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21. Toxicología I y II
Ramas de la toxicología
Toxicología ambiental: se encarga el estudio de los efectos tóxicos
sobre la flora y la fauna, ya que la toxicología no solo estudia los efectos adversos de los xenobióticos sobre los seres humanos sino sobre todo los organismos vivos.
Toxicología molecular: se encarga del estudio de los mecanismos que
afectan el crecimiento y diferenciación celular y la respuesta celular a los agentes tóxicos. La toxicología como ciencia se define porque tiene una fase de observación y una fase de recolección de datos. El arte de la toxicología consiste en utilizar esos datos recogidos para predecir las consecuencias de la exposición a esos agentes tóxicos por parte de los seres vivos. La mayoría de las veces utilizamos los datos recogidos durante la fase de ciencia para hacer extrapolaciones e hipótesis en aquellas donde tenemos pocas o ninguna información, es decir, podemos saber los efectos adversos o letales de una sustancia sobre plantas y animales pero no podemos predecir a ciencia cierta que eso va a pasar en los seres humanos, ya que no se puede experimentar en humanos, entonces utilizamos esos datos para predecir que algunos de esos pueden ocurrir en seres humanos. Un ejemplo es el Tetraclorodibenceno-p-dioxina (TCDD), un insecticida con el que se demostró experimentalmente que al adminístraselo a ratas causa Carcinoma Hepatocelular, se puede decir que esto probablemente puede en ocurrir en seres humanos pero no aseverar que si ocurrirá. Se pueden hacer predicciones que son hipótesis, pero no son iguales los hechos a las predicciones.
Historia de la toxicología
EDAD ANTIGUA
Desde la aparición del hombre sobre la faz de la tierra, ya conocía de
sustancias venenosas que existen en el medio ambiente. Usaban restos de plantas o sustancias provenientes de animales, como venenos para la caza o la guerra. Hay evidencia impresa de esto en los Papiros de Ebers , considerados los primeros documentos que dejaron la civilización egipcia donde plasmaban que conocían de algunas sustancias
venenosas como cicuta, aconitina, opio, plomo, antimonio y sustancias parecidas a la Belladona.
Hipócrates: medico y filósofo griego. Considerado el padre de la
medicina, ya que fue el primero que puso la medicina sobre la base de la observación y la experimentación. Enunció unos principios toxicológicos clínicos relacionados con la biodisponibilidad en la terapéutica y la sobredosis.
Teofrasto: médico griego. Fue el primero en realizar una clasificación de
sustancias venenosas provenientes de plantas, publicado en su libro Historia Plantarum.
Dioscorides: médico griego en la corte francesa. Hizo primera
clasificación de los agentes tóxicos de acuerdo a su origen (Vegetal, Animal y Mineral).
Sócrates: filósofo griego. Referencia del uso de venenos de plantas
para infusiones.
Mitridates VI: rey romano que por temor a ser envenenado, ingería
regularmente una mezcla de sustancias de 26 a 52 compuestos con una mezcla protectora. Una vez fue capturado y al intentar suicidarse ingiriendo veneno no pudo por el consumo de la mezcla protectora, desde entonces se utiliza el término Mitridático para cualquier mezcla protectora (antídoto). EDAD MEDIA
Maimonides: médico judío español. Realizó varios tratados de
intoxicaciones, siendo destacados los tratamientos para intoxicaciones por insectos, serpientes y perros rabiosos. También habló de la biodisponibilidad, donde resaltaba que la “Ley de la Manteca y de la Crema” podían disminuir la absorción intestinal de algunos agentes tóxicos (si una persona a las pocas horas de haber consumido el veneno ingiere leche, mantequilla o nata se pueden atenuar los efectos tóxicos). RENACIMIENTO
Paracelsus: médico alquimista suizo francés. Enunció: “Todas las
sustancias son venenosas, no existe ninguna sustancia que no lo sea. Solo la dosis correcta es lo que diferencia un veneno de un remedio”. Para aquella época utilizaban mucho el término mezcla o textura para hablar de la sustancia tóxica, introdujo entonces ese término “toxicón”, que es el agente tóxico primario de una entidad química tóxica, y enunció estos principios o postulados. Primero, que la experimentación es esencial en el examen de la respuesta a los agentes químicos, debemos hacer distinción entre las propiedades terapéuticas y tóxicas del toxicón.
