1

TOXICODINÁMICATOXICODINÁMICA

Anabel G. Tatis R., M.Sc. Anabel G. Tatis R., M.Sc. CIIMET/UPCIIMET/UP

Diego González Machín, Ph.D.Diego González Machín, Ph.D.CEPIS/OPSCEPIS/OPS

2

TOXICOLOGÍATOXICOLOGÍA

TÓXICOSTÓXICOS

SISTEMAS BIOLÓGICOSSISTEMAS BIOLÓGICOS

TOXICOCINÉTICATOXICOCINÉTICA TOXICODINÁMICTOXICODINÁMICAA

3

ToxicodinámicaToxicodinámicaToxicodinámicaToxicodinámica

DefiniciónDefiniciónDefiniciónDefinición

La toxicodinámica es precisamente La toxicodinámica es precisamente el estudio de la manera en que los el estudio de la manera en que los

agentes químicos xenobióticos agentes químicos xenobióticos ejercen sus efectos en los organismos ejercen sus efectos en los organismos

vivos.vivos.

4

ÓRGANO BLANCO

TÓXICO

SITIO DE EXPOSICIÓN

TÓXICO

MOLÉCULA BLANCO

ABSORCIÓNDISTRIBUCIÓN ALÓRGANO BLANCO

REABSORCIÓN

BIOACTIVACIÓN

ELIMINACIÓN PRESISTÉMICA

DISTRIBUCIÓN FUERA DEL ÓRGANO BLANCO

EXCRECIÓN

BIOINACTIIVACIÓN

5

Importancia del estudio de Importancia del estudio de los mecanismos de acciónlos mecanismos de acción

• Comprender las alteraciones que se producen a nivel bioquímico.

• Proponer un tratamiento adecuado en casos de intoxicación.

• Estudiar el desarrollo y uso de un antídoto.

• Aplicar pruebas diagnósticas.

6

Todos los procesos profundos deTodos los procesos profundos deacción tóxica pueden resumirse acción tóxica pueden resumirse en dos grupos principales:en dos grupos principales:

Afectación de la integridad de la estructura celular (Acción inespecífica)

Alteración de la función celular(Acción específica).

1

2

7

Destrucción celular totalDestrucción celular total

Alteración de la membranamembrana

Alteración de los órganos Alteración de los órganos subcelularessubcelulares

Afectación de la integridad Afectación de la integridad de la estructura celular de la estructura celular

(Acción inespecífica)(Acción inespecífica)

CausticaciónCausticación

NecrosisNecrosis

8

• Modificación de la actividad enzimática Modificación de la actividad enzimática • Interacción con receptores endógenosInteracción con receptores endógenos

• Reducción de complejos protectores Reducción de complejos protectores

Alteración de la función Alteración de la función celular (Acción específica)celular (Acción específica)

• Desacoplamiento de proteínas Desacoplamiento de proteínas transportadorastransportadoras

• Trastornos de los procesos regulatorios Trastornos de los procesos regulatorios de membranade membrana

• Modificaciones de la reproducción Modificaciones de la reproducción celular celular

9

ENZIMASENZIMAS

PRODUCTOPRODUCTO

SUSTRATOSUSTRATO

ENZIMAENZIMA

TÓXICOTÓXICO

La inhibición enzimática puede ser:

• Reversible o• Irreversible.

10

Puede ser:

IRREVERSIBLE: específica como esel caso de la inhibición de acetilcolines-terasa en organofosforados o inespecífica como en los metales.Ej.: plomo, arsénico, mercurio.

REVERSIBLE: Ejemplo la intoxicaciónpor carbamatos.

Inhibición enzimáticaInhibición enzimática

11

Ejemplos de productos químicos cuyoEjemplos de productos químicos cuyomecanismo es la inhibición enzimáticamecanismo es la inhibición enzimática

PRODUCTO QUÍMICOPRODUCTO QUÍMICO

Cianuro

Monóxido de Carbono

Organofosforados

Carbamatos

Plomo

Arsénico

12

Inhibición enzimática. Utilidad práctica Inhibición enzimática. Utilidad práctica de su conocimiento.de su conocimiento.

Para el diagnóstico:

Cuando las alteraciones enzimáticas son muy bien conocidas; pueden ser utilizadas como marcador biológicoen la fase subclínica.

Ej. Intoxicación por plomo

13

Para el tratamiento:

Cuando la inhibición enzimática esaltamente específica y gran parte delos efectos tóxicos se derivan de esetipo de lesión molecular, es posible tratar y revertir esas alteraciones,desapareciendo los efectos clínicos.

Ej. Intoxicación por organofosforados

Inhibición enzimática. Utilidad práctica Inhibición enzimática. Utilidad práctica de su conocimiento.de su conocimiento.

