INTRODUCCION A LA TOXICOLOGIA aspectos basicos de toxicologia

La toxicología es una disciplina
científica con un importante
desarrollo en la actualidad, en la
que los científicos llamados
“toxicólogos” han llegado a serlo a
través de su experiencia, más que
por un entrenamiento formal.
Su objetivo es entender cómo afectan
ciertas sustancias químicas al organismo de
los seres vivos y encontrar los niveles de
estas sustancias a partir de los cuales un
compuesto pasa de ser seguro a no serlo.
Esta meta es muy difícil de alcanzar puesto
que lo que es inocuo para una persona
podría ser letal para otra.
Introducción a la Toxicología. Aspectos básicos
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Actualmente existe una cierta
incertidumbre en el establecimiento
de los efectos que determinados
compuestos químicos pueden tener,
estableciéndose diferentes niveles de
toxicidad.
Por tanto, hay que establecer,
“umbrales” desde un punto de vista
toxicológico, para delimitar una línea
divisora entre nivel de exposición-
efecto y nivel de exposición-no efecto.
Este umbral de referencia, hace
alusión a la mínima cantidad de una
sustancia capaz de provocar un efecto
en el organismo o la máxima
concentración del compuesto que no
produce efectos adversos detectables.
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High dietary copper (>15 ppm) was found in 28 of 35 feed samples
El conocimiento de la toxicidad de las sustancias, solo puede obtenerse, a
partir de las previsiones teóricas, por 2 vías: estudios retrospectivos de
casos de intoxicación y mediante ensayos experimentales con animales y
plantas. Sólo en muy contadas ocasiones, se efectúa experimentación con
humanos debido a las implicaciones éticas y legales que ello tiene; de
estudios retrospectivos de intoxicaciones ocurridas en humanos, se
obtienen los datos de “toxicidad estimada”.
Retrospective study of chronic copper poissoning in sheep. Villar, et al. 2002
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Generalmente,
los ensayos
de toxicidad se llevan
a cabo sobre animales, de
manera que con el propósito
de
extrapolar
la información
animal a
los humanos, los
toxicólogos usan el máximo
nivel de exposición que no
provoca efectos adversos
detectables de ninguna clase, en
cualquier ensayo animal, y
luego establecen
el
denominado “margen de
seguridad”, que es una
separación
establecida
arbitrariamente entre el umbral
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 Se usa un FI de 10 cuando el NOAEL se obtuvo de experimentos con
animales y se quiere extrapolar los resultados para determinar los
niveles protectores para el hombre
 Se usa un FI de 10 para tomar en cuenta la variabilidad en la población
general. Tiene por objeto proteger a las subpoblaciones más sensibles
(niños, ancianos)
 Se aplica un FP entre 0 y 10 para reflejar una evaluación cualitativa
profesional de las incertidumbres adicionales en el estudio crítico y
en la base de datos que no se hayan mencionado entre los FI
precedentes. El valor normal del FP es 1