introducción del éter y el cloroformo que son gases anestésicos y el ácido carbónico produjeron muchas muertes iatrogénicas y eso obligo a los toxicólogos a investigar el porqué de esas muertes, después se comenzó a utilizar arsenicales en el tratamiento de sífilis cosa que también trajo muertes iatrogénicas y eso también hizo que los toxicólogos investigaran. En 1920 , se comienza a desarrollar la neurotoxicología, se comienzan a realizar estudios de sustancias pero a nivel del sistema nervioso. Se descubre entonces el DDT, el cual es un insecticida órgano clorado que se utilizó ampliamente pero que es sumamente tóxico y bioacumulable, es decir, se acumula en el organismo. En 1930 , se produce en forma masiva la sulfanilamida que viene de la sulfamida. Como es una sustancia poco soluble en agua, entonces se comenzó a preparar en forma de elixir con dietilenglicol que es un alcohol y una vez que se administra ese antibiótico, el alcohol se metaboliza en el organismo y se forma ácido sálico y ácidoglicólico, los cuales se precipitan en los túbulos renales causando una insuficiencia renal aguda. Durante la Segunda Guerra Mundial, se descubren los órganos fosforados que son inhibidores de acetilcolinesterasa, y como no son bioacumulables reemplazaron al DDT. En la década de los 60 , hubo un suceso que conmocionó a la sociedad y fue el uso de la talidomida en mujeres embarazadas. La talidomida es una droga hipnótica que hizo que muchos niños nacieran con defectos genéticos. Los niños nacían con aspecto de foca, con las manos y los pies unidos directamente al cuerpo, sin brazos ni piernas, este defecto se llama focomelia. A partir de de esta época se empezaron los estudios toxicológicos en el feto.
Toxicología
Toxicología es el estudio de los efectos adversos de las sustancias químicas en los organismos vivientes. Podemos dividir a la toxicología en general, como toxicología mecanística y descriptiva regulatoria, cada una tiene su campo, tienen que recopilar los datos de las tres para poder decidir si una sustancia es lo suficientemente segura, si contiene muy poco riesgo para declararla segura y que pueda ser lanzada al mercado.
Toxicología mecanística: se encarga de identificar y entender el
mecanismo celular, bioquímico y molecular para ejercer el efecto tóxico, es decir, se estudia a fondo cual es el mecanismo de acción, a través del cual los diferentes agentes tóxicos pueden producir sus efectos sobre los diferentes organismos vivos.
La potencia tóxica de los organofosforados en los seres humanos, roedores e insectos se establece basándose en un mecanismo común que es la inhibición de la acetilcolinesterasa, pero hay diferencias entre ellos por la biotransformación que tienen en las diferentes especies. Sabemos que los organofosforados todos inhiben la acetilcolinesterasa en todas las especies, pero ese organofosforado se biotransforma de forma diferente en todas las especies, es por eso que el efecto toxico final es diferente en cada una de ellas. Similarmente a través de la toxicología mecanística podemos ver que los datos mecanísticos para identificar las respuestas adversas se dan en animales de experimentación, pero no en seres humanos. Por ejemplo la sacarina, se ha demostrado el efecto que tiene para producir cáncer en la vejiga de las ratas; se demostró que esa sacarina nunca va a producir cáncer de vejiga en los seres humanos, porque para que se produzca este cáncer la persona tiene que consumir altas dosis de ésta para que precipite los cristales en la vejiga para y se produzca el cáncer, más aún con todo lo que pueda consumir nunca llega a darse el cáncer.
