Toxicologia ambiental
44
-
Upload
yeyita-ra-ze -
Category
Documents
-
view
277 -
download
4
Transcript of Toxicologia ambiental
La toxicología estudia los mecanismos de
ingreso, transformación y excreción de los
tóxicos, así como el estudio de los
mecanismos a nivel molecular y celular de
los procesos de producción de daños y de
desintoxicación
La toxicología ambiental estudia los daños
causados al organismo por la exposición a los
tóxicos que se encuentran en el medio
ambiente
Su objetivo es evaluar los impactos que
producen en la salud publica la exposición de
la población a los tóxicos ambientales
presentes en un sitio contaminado
Cuando el tóxico llega al organismo,
dependiendo de la vía de exposición, entra
en contacto con las superficies epiteliales del
tracto digestivo, del aparato respiratorio o
de la piel.
Cuando cruza esas membranas y alcanza el
torrente sanguíneo, se considera que el
tóxico penetró al organismo.
La sangre lo transporta a los distintos
órganos y en uno o en varios de ellos puede
llegar a causar un daño permanente
Toxico: Es un xenobiotico que produce
efectos adversos en los organismos vivos
Xenobiotico: es cualquier substancia que no
ha sido producida por la biota, tales como los
productos industriales, drogas terapéuticas,
aditivos de alimentos, compuestos
inorgánicos etc.
Exposición: Es el contacto de una población
o individuo con un agente químico o físico.
Blanco: parte del organismo que recibe el
impacto toxico y presenta la respuesta
biológica correspondiente a la exposición.
También se usa para designar al individuo o
población expuesta a tóxicos en un sitio
determinado
Ruta de Exposición
Es el camino que sigue un agente químico en
el ambiente desde el lugar donde se emite
hasta que llega a establecer contacto con la
población o individuo expuesto.
Consiste de cuatro elementos:
Fuentes y mecanismos de emisión de
tóxicos
Medio de retención y transporte
Punto de contacto potencial entre el medio
contaminado y los individuos
Vía de ingreso al organismo
Vía de exposición
Es el mecanismo por medio del cual el tóxico
entra en el organismo.
Para el propósito de la toxicología ambiental,
se consideran de importancia
la ingestión,
la respiración
el contacto cutáneo
Tiempo de exposición
• Exposiciones crónicas.- Son las
exposiciones que duran entre 10% y el
100% del período de vida. Para el caso del
hombre entre 7 y 70 años
• Exposiciones subcrónicas.- Son
exposiciones de corta duración, menores
que el 10% del período vital
• Exposiciones agudas.- Son exposiciones
de un día o menos y que suceden en un
solo evento
Efecto tóxico o respuesta tóxica, cualquier
desviación del funcionamiento normal del
organismo que ha sido producida por la
exposición a substancias tóxicas.
Sólo se consideran como desviaciones
significativas los cambios irreversibles o los
cambios que permanecen por un período
prolongado después de que la exposición ha
cesado.
El tipo de efecto tóxico que produce una
substancia sirve para hacer una clasificación
muy general, pero que es muy útil. Los
tóxicos se clasifican en :
• cancerígenos
• no-cancerígenos
• tóxicos para el desarrollo
Dosis
La dosis de exposición está definida por la cantidad de substancia a la que se expone el organismo y el tiempo durante el que estuvo expuesto.
La dosis determina el tipo y magnitud de la respuesta biológica y éste es un concepto
central de la toxicología.
El efecto adverso o daño es una función de la dosis y de las condiciones de exposición
(vía de ingreso, duración y frecuencia de las exposiciones, tasa de contacto con el medio
contaminado, etc.).
Susceptibilidad individual
es la variabilidad de la respuesta biológica
en función de la susceptibilidad de cada
organismo
Para acomodar esa variabilidad, lo que hace
la toxicología ambiental es evaluar riesgos o
sea; determina la probabilidad de que se
desarrolle un daño cuando se está
expuesto a una dosis determinada durante
un período especificado
Suposiciones básicas:
Especies similares presentan respuestas similares
La respuesta está determinada por la concentración del tóxico en el blanco
La concentración que determina la respuesta tóxica es la que se presenta en el tejido blanco (mg de substancia/ml de sangre) y no la que se encuentra en el medio contaminado.
La sangre está en equilibrio con todos los
tejidos
La concentración del tóxico dentro del
organismo cambia con el tiempo Tan pronto
entra un tóxico al organismo, se inicia el
proceso de eliminarlo, por lo que su
concentración disminuirá con el tiempo.
