Toxicología: Tóxicos y Toxinas

Toxicología, Tóxico y Toxina

• La toxicología es el estudio de los efectos adversos de las sustancias en los organismos.
• Un tóxico es cualquier agente que puede producir una respuesta adversa en un sistema biológico.
• Una toxina es un compuesto tóxico producido por un organismo vivo como micotoxinas o zootoxinas.

Clasificaciones de Tóxicos

• Según su naturaleza, los tóxicos se clasifican en orgánicos e inorgánicos, por ejemplo, organofosforados o plomo.
• Según el tiempo de evolución de la intoxicación, se clasifican en aguda (pocas horas), subaguda (menor a 30 días), subcrónica (entre 30 y 90 días) y crónica (mayor a 90 días).
• Según el órgano que afecta, se clasifican en neurotóxicos (sistema nervioso) o hepatotóxicos (hígado).
• Los corrosivos generan una acción destructiva, los irritantes provocan inflamación, y los sensibilizantes provocan hipersensibilización.

Aspectos Clave en la Intoxicación

• Para causar intoxicación, la sustancia debe ser absorbida y entregada en el lugar de acción a una concentración alta.
• La sensibilidad puede desarrollarse después de la exposición repetida, y depende de la edad, genética, sexo, enfermedades, nutrición y exposición previa.
• Metabolismo de tóxicos y toxinas implica que son métodos del cuerpo para degradar o eliminar un agente fácilmente en partículas más pequeñas.

Vías de Entrada/Ingreso de Tóxicos

• Los vías de entrada son los diferentes caminos por los cuales las sustancias nocivas ingresan al organismo.
• La tasa de absorción varía siendo intravenosa > pulmonar > intraperitoneal > intramuscular > oral > cutánea.
• La vía oral implica la ingestión de alimentos, bebidas o medicamentos contaminados, siendo la vía más común en animales.
• Cambios en la solubilidad y la función intestinal alteran la absorción.
• La vía pulmonar o inhalatoria, de absorción rápida, implica la entrada de gases, vapores y partículas al organismo. Es muy importante ya que el tóxico no pasa por el hígado y las mecanismos de defensa son poco eficaces.
• La absorción solo tiene lugar en los conductos respiratorios más pequeños y en los espacios de aire.
• La vía cutánea, de absorción deficiente, puede ser atravesada por compuestos liposolubles como los organofosforados.

Toxicodinamia - Efectos en el Organismo

• Es lo que el tóxico le hace al organismo, estudiar el mecanismo de acción de una sustancia dentro de un organismo
• Los efectos pueden ser inespecíficos (necrosis o alteración de membranas) o específicos (modificación de la actividad enzimática) a nivel celular.

Factores que Determinan el Efecto Tóxico

• Intervienen propiedades físico-químicas, condiciones de exposición, factores biológicos (edad, sexo, genética) y condiciones metabólicas.

Cálculos Toxicológicos

• Una solución es una mezcla homogénea de dos o más compuestos en diferentes proporciones.
• El porcentaje (%) expresa la proporción de unidades de soluto por cada 100 unidades de solución.
• Partes por millón (ppm) indica la proporción de unidades de soluto por cada 1,000,000 de partes de solución
• Partes por billón (ppb) establece la relación entre unidades de soluto por cada 1,000,000,000 unidades de solución.
• Se define como dosis tóxicas cuando una sustancia pierde su poder selectivo y afecta negativamente a un organismo.
• DL Mín es la cantidad necesaria de una sustancia tóxica para afectar al menos a un individuo de una población.
• DL Máx es la cantidad de sustancia tóxica que provoca la muerte de la totalidad de la población expuesta.
• DL50 es dosis letal media, estándar para determinar la toxicidad química.

Toxicocinética - Lo que el Organismo le Hace al Tóxico

• Estudia lo que el organismo le hace al tóxico, incluyendo la absorción, distribución, metabolismo y excreción de las sustancias tóxicas.

Absorción y Movimiento Celular

• La absorción es el proceso por el cual una sustancia ingresa al torrente sanguíneo después de la administración.
• La absorción varía según el químico y la vía de exposición.
• Los tóxicos cruzan las membranas celulares por transferencia pasiva (difusión) o mediante transporte activo.

Tipos de Transferencia

• La transferencia pasiva es el movimiento de sustancias a través de una membrana desde una alta a una baja concentración.
• La difusión facilitada no requiere energía y sigue un gradiente de concentración.
• El transporte activo requiere energía (ATP) para mover solutos contra su gradiente de concentración.
• La célula rodea la sustancia con una sección de su pared celular en endocitosis.
• La fagocitosis implica que las partículas grandes suspendidas en el líquido extracelular se comen.
• Durante la pinocitosis implica la envoltura de líquidos o partículas muy pequeñas que están en suspensión.

Distribución de Tóxicos

• Es el proceso mediante el cual una sustancia absorbida se transporta a través del torrente sanguíneo.
• Los factores que afectan la distribución incluyen la perfusión del órgano (flujo sanguíneo) y la fijación a proteínas.
• Los órganos con alta perfusión incluyen los riñones, hígado y cerebro.
• La fijación a proteínas reduce la cantidad de toxina libre disponible.

Afinidad Tisular y Barreras Especializadas

• Ciertas toxinas tienen una especial predisposición a ciertos tejidos.
• Las barreras especializadas incluyen la barrera hematoencefálica y la barrera placentaria.

Biotransformación o Detoxificación

• Es el proceso mediante el cual el organismo modifica químicamente sustancias extrañas para facilitar su eliminación.
• En mecanismos de la fase 1 se trata de la oxidacíon más común que consiste en agregar oxígeno a la toxina.
• Mecanismos en la fase 2 incluyen reacciones de conjugación.

Eliminación de Tóxicos

• Es el proceso mediante el cual el organismo se deshace de sustancias no deseadas.
• En la eliminación urinaria se da en 4 etapas: filtración glomerular, reabsorción tubular, secreción tubular y excresión.
• La eliminación biliar involucra la excreción desde el hígado hacia el intestino delgado. Es la vía de eliminación de las toxinas de mayor peso molecular (Peso molecular superior a 300 g/mol.
• Algunas sustancias presentes en el cuerpo pueden pasar a la leche materna.
• El organismo expulsa los desechos a través de los pulmones. La tasa de eliminación pulmonar es inversamente proporcional a la solubilidad del gas en la sangre.
• Las glándulas sudoríparas en la piel secretan sudor, que contiene agua, sales.
• La saliva puede contener pequeñas cantidades de diversas sustancias, incluyendo algunos medicamentos, metabolitos y metales pesados.
• Las lágrimas puede contener pequeñas cantidades de diversas sustancias, incluyendo algunos medicamentos, metabolitos y metales pesados.