesos muros, lo suficientemente resistentes como para soportar una bomba o un accidente aéreo, también protegen las muestras de la radiación cósmica que, de otro modo, podría degradarlas a muy largo plazo.
Las muestras del búnker no se toman de alemanes de todas las edades, sino solo de estudiantes de entre 20 y 29 años, en parte para excluir a las personas que podrían tener una alta exposición laboral a sustancias químicas.
Till Weber, científico de la Agencia Alemana de Medio Ambiente, gestiona el banco de muestras. Comenzó a funcionar en 1985 y mantiene el registro más consistente del mundo (y uno de los más largos) de la carga química cambiante de los seres humanos.
"Tomamos muestras deliberadamente de estudiantes" como indicadores de la amenaza a la que se enfrenta la población en general, dice Marike Kolossa-Gehring, científica principal y directora de proyectos del ESB en la Agencia Alemana de Medio Ambiente en Berlín.
"Los estudiantes no están expuestos a determinadas sustancias debido a su trabajo. Y partiendo de la base de que la exposición a sustancias persistentes tiende a aumentar y a acumularse con la edad, si encontráramos niveles elevados de sustancias ya en estudiantes jóvenes, sabríamos que debemos prestar mucha atención a estas sustancias en particular".
"En cierto sentido, los estudiantes son nuestro sistema de alerta temprana".
Sangre nueva para el búnker
Anjuli Weber, una estudiante de medicina de 21 años de la Universidad de Ulm, es una de las recientes incorporaciones a este sistema. Tras enterarse del biobanco a través de un correo electrónico enviado a todo el campus, "tenía curiosidad por saber más sobre él, así como sobre el estado de mi cuerpo", afirma. Los participantes acaban recibiendo algunos de los resultados de sus pruebas.
Una mañana de mayo, Weber se presenta en el gran laboratorio móvil del Instituto Fraunhofer, estacionado en un aparcamiento de las afueras de Ulm para realizar tres días de pruebas. Antes de entrar, un miembro del personal revisa los detalles del historial médico y la situación vital de Weber, incluidos sus hábitos alimenticios y el uso de medicamentos y cosméticos. Un dentista comprueba si tiene empastes de amalgama, que contienen mercurio y otros metales.
En el interior del camión, Weber se encuentra con una instalación médica de última generación, con un laboratorio de bioseguridad 2 blindado para seis trabajadores, un criotanque móvil para almacenar muestras y una oficina trasera. Entrega un gran frasco de plástico marrón que contiene su orina de las últimas 24 horas. Un técnico comienza inmediatamente a analizarla.
A continuación, otro técnico extrae unos 180 mililitros de la sangre de Weber, unas seis veces más de lo que se puede entregar en un análisis médico ordinario, pero mucho menos que la pinta que se entrega cuando se dona. En 45 minutos, la sangre ha sido analizada en función de parámetros rutinarios y dividida en 16 alícuotas de sangre total y 24 de plasma. Registradas y con código de barras, se colocan en el contenedor de nitrógeno líquido, para ser entregadas a uno de los mayores criotanques del búnker cercano a Münster.
En el búnker de las afueras de Münster se almacenan unas 400 000 muestras y cada año se añaden otras nuevas procedentes de cuatro lugares de muestreo en toda Alemania.
Desde allí viajarán a laboratorios externos para ser analizadas en busca de sustancias químicas tóxicas, a través de una cadena de frío ininterrumpida que mantiene las muestras profundamente congeladas, limitando así el riesgo de que sean alteradas.
Hay unas dos docenas de bancos de muestras ambientales en todo el mundo; el más antiguo, en Estocolmo (Suecia), data de la década de 1960. Lo que hace único al ESB alemán es la calidad y consistencia de sus datos. Mientras que algunos ESB trabajan de forma puntual (cuando una nutria o una ballena muertas llegan a la costa, sus tejidos también van al banco), el archivo alemán sigue un protocolo estricto y procedimientos estándar. El mismo laboratorio móvil se desplaza cada año a los cuatro lugares de muestreo de Alemania.
"Llevamos más de tres décadas utilizando los mismos métodos estandarizados de muestreo y almacenamiento. Eso hace que nuestros datos sean realmente comparables y nos permite hacer análisis y predicciones con confianza", dice Kolossa-Gehring.