La variación de la concentración del tóxico
con el tiempo la estudia la toxicocinética
El período y frecuencia de la exposición
determina el tipo de efecto
Si se desea estudiar cuantitativamente el
efecto de los tóxicos ambientales en
la salud del hombre es necesario poder
estimar la cantidad de tóxico que realmente
entró al organismo, estudiar las
transformaciones que le hace el metabolismo
y las concentraciones en las que se
encuentran las especies tóxicas en los
distintos órganos del cuerpo.
La estimación de la concentración de las
especies tóxicas en los medios corporales se
puede hacer de dos formas
Muestreo biológico o dosimetría interna
consiste en la determinación cuantitativa de
la concentración del tóxico o sus metabolitos
en uno o más medios corporales del
organismo expuesto.
El diseño del muestreo biológico consiste en
seleccionar el medio biológico que se va a
muestrear, la especie química que se deberá
analizar y el tiempo al que se deberá tomar
la muestra. Es necesario asegurarse que las
condiciones de muestreo sean las que
proporcionen observaciones de valores
representativos del nivel del tóxico en el
organismo.
Factores principales que se consideran al
diseñar el muestreo
Tiempo de Exposición
Movilidad y metabolismo
Facilidad de muestreo
Los medios más comúnmente analizados son la
orina, la sangre y el cabello.
Orina En este medio se encuentran los
xenobióticos y/o sus productos de excreción
que sean solubles en agua
Sangre la sangre se supone que está en
equilibrio con todos los órganos del cuerpo y,
por lo tanto, es el medio que mejor refleja la
exposición de los diferentes órganos en un
momento dado
Cabello La mayoría de los compuestos que se
incorporan al cabello son los que tienen
afinidad por los grupos sulfhidrilo de la
queratina
El cabello crece lentamente, así que su
muestreo no es adecuado para evaluar
exposiciones recientes
Otros medios
Se pueden seleccionar otros medios biológicos
para tomar muestras, tales como, aire
exhalado (v.g. en la determinación de alcohol
etílico), células exfoliadas de la piel, uñas,
sudor, saliva, hueso y leche materna. El análisis
de leche materna se utiliza principalmente
para estimar exposiciones de infantes, más que
para estimar concentraciones corporales en la
madre.
Los marcadores biológicos o biomarcadores
son los cambios medibles, ya sean estos
bioquímicos, fisiológicos o morfológicos, que
se asocian a la exposición a un tóxico.
Los biomarcadores se utilizan para:
• detectar la presencia de una exposición
• determinar las consecuencias biológicas de
la exposición
• detectar los estados iniciales e intermedios
de un proceso patológico
• identificar a los individuos sensibles de una
población
• fundamentar la decisión de intervenir,
tanto a nivel individual como ambiental
Marcadores internos de dosis Indican que el
tóxico ha entrado al organismo
Marcadores de dosis biológicamente
efectivas Indican que el tóxico ya ha
producido daños en el organismo
Marcadores de respuesta biológica
Representan estados avanzados del
proceso de daño.
Marcadores de enfermedades
Son manifestaciones preclínicas o tempranas
de enfermedades, representan el último paso
antes de que se establezca la enfermedad
que produce la exposición.
Marcadores de susceptibilidad
Se utilizan para identificar a los individuos
más susceptibles a daños en una población
El proceso de transporte y transformaciones
que experimenta el tóxico desde la
superficie epitelial de contacto hasta llegar a
los órganos en los que se almacenan y en los
que causa lesiones es muy complejo. Por
conveniencia, para facilitar su estudio se
considera que consta de cuatro pasos:
Absorción, Distribución, Metabolismo y
Excreción.
El proceso se conoce por sus siglas ADME
ADME Las rutas que sigue un tóxico en el organismo
Es el proceso por medio del cual éste
atraviesa membranas y capas de células
hasta llegar al torrente sanguíneo.
El mecanismo de ingreso del tóxico al
organismo usa los mismos mecanismos de
transporte diseñados para movilizar
compuestos de estructura similar
Los principales mecanismos de transporte son los siguientes:
• difusión simple. Depende de la existencia de un gradiente positivo de concentración
(entre el medio contaminado y la sangre).
El transporte activo, la endocitosis o la difusión mediada por un transportador son
los mecanismos por los cuales se difunden los compuestos de peso molecular grande
(sean polares o liposolubles) y los que se transportan en contra del gradiente de
concentración
Cuando el tóxico se ingiere, entra al Tracto
Gastro Intestinal (TGI), la mayor cantidad se
absorbe en el estómago y en los intestinos
aunque también puede haber absorción en
cualquier lugar del TGI, incluyendo las
absorciones sublingual y rectal.