EJEMPLO
Las suposiciones que están por detrás del margen cien veces mayor son
que los seres humanos son diez veces más sensibles a los efectos
adversos de estas sustancias químicas que los animales de ensayo, y
que los débiles entre la población humana son diez veces más
sensibles que los saludables.
Hay que recalcar que la tolerancia del
organismo hacia un compuesto tóxico varía
entre diferentes grupos de individuos e
incluso entre distintos individuos entre sí,
pertenecientes a una misma identidad
grupal.
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Principios Generales de toxicología:
CLASES DE INTOXICACIONES
La acción de un agente tóxico sobre un organismo se traduce en una alteración del
estado fisiológico o de salud. Según el grado de alteración del individuo, la
intoxicación se puede calificar como aguda, subaguda, crónica o recidivante.
• Aguda: consiste en la aparición de un cuadro clínico patológico, a veces dramático, por la exposición de
corta duración, mediante una o varias dosis y con una absorción muy rápida (menos de 24 horas). En
algunos casos como lo que ocurre con el fósforo, los efectos podrían aparecer a la semana de su ingestión
o exposición.
• Subaguda o subcrónica: significa un menor grado de aparatosidad de la intoxicación, produciendo
algunos trastornos a nivel biológico pero sin manifestarse de forma clara. Se deben a varias dosis no
demasiado grandes pero prolongadas en el tiempo (semanas, límite 90 dias).
• Crónica: se produce como consecuencia de la repetida absorción de un tóxico, siendo el tiempo de
exposición especialmente alto (>90 días). A veces esta intoxicación se produce por la absorción de
cantidades pequeñas de agente tóxico pero, ante las sucesivas exposiciones, se produce acumulación en
algún órgano o tejido o a veces lo que se acumulan son los efectos. No suele manifestarse (estado
subclínico) hasta que llega el momento en que, por un estado fisiológico más bajo o un posible
movimiento del agente tóxico, se manifiesta a largo plazo. Generalmente, esto suele ocurrir en nuestros
días con el uso de plaguicidas.
• Retardada: es un efecto que se manifiesta a mayor o menor plazo, cuando se ha sufrido una única
exposición, y tras haber eliminado el agente tóxico del organismo. P.e., el Paraquat (plaguicida), algunas
semanas después de la ingestión de una dosis, que sólo haya producido inicialmente problemas
gastrointestinales, puede ocasionar una fibrosis pulmonar produciendo incluso la muerte.
• Recidivante: repetición de intoxicaciones que conducen al individuo a estados de deficiencia biológica
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Definiciones y conceptos
Tóxico: Un tóxico puede definirse como cualquier sustancia capaz
de provocar una respuesta nociva en un sistema biológico.
Prácticamente todas las sustancias químicas conocidas presentan
la capacidad de ocasionar lesiones o incluso la muerte si se
encuentran en cantidad suficiente.
Sustancias exógenas al organismo: XENOBIÓTICOS
Sustancias producidas por seres vivos: TOXINAS
Dosis: es la concentración de una sustancia a la cual el organismo está
expuesto y en la cual se ha de contabilizar la cantidad de tóxico total por
las diferentes vías de entrada. Cualquier efecto tóxico, es proporcional a la
dosis.
*Dosis externa (potencial)(DP); es la cantidad de una sustancia contenida
en el material a ingerir, en el aire a inspirar o en el material a aplicar sobre
la piel.
*Dosis interna (dosis absorbida)(DA); es la cantidad de una sustancia que
atraviesa una barrera de absorción (Límite de intercambio) de un
organismo, ya sea por medio de mecanismos físicos o biológicos
(mg/Kg/día)
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Dosis umbral (DU): nivel de exposición por debajo del cual no se
observan efectos nocivos para la población.
¿ Que es una sustancia o contaminante toxico ?
Una sustancia tóxica es toda sustancia química que puede
lesionar o matar a una persona, un animal o una planta; es un
veneno. Se utiliza el término “tóxico” toda vez que se hace
referencia a sustancias tóxicas que son producidas por las
actividades humanas o son derivadas de éstas.
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Dosis letal (DL): es aquella que produce la muerte; Cuando nos
interesa registrar la producción de muerte, se maneja el
denominado “tiempo letal (TL) y tiempo letal medio (TLM)”; este
último es el tiempo promedio transcurrido en los diferentes
individuos, desde la aplicación del tóxico hasta su muerte. El
parámetro con mayor exactitud es el TL50, referido al 50% de los
individuos experimentados. También se podrá hablar de
concentración letal.

