¿qué es la toxicología?
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TÓPICOS DE TOXICOLOGÍA
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GONZALO I. ÁLVAREZ ACEVEDO
2021
Es la ciencia que se ocupa de
los efectos adversos a la salud
de los organismos vivientes
causado por agentes químicos,
físicos o biológicos.
Los efectos adversos pueden
variar desde irritaciones,
daños sutiles en el sistema
nervioso hasta enfermedades
como el cáncer e incluso la
muerte.
¿Qué es la toxicología?
Steven G. Gilbert 2012. A Small Dose of Toxicology,
2nd Edition. Healthy World Press
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UN POCO DE HISTORIA …
Desde Paracelsus (1493 - 1541) se
conoce que es la dosis lo que
diferencia un veneno de un remedio.
Hoy sabemos que otros factores
también deben ser considerados
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"dosis sola facit venenum"
la dosis hace al veneno
Theophrastus Phillippus Aureolus Bombastus von Hohenheim
TOXICOLOGÍA
Áreas de la toxicología
• Toxicología ocupacional: analiza los efectos de la exposición a sustancias químicas en el ambiente laboral
• Toxicología ambiental: estudia las sustancias que contaminan el entorno.
• Toxicología reglamentaria: establece la exposición sin riesgos
• Toxicología de alimentos: aborda que los alimentos y sus aditivos sean seguros.
• Toxicología clínica: enfermedades asociadas a la exposición a sustancias tóxicas.
• Toxicología descriptiva, toxicología forense, analítica, mecanística, etc.
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TOXICOLOGÍA Dosis Letal 50 ó DL50:
Nace ante la necesidad de comparar la
toxicidad aguda de distintas sustancia:
estimación de la cantidad de una sustancia
necesaria para matar al 50% de la
población.
Este valor es inversamente proporcional a
la toxicidad de la sustancia. Se expresa en
curvas dosis-efecto
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https://wikidocumentaries-demo.wmflabs.org/Q711849?language=fi
EXPOSICIÓN
Clasificación según duración de
la exposición:
• Aguda: 1 ó múltiples
exposiciones en un lapso de 1-2
días
• Crónica: exposiciones múltiples
al largo del tiempo.
• Retardada: la aparición de los
síntomas presenta un periodo
de latencia.
6 https://thoughtscapism.com/2018/05/07/measures-of-toxicity/
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EXPOSICIÓN
Clasificación según duración de
la exposición:
• Aguda: 1 ó múltiples
exposiciones en un lapso de 1-2
días
• Crónica: exposiciones múltiples
al largo del tiempo.
• Retardada: la aparición de los
síntomas presenta un periodo
de latencia.
7 https://thoughtscapism.com/2018/05/07/measures-of-toxicity/
TOXICOLOGÍA
Dosis umbral:
Siguiendo con la curva dosis-respuesta, existe una dosis (nivel de exposición) a la cual no hay efectos nocivos
NOAEL
→ No Observable Adverse Effects Level
LOAEL
→Lowest Observable Adverse Effects Level
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LD50
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Peligro (Hazard):
La habilidad de causar daño
Riesgo (Risk):
La frecuencia esperada de que
suceda un efecto no deseado.
RADICALES LIBRES:
ESPECIES REACTIVAS DE OXIGENO (ROS)
EJEMPLO:
MECANISMO DE TOXICIDAD
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BIOACTIVACIÓN
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El anión super óxido (O2- ), el
radical hidroxil (OH.) y el
peróxido de hidrogeno (H2O2)
causan daño al ADN, la
estructura de las proteínas y la
membrana celular.
ROS
Las enzimas super óxido
dismutasa (SOD), catalasa y
glutatión peroxidasa
(GSH-peroxidasa) están
involucradas en los procesos de
detoxificación de ROS
Reacción de Fenton
POLUCIÓN AÉREA
Al inhalarlos pueden pasar a la sangre o acumularse en
los pulmones.