14

RECEPTORRECEPTORMacromolécula celular con la que interactúa el tóxico para iniciar sus

efectos.

RECEPTORRECEPTOR

EFECTOEFECTO

TÓXICOTÓXICO

Ej. Morfina (opioides)Ej. Morfina (opioides)Benzodiacepinas (gabaBenzodiacepinas (gabaaa))

Nicotina (ng)Nicotina (ng)Estricnina (glicina)Estricnina (glicina)

FORMAS COMO ACTÚAN LOS FORMAS COMO ACTÚAN LOS TÓXICOS:TÓXICOS:

Interacción con receptores endógenosInteracción con receptores endógenos

15

TÓXICOTÓXICO

RECEPTOR

EFECTO

ANTAGO-NISTAANTAGONISTAANTAGONISTA

Ej. NaloxonaFlumacenil

REDUCCIÓN DE COMPLEJOS PROTECTORES REDUCCIÓN DE COMPLEJOS PROTECTORES

16

EFECTO AGUDOEFECTO AGUDO

Aquel de rápida aparición y curso(generalmente en las primeras 24horas), producidos por una soladosis o por corta exposición a unasustancia.

17

INTOXICACIÓN AGUDAINTOXICACIÓN AGUDA

TIME: Minutes or Hours

Threshold Concentration

Blo

od

or

Tis

su

e

C

on

ce

ntr

atio

n

SYMPTOMS

EXPOSICIÓN A CORTO PLAZOEXPOSICIÓN A CORTO PLAZO

18

EJEMPLOS DE EFECTOS AGUDOSEJEMPLOS DE EFECTOS AGUDOS

Irritación de piel y mucosas

Efectos en el sistema nervioso central y periférico (coma, excitación, etc.)

Efectos cardiovasculares (ej. Bradicardia, taquicardia, hipertensión arterial, etc.)

Efectos respiratorios (ej. depresión respiratoria, taquipnea, etc.)

Efectos gastrointestinales (ej. náuseas, vómitos, diarreas, etc.)

Efectos renales (oliguria, anuria, etc.)

K idneyK idney

Bladder

Ureters

Urethra

URINARY SYSTEM

19

EFECTOS CRÓNICOS

Se observan a largo plazo y son elresultado de varias exposiciones,generalmente a cantidades pequeñasde la sustancia, repetidas por untiempo prolongado (a menudo, pero no siempre, irreversibles).

20

((EXPOSICIÓN REPETIDAEXPOSICIÓN REPETIDA))

x

Threshold concentrat ion

SYMPTOMS

TIME: Weeks, months, years

Blo

od

or

Tis

su

e

Co

nc

en

trat

ion

x

x

x

x

x

x

x

INTOXICACIÓN CRÓNICAINTOXICACIÓN CRÓNICA

21

ALGUNOS EFECTOS A LARGO PLAZOALGUNOS EFECTOS A LARGO PLAZO

NEUROLÓGICOS

Neurotoxicidad retardada

Cambios de conducta

EFECTOS CUTÁNEOSEFECTOS CUTÁNEOS

Dermatitis de contacto

Reacción alérgica

Paraquat2,4-D

Malatión

22

ALGUNOS EFECTOS A LARGO PLAZOALGUNOS EFECTOS A LARGO PLAZO

EFECTOS EXPOSICIÓN A

Fuente: Henao S., Finkelman J., Albert L. Y de Koning H. Plaguicidas y Salud en las Américas, Washington: OPS. 1993: 25-27

TRASTORNOS REPRODUCTIVOS

Esterilidad en el hombre

Dibromocloropropano(DBCP)

Disminución del índice de fertilidad

Captán, agente naranja (2,4-D + 2,4,5-T)

23

ALGUNOS EFECTOS A LARGO PLAZO

EFECTOS EXPOSICIÓN A

OFTALMOLÓGICOS

Fuente: Henao S., Finkelman J., Albert L. Y de Koning H. Plaguicidas y Salud en las Américas, Washington: OPS. 1993: 25-27

Formación de cataratas

DiquatAtrofia del nervio óptico

Bromuro de metilo

LESIONES HEPÁTICASLESIONES HEPÁTICASDDT, Mirex PentaclorofenolCompuestos arsenicales

24

CÁNCER

MUTAGÉNICOS

TERATOGÉNICOS

ALGUNOS EFECTOS A LARGO PLAZOALGUNOS EFECTOS A LARGO PLAZO

Dibromuro de etileno

Asbesto, compuestos arsenicales

Talidomina, Carbaryl,Pentacloro-nitrobenceno, Maneb,

25

RECUERDERECUERDE

TODOS LOS PRODUCTOS QUÍMICOS PUEDEN SER TOXICOS Y CAUSAR DAÑO