Toxicología descriptiva: se encarga de buscar las pruebas de toxicidad
o ensayos de toxicidad y de esas pruebas van a proveer información para evaluar los riesgos y la seguridad que tiene una sustancia. Los toxicólogos descriptivos buscan las pruebas para demostrar si se produce o no toxicidad y así de esta manera estar evaluando los riesgos.
Toxicología regulatoria: es la encargada de tomar los datos que
arrojan los toxicólogos mecanísticos, tomar los datos que arrojan los toxicólogos descriptivos y con ambos datos decidir si una sustancia tiene los rangos de toxicidad lo suficientemente bajos para ser considerada segura o , para que así de esta manera pueda o no ser llevada al mercado para su posterior administración.
Toxicología forense: estudia los aspectos médicos legales de los
aspectos dañinos de los tóxicos en humanos y animales, así como también investigar las causas y circunstancias de muertes (investigación post mortem).
Toxicología clínica: se trata de emergencias de intoxicaciones,
envenenamientos, enfermedades asociadas a exposición a sustancias tóxicas.
Toxicología ambiental: estudia el impacto de los contaminantes en el
medio ambiente y los organismos vivientes.
Ecotoxicología: enfoca específicamente el impacto de sustancias
tóxicas sobre la dinámica poblacional de un determinado ecosistema.
Sustancias Tóxicas:
Factores que afectan la toxicidad
Ruta de administración: vías gastrointestinales, inhalación, vía
tópica o percutánea, vía parenteral (poco frecuente)
Duración y frecuencia de la exposición: Hay 2 formas de
exponerse al agente tóxico, una sola vez o en repetidas ocasiones. Si se expone al agente tóxico en una sola oportunidad, en <24 horas, ésta es una exposición aguda. Una exposición en varias oportunidades, por un mes o menos es una exposición sub-aguda, si es de 1 mes a 3 meses es una exposición sub-crónica, si es mas de 3 meses es una exposición crónica. Exposición Veces Tiempo Ejemplos Exposición aguda Si se expone al agente toxico en una sola oportunidad En menos de 24 horas. Por rutas Intraperitoneal (que al paciente se lo inyectaron), intravenoso, Subcutáneo, Intubación oral y aplicación dérmica. Exposición sub- aguda Si nos exponemos al agente toxico en varias oportunidades Por un mes o menos Un paciente que trabaje en una empresa donde hay vapores tóxicos, que esta todos los días inhalando esos vapores, es una exposición repetida y dependiendo del tiempo que tiene podemos decir si es sub- aguda, sub-crónica o crónica. Exposición sub- crónica De un mes a tres meses Exposición crónica. Más de tres meses Algunos agentes producen efectos diferentes si se produce la exposición en forma aguda o por repetidas exposiciones y un ejemplo es el benceno; si el paciente se expone en forma aguda al benceno, es decir, en una oportunidad en menos de 24 horas, le produce depresión en el SNC, pero si el paciente está recibiendo exposiciones repetidas del benceno en pequeñas cantidades, todos los días en forma repetida, ya no va haber depresión del SNC, va haber toxicidad en medula ósea, el paciente puede presentar una aplasia medular, una leucemia. Entonces la duración y la frecuencia con que se expone un agente o una sustancia toxica, puede cambiar el efecto toxico final de una misma sustancia.
Efectos indeseados
Cuando tenemos un efecto no asociado al objetivo principal de la terapia, ese efecto indeseado o colateral de la droga diferente para el cual fue administrado, puede ser un efecto colateral o un efecto toxico.