Dosis efectiva media (DEM); es la cantidad de una sustancia que causa
trastorno en la mitad de los animales ensayados. Se expresa en mg de
tóxico/kg de peso corporal. Esta cantidad es siempre más baja que la
dosis letal. También se podrá hablar de concentración efectiva media.
Dosis tóxica: es aquella que produce algún efecto dañino.
Intensidad de una exposición (E): es función de la concentración de la
sustancia en contacto con la superficie externa del organismo y la
duración del contacto (tiempo).
-Los efectos tóxicos se producen cuando el agente químico ha
alcanzado el receptor apropiado en una concentración y tiempo
suficientes como para producir el efecto nocivo.
- Dosis fraccionadas reducen la intensidad del efecto producido,
porque:
El agente químico es biotransformado entre dosis sucesivas.
El agente químico es eliminado.
El efecto producido por cada administración es neutralizado
antes de la
siguiente administración.
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Etapas del fenómeno tóxico
Subfactores como estado físico de los agentes (vapor o gas), proceso
respiratorio en sí (L /min que se introducen por vías respiratoria), área
pulmonar (m2) y permeabilidad (capacidad de retención superior).
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Áreas de la toxicología
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Toxicología ambiental; Estudia las sustancias químicas que contaminan
alimentos, suelo, agua, atmósfera; una rama o vertiente de ésta es la
Ecotoxicología que considera el daño de contaminantes a determinadas
poblaciones.
La toxicología ocupacional (industrial), que analiza los efectos en la salud
que tiene la exposición a las sustancias químicas en el lugar de trabajo
Toxicología Reglamentaria; genera normas para establecer una
exposición segura.
Toxicología Alimentaria; ofrece seguridad en cuanto al consumo de
determinados alimentos
Toxicología Clínica; analiza enfermedades relacionadas con la exposición
de sustancias tóxicas.
Toxicología forense; considera aspectos médico-legales del uso de
tóxicos.

Áreas de la toxicología
GRUPOS MÁS IMPORTANTES DE TÓXICOS SON
los correspondientes a:
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-metales pesados
-Disolventes o vapores
-Radiaciones y sustancias radiactivas
-Dioxinas y furanos
-pesticidas

Clasificación y efectos de los agentes tóxicos
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Los tóxicos se clasifican en función de múltiples criterios, principalmente los
siguientes:
- Según el estado físico: Gas, Líquido o sólido
- Según su composición química: (inorgánicos y orgánicos); hidrocarburos,
alcoholes,
aminas, hidrocarburos halogenados.
- Según su origen: animal, vegetal, bacteriano, mineral.
- Según su uso: plaguicidas, disolventes, aditivos para alimentos
- Según el ambiente: contaminantes de áreas de trabajo, contaminantes del
medio
ambiente
- Según el órgano al que afecta: hígado, riñón…
Según su efecto: carcinogénico, mutagénico, teratogénico…
-Según su efecto de acción biológica: interferencia en el transporte de oxígeno,
inhibidores de azúcares, inhibidores de un activador o cofactor de enzimas,
estimuladores de la actividad enzimática.
- Según su potencial tóxico: extremadamente tóxico, muy tóxico, ligeramente
tóxico.

Clasificación y efectos de los agentes tóxicos
Pb: inhibe las enzimas necesarias para la
síntesis del grupo hemo
Cu: se une a cofactores enzimáticos
que tienen el grupo tiol (-SH) y
bloquean la descarboxilación
oxidativa de los ácidos cetónicos
CO: dificulta
el transporte de oxígeno así
como compuestos nitrados y
aminados como la anilina y
el nitrobenceno
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Clasificación de los efectos
La capacidad de acumulación del tóxico no es ilimitada
Según su capacidad de acumulación
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•Acumulativos: tienen una velocidad de eliminación despreciable o
nula; pueden acumularse en tejidos (pesticidas en el tejido adiposo)
o en un órgano (sílice en los pulmones).
•No acumulativos: su velocidad de eliminación es alta. Ejemplo,
algunos disolventes.
•Parcialmente acumulativos: se eliminan lentamente; por ejemplo,
algunos metales.