La absorción de los xenobióticos usa los
mismos mecanismos que tiene el TGI para
absorber los nutrimentos. Por ejemplo, el
plomo se absorbe en el intestino usando el
sistema de transporte del calcio
Para que un compuesto ingerido pueda
alcanzar la circulación general, accesar el
resto del organismo y tener la posibilidad de
causar un daño, debe primero ser capaz de
resistir:
• la acción de las enzimas digestivas,
• el pH del estómago,
• la biodegradación por la flora intestinal.
• la biotransformación por las enzimas
hepáticas
Es la vía de exposición a gases, vapores de
líquidos volátiles, aerosoles y partículas
suspendidas en el aire.
Los sitios de absorción son la nariz y los
pulmones
La permeabilidad a través de la piel es
muy baja debido a que está formada, por varias
capas, algunas de ellas muy gruesas, y con muy
escasa irrigación sanguínea.
Para que una substancia se absorba por la piel
debe difundirse a través del estrato córneo y las
demás capas de la epidermis, antes de contactar
los vasos capilares sanguíneos y linfáticos de
la dermis y pasar al torrente sanguíneo. El
transporte a través de la piel es por difusión
simple ya que este órgano no cuenta con
mecanismos de transporte activo.
Se entiende por distribución de un tóxico su
localización y concentración en los
diferentes tejidos
La distribución depende de:
• del flujo sanguíneo,
• la velocidad de difusión en las interfaces
sangre-tejido, la cual depende del
coeficiente de partición,
• la permeabilidad de la membrana y
• de la afinidad del tejido por el compuesto
La concentración de un tóxico distribuido se
puede disminuir por excreción. Todas las
secreciones corporales pueden excretar
compuestos químicos, pero las tres
principales vías
son la orina,
las heces y
el aire exhalado.
La excreción de xenobióticos utiliza los mismos
mecanismos que tiene el organismo para
excretar los desechos metabólicos endógenos
Para reducir la posibilidad de que una
substancia produzca una respuesta tóxica, se
debe de disminuir la cantidad de substancia
que llega en forma activa al tejido blanco,
así como disminuir el tiempo de permanencia
de ésta en su sitio de acción.
Lo anterior se logra disminuyendo la
difusibilidad del tóxico e incrementando la
velocidad de excreción, ambos fenómenos se
producen cuando se incrementa la polaridad
del xenobiótico.
Al conjunto de caminos metabólicos por
medio de los cuales los tejidos
incrementan la polaridad de un tóxico se le
denomina BIOTRANSFORMACION. Podemos
decir que la biotransformación de un
tóxico consiste fundamentalmente en
convertir un xenobiótico no polar en un
compuesto soluble en agua.
Este es el mecanismo más común que usan
los organismos para eliminar los tóxicos
ambientales.
Bioactivación
Es el conjunto de reacciones metabólicas
que incrementan la toxicidad de los
xenobióticos, o sea que los metabolitos
resultantes de la biotransformación de la
substancia absorbida son más tóxicos que el
compuesto original
Es cualquier cambio que produce una
lesión celular permanente.
Otra forma de expresar lo anterior es la
siguiente: la toxicidad es la interrupción de
la homeostasis de una célula que lleva a una
alteración en estado morfológico o muerte.
Es la correspondencia entre la cantidad de
tóxico y la magnitud del efecto
Lo que se denomina efecto o respuesta tóxica
es un cambio orgánico permanente que
debe de poder ser medido en el
componente bajo estudio y tener un valor
de cero cuando la dosis es cero.. La
medición puede hacerse a diferentes
niveles; molecular, celular, órgano,
organismo, pero independientemente del
nivel, el efecto debe ser medible.
La curva dosis-respuesta relaciona, para un efecto asociado con un compuesto,
el % de población afectada frente a la dosis aplicada
LD50 es la dosis
letal de un
compuesto que
mata al 50% de
los organismos
en condiciones
específicas.
LC50 es la
concentración
letal de un
compuesto en
aire o agua que
mata al 50% de
los organismos
estudiados en
condiciones
específicas.
Se expresan en peso del compuesto por unidad de peso corporal.
El tóxico puede ser ingerido por vía oral (LD50 oral), aplicado en la piel (LD50
dermica), o administrado en forma de vapor (LD50 inhalatoria).
- Analiza las formas en las que se presentan
los contaminantes.
Analiza casos de estudios cuantitativos sobre
el efecto de los tóxicos ambientales en la
salud del hombre
![TOXICOLOGIA AMBIENTAL 1 [Modo de compatibilidad].pdf](https://static.fdocuments.co/doc/165x107/55cf9c4c550346d033a958dd/toxicologia-ambiental-1-modo-de-compatibilidadpdf.jpg)