Ejemplo: la Difenhidramina que es un antihistamínico de primera generación, es muy bueno como agente vitamínico porque disminuye las respuestas vitamínicas asociadas a la alergia, pero produce una ligera depresión del SNC, es un efecto colateral, un efecto no deseado, porque en la terapia se usa ese antihistamínico con la finalidad de disminuir las respuestas histamínicas asociadas a la alergia, pero produce una ligera depresión del SNC, es decir, el paciente siente somnolencia; los laboratorios aprovecharon, ahora que salieron unos nuevos antihistamínicos que no tienen ese efecto y la difenhidramina la utilizan para otra cosa, la utilizan como una sustancia antigripal que la puede consumir el adulto y como produce somnolencia el paciente puede descansar así están aprovechando ese efecto colateral de esa droga. Cuando ese efecto no deseado produce deterioro del bienestar del hombre, ya no es un efecto colateral simple, pasa a ser un efecto adverso o toxico porque le está produciendo deterioro al paciente. ALERGÍA: Otros efectos tóxicos, podemos hablar de una alergia química o reacciones alérgicas que no es más que una reacción adversa mediada inmunológicamente frente a una sustancia química que resulta de una previa sensibilidad a la sustancia; es lo mismo hablar de hipersensibilidad, reacción alérgica y reacciones de sensibilización. Cuando esa sustancia que produce una reacción alérgica es sumamente pequeña, que por sí sola no puede estimular al sistema inmune para producir anticuerpos, debe unirse a una proteína endógena de nuestro organismo y pasa a ser un Hapteno, y se convierte en el antígeno que es el inmunogeno y así va a estimular al sistema inmune para producir anticuerpos, a las 1 o 2 semanas de haber estado en contacto con esa sustancia se producen los anticuerpos; cualquier cantidad de esa sustancia que vuelva a estar en el organismo, se pone en contacto con ella, se va a generar una reacción alérgica, porque ya tiene anticuerpos formados que al interactuar con ese antígeno produce la reacción alérgica. ¿Cómo es la manifestación alérgica? Es muy variada, va desde una simple reacción cutánea hasta un shock anafiláctico, puede abarcar varios órganos, desde leve, severa, e incluso puede producir la muerte si produce shock anafiláctico en el paciente, y va a depender también de las especies; en los seres humanos lo más común es dermatitis, prurito, urticaria, conjuntivitis, no es común un shock anafiláctico, no todas las personas que tienen una reacción alérgica tienen un shock anafiláctico y se mueren, en cambio en los
aquellos tejidos que no pueden regenerarse como el SNC el efecto toxico es irreversible; los efectos tóxicos carcinogénicos y teratogénicos son considerados efectos tóxicos irreversibles. Toxicidad local Vs Toxicidad sistémica: Hay agentes tóxicos que producen efectos tóxicos locales, otros que producen efectos tóxicos sistémicos y hay unos que producen ambos efectos tóxicos. Los locales se producen cuando hay ingestión de sustancias causticas e Inhalación materiales irritantes como gas clorhídrico. La toxicidad sistémica se da cuando se necesita de absorción, distribución, biotransformación y se deposita en el organismo. El Tetraetilplomo produce ambos efectos, si tiene contacto con la piel de forma aguda y en altas dosis produce una toxicidad local, y al ser ingerido produce efectos tóxicos sobre el SNC y sobre otros sistemas como el hematopoyético y el muscular. El órgano blanco u objetivo de toxicidad de un tóxico es el órgano donde se produce los principales efectos tóxicos. El plomo que se encuentra mayormente en los huesos, pero sus efectos tóxicos los produce a nivel de los órganos blandos como el SNC, hematopoyético, el sistema neuromuscular, ellos son el órgano blanco para el Plomo. El DDT se concentra en tejido adiposo pero produce efectos tóxicos a nivel de SNC. Sistemas más afectados Toxicidad sistémica Toxicidad Local
- S.N.C. (Cerebro y Médula Espinal)
- Sistema Hematopoyético
- Vísceras (Hígado, Riñón, Pulmones)
- Piel
- Músculos 6. Huesos
- Piel
- Tracto gastrointestinal
- Tracto respiratorio.