Pueden ser del tipo reductor (óxidos de sulfuro) u
oxidantes (óxidos de nitrógeno, hidrocarbonos, oxidantes fotoquímicos)
TÓXICOS MAS RELEVANTES EN LA PRÁCTICA CLÍNICA:
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CO – monóxido de carbono Gas producido por la combustión incompleta de materia orgánica
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CO – monóxido de carbono Gas producido por la combustión incompleta de materia orgánica
Mecanismo de acción:
• Compite por el sitio de unión a oxígeno en la hemoglobina → carboxi-hemoglobina , resultando en una anemia funcional. Esta unión es 220 veces más afín que por O2
• Concentraciones de 0,1% de CO en el aire resulta en 50% de carboxi-hemoglobinemia
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Intoxicación:
• ≥ 15% de carboxihemoglobinemia resulta en hipoxia progresiva → nauseas vómitos y convulsiones.
• Exposición crónica es dañina para el sistema cardiovascular, en especial para fumadores, isquémicos, anémicos.
Tratamiento:
• eliminar la fuente de CO, y administrar O2 , hiperbárico de ser necesario
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SO2 – dióxido de azufre Gas producido por la quema de combustibles azufrados
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SO2 – dióxido de azufre Gas producido por la quema de combustibles azufrados
Mecanismo de acción:
• En la atmosfera se combina con agua para
formar ácido sulfúrico - H2SO4,
• Ambos son irritantes 16
Intoxicación:
• ≥ 5ppm (bajos niveles) causa irritación de mucosas y bronco constricción → asmáticos son más susceptibles.
• Exposición crónica podría causa edema pulmonar a futuro
Tratamiento:
• Cualquier intervención que tienda a disminuir la irritación en el tracto respiratorio.
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NO2 – dióxido de nitrógeno Gas producido por la combustión y descomposición de materia orgánica
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NO2 – dióxido de nitrógeno Gas producido por la combustión y descomposición de materia orgánica
Mecanismo de acción:
• Causa daño alveolar en células tipo 1, por
ruptura del endotelio
• Irritante 18
Intoxicación:
• Síntomas agudos involucran irritación de la mucosa expuesta, tos, disnea.
• La exposición prolongada (≥ 2 ppm) puede causar edema pulmonar, incluso al largo plazo
Tratamiento:
• Cualquier intervención que tienda a disminuir la irritación en el tracto respiratorio y el edema.
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O3 – ozono Gas producido por la
combustión y por ionización del oxígeno
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O3 – ozono Gas producido por la combustión y por ionización del oxígeno
Mecanismo de acción:
• Cambios en la función pulmonar, similar al NO2
• Toxicidad por la formación de radicales libres.
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Intoxicación:
• Irritación, edema pulmonar, sensibilización a bronco-
contrictores.
• La exposición prolongada puede causar bronquitis y
fibrosis pulmonar
Tratamiento:
• Similar al NO2
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Hidrocarbonados Elementos de uso industrial , derivados del petróleo y generados por combustión incompleta
Mecanismo de acción:
• Se oxidan por acción del sol
• Ejemplo: acroleína, formaldehido.
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Intoxicación:
• Similar a SO2
• Ver clip: Hydrocarbon Poisoning Petroleum products (u-campus)
Compuestos alifáticos y halogenados solventes industriales
Mecanismo de acción:
• Interacción con membranas biológicas
• Toxicidad por la formación de radicales libres.
• n-hexano, gasolina, keroseno, cloroformo producen toxicidad neurológica, hepática, renal y cardiaca
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Intoxicación:
• n-hexano y cloroformo en el SNC: neuropatías periféricas, perdida de la memoria
• Se asocian a un alto riesgo de carcinogénesis.