Según su modo de acción en el
organismo
•Efecto aditivo: producido por la suma de dos efectos individuales; dos
insecticidas organosfosforados producen una inhibición aditiva de la
acetilcolina (2+2=4). Ejemplo más común para contaminantes atmosféricos.
•Efecto sinérgico: cuando el efecto producido en el organismo por diferentes
sustancias tóxicas que confluyen es mucho mayor que el previsto para la
suma de los efectos de las distintas sustancias cuando actúan de manera
independiente. (2+4)=20
•Efecto de potencia: cuando una sustancia no es tóxica en un determinado
órgano blanco pero que, ante la presencia de otra, se vuelve mucho más
tóxica.(0+4=15)
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Según su modo de acción en el
organismo
•Efecto antagónico: cuando dos sustancias suministradas simultáneamente
ejercen efectos opuestos en el organismo, ejerciendo efecto neutralizante
(3+(-3)=0) ó generando otro compuesto menos tóxico (3+3=1).
Éste puede ser competitivo, cuando el tóxico se une a un determinado
receptor e impide que otra sustancia se una y actúe, así como no
competitivo, cuando dos tóxicos actúan sobre diferentes receptores
ejerciendo efectos contrarios.
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Clasificación de los tóxicos
En función de la alteración que el tóxico puede llegar a causar
•Corrosivos: son aquellas sustancias, que cuando entran en contacto con
los tejidos vivos, pueden llegar a producir destrucción de los mismos.
•Irritante; son aquellos que producen una inflamación en la zona de
contacto, que suele ser la piel y las mucosas ocular y respiratoria.
•Neumoconiótico; son los que producen neumoconiosis (alteración
pulmonar debida a sustancias sólidas insolubles que se depositan en el
pulmón).
•Anestésicos y narcóticos; producen depresión del sistema nervioso
(provocan la pérdida de sensibilidad).
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Clasificación de los tóxicos
En función de la alteración que el tóxico puede llegar a causar
•Sensibilizantes; en pequeñas cantidades, producen efectos alérgicos,
que pueden manifestarse de forma diversa (asma, dermatitis).
•Cancerígenos, mutagénicos y tóxicos para la reproducción; según
produzcan cáncer, cambios en el material genético o pérdida de fertilidad,
respectivamente.
•Asfixiantes; son los que producen anoxia (falta de oxígeno, oxigenación
insuficiente). Los asfixiantes pueden ser de dos tipos:
-Físicos: son los que producen anoxia por desplazamiento de
oxígeno en el aire.
- Químicos: son los que producen anoxia por alteración de los
mecanismos oxidativos biológicos.
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Etapas de la evaluación del riesgo
Etapas de la evaluación del riesgo para la salud humana
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Espectro de los efectos
indeseables
Efectos secundarios
•El espectro de los efectos indeseables de las sustancias químicas es muy
amplio. En terapéutica, un fármaco produce números efectos, pero solo
uno de ellos se asocia al objetivo principal del tratamiento, el resto de los
efectos se denominan efectos secundarios o indeseables. Algunos de los
efectos secundarios de los fármacos son nocivos para el ser humano, son
los denominados efectos adversos, nocivos o tóxicos.
•Reacciones alérgicas
alergia consiste en una respuesta inmunitaria desencadenada por una
sensibilización anterior a esa sustancia o a otra con estructura similar.
•Idiosincrasia
La idiosincrasia química hace referencia a una reactividad anormal de
origen genético frente a una sustancia química. La
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indeseables
Toxicidad inmediata y toxicidad demorada
Los efectos tóxicos inmediatos aparecen rápidamente después de la
administración de una dosis única de una sustancia, mientras que los
efectos tóxicos retardados aparecen después de transcurrido un tiempo.
Efectos tóxicos reversibles e irreversibles
Un efecto tóxico reversible es aquel que al desaparecer la exposición al
tóxico se revierte el efecto observado. En cambio, un efecto tóxico es
irreversible cuando al cesar la exposición perdura el efecto observado.
Toxicidad local y sistémica
Otra diferencia entre los tipos de efectos se refiere al lugar de acción. Los
efectos tóxicos locales se producen en el lugar donde del primer contacto
entre la sustancia tóxica y el sistema biológico. Por otro lado, los efectos
sintéticos requieren que el tóxico se absorba, se distribuya hasta un punto
distante donde provocará los efectos nocivos.
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indeseables
•Tolerancia
•La tolerancia es la disminución de la sensibilidad al efecto toxico de una
sustancia que se produce como consecuencia de una exposición anterior a
dicha sustancia o a otra estructuralmente semejante.
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PROBLEMÁTICA DE LOS
PLAGUICIDAS:
aspectos ambientales y toxicológicos
ORIGEN DEL PROBLEMA
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