Buenas y malas noticias
De vuelta al búnker, otro científico de la Agencia de Medio Ambiente llamado Till Weber (sin relación con Anjuli Weber) me cuenta que investigadores de muchos países han estudiado los datos alemanes. Los resultados han sido tanto alentadores como preocupantes.
Un estudio muestra que los niveles de mercurio en sangre y orina se redujeron un 57% y un 86% respectivamente entre 1995 y 2018. "Una de las razones de este descenso continuo es la disminución del uso de amalgamas en odontología y, probablemente, la concienciación sobre la exposición al mercurio del pescado y el marisco", dice Weber.
Un banco de trabajo criogénico en el búnker permite comprobar y analizar las muestras sin interrumpir la cadena de frío, lo que es esencial para conservarlas como registro a largo plazo.
El plomo ha seguido una tendencia similar. Los datos obtenidos de 3851 adultos jóvenes en Münster muestran que el nivel medio de plomo en sangre se redujo en aproximadamente un 87% entre 1981 y 2019. La razón principal: la prohibición de la gasolina con plomo en Alemania entró en vigor en 1988, por lo que los gases de escape de los automóviles ya no contaminan el aire con plomo.
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"Ningún fabricante pone deliberadamente sustancias nocivas en el mercado", opina Weber. "Pero a veces sólo con el tiempo nos enteramos de la verdadera toxicidad de ciertas sustancias químicas. Eso es lo que hace que una bio vigilancia como la nuestra sea tan importante para toda la sociedad."
Aunque es obligatorio realizar ciertas pruebas antes de utilizar nuevas sustancias en productos comerciales, los datos sobre los efectos a largo plazo en la salud son escasos para la mayoría de ellas. El número de sustancias químicas sintéticas crece con tanta rapidez que es casi imposible hacer un seguimiento de sus efectos individuales, por no hablar de los combinados.
La Unión Europea tiene probablemente la normativa más estricta sobre productos químicos. En abril, la Comisión Europea publicó una "hoja de ruta de las restricciones": Según las autoridades, podrían prohibirse hasta 12 000 sustancias relacionadas con alteraciones hormonales, cáncer, obesidad o diabetes. Sería la "mayor prohibición de sustancias químicas tóxicas" hasta la fecha, según la Oficina Europea de Medio Ambiente (OEMA), una red de grupos de ciudadanos, y podría suponer un duro golpe para la industria petroquímica.
Uno de los principales objetivos: los PFAS, apodados "productos químicos para siempre" porque tardan cientos de años en degradarse de forma natural. Los envases alimentarios y los retardantes de llama, la ropa impermeable y los equipos de exterior, los paraguas y las sartenes antiadherentes, todos utilizan sustancias tóxicas PFAS.
Se han encontrado rastros de estas y otras sustancias, como los ftalatos, que se utilizan como disolventes y como plastificantes, literalmente en todas las muestras desde que la ESB empezó a buscarlas, dicen Lermen y Weber. Estas sustancias químicas son omnipresentes y es imposible rastrear su origen de forma fiable. Por eso es muy importante regular su uso.
Desde 1999, Europa ha prohibido o regulado los ftalatos individuales, identificados como endocrinos disruptivos que pueden interferir en la reproducción. Los fabricantes han respondido cambiando ligeramente la fórmula de las sustancias prohibidas para inventar nuevas sustancias químicas no reguladas con características similares. Los estudios derivados de la ESB alemana muestran que la exposición global a los ftalatos ha aumentado.
"Esto indica claramente que el número de sustancias químicas sustitutivas sigue aumentando, y aún no sabemos mucho sobre sus efectos", afirma Kolossa-Gehring.
Es importante que la gente sepa lo máximo posible sobre las sustancias químicas a las que se expone, dice Till Weber antes de cerrar la puerta verde del búnker por hoy.
"No queremos asustar a nadie ni decirle que no vuelva a utilizar ningún plástico en su vida. Pero todos tenemos que tomar conciencia de lo que nos rodea y, a la larga, también dentro de nuestro cuerpo".
Esther Horvath es una fotógrafa afincada en Alemania que documenta las regiones polares. Síguela en Instagram. El periodista independiente Florian Sturm también reside en Alemania.
Este artículo se publicó originalmente en inglés en nationalgeographic.com.