• La aspiración de estos solventes conlleva un alto riesgo de edema y neumonitis química
Tratamiento:
• Soporte vital orientado a los sistemas involucrados
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Compuestos aromáticos solventes industriales
Mecanismo de acción:
• Depresores del SNC
• Daño a la médula ósea
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Intoxicación:
• Benceno: exposición prolongada resulta en anemia plástica y en algunos casos leucemia
• Tolueno y Xileno: producen ataxia y fatiga a niveles bajos y perdida de la conciencia a niveles sobre 10.000 ppm
Tratamiento:
• No posee tratamiento específico
INSECTICIDAS
TÓXICOS MAS RELEVANTES EN LA PRÁCTICA CLÍNICA:
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Insecticidas organofosforados paratión, malatión y diazinion
Mecanismo de acción:
• Fosforilan el sitio activo de Acetilcolinesterasa (AChE)
• Acumulación de acetil colina en el SNC y periférico
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Intoxicación:
• Neurotoxicidad: alteración sensorial y motora.
Tratamiento:
• Respiración asistida, de ser necesario
• Atropina (anticolinérgico) y Pralidoxima (reactivador de la AChE fosforilada)
Insecticidas
CARBAMATOS
Carbaryl, carbofuran, pyramat
Mecanismo de acción:
• Inhibición de la Acetilcolinesterasa (AChE) por carbamoilación (reversible)
• Acumulación de acetil colina en el SNC y periférico
Intoxicación:
• Menos severa que los organofosforados.
Tratamiento:
• Atropina (anticolinérgico)
*Pralidoxima no es útil
BOTÁNICOS
Nicotina:
• Estimula receptores nicotínicos → depolarización de la membrana (salivación, vómitos, debilidad muscular, convulsiones)
Piretroides:
• Uso doméstico. A altas concentraciones produce alergias e irritación tratable sintomáticamente
Rotenona:
• raro, provoca alteraciones gastrointestinales
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METALES PESADOS
Uso como aditivos, catalizadores, etc.
Cada vez más en desuso
De difícil eliminación sistémica
TÓXICOS MAS RELEVANTES
EN LA PRÁCTICA CLÍNICA:
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Plomo
Mecanismo de acción:
• Pb orgánico absorbido por la piel, Pb inorganico absorbido por vía GI y respiratoria.
• Se une a la hemoglobina, se deposita en cerebro y pulmones. T1/2 de 20-30 años.
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Intoxicación:
• Neurotoxicidad: vértigo, ataxia, neuropatía periférica. Delirio y convulsiones surgen a
raíz de encefalopatía cuando concentración plasmática ≥ 100ug/dL.
• Una exposición en la niñez a Pb pueden causar Bajo IQ y comportamiento anormal
• Pb inorgánico se asocia a: constipación, cólicos, fibrosis renal, abortos espontáneos
y alteración en el conteo de espermios.
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ARSÉNICO
Mecanismo de acción:
• Potente inhibidor enzimático (glicólisis)
• Desacopla la fosforilación oxidativa mitocondrial
Intoxicación:
• Generalmente mortal, incluye nausea vómitos, dolor y shock por deshidratación.
• Secuelas: neuropatías, encefalopatía, depresión de la médula ósea, daño renal y hepático
Tratamiento:
• Dimercaprol, agente quelante
*arsina (gas) causa hemólisis severa
MERCURIO
Elemental (Hg°):
• Neurotóxico y nefrotóxico (necrosis
tubular)
Sales inorgánicas:
• Causa gastroenteritis, hemorragia y
shock hipovolémico
Vapores:
• Síntomas neuro-siquiatricos y
gingivoestomatitis
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Tratamientos
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EDTA
Quelante de metales ej.
plomo
* nefrotoxico, uso breve y
alto flujo de orina
Reactiva o previene la inactivación enzimática (-SH) en intox. con: As, Hg inorgánico y Pb.
*produce taquicardia e hipertensión
Quelante de cobre
* Causa reacciones
alérgicas, y toxicidad renal
en raras ocasiones
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MEDICAMENTOS:
TÓXICOS MAS RELEVANTES EN LA
PRÁCTICA CLÍNICA:
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Rosenfeld, G., & Loose, D. BRS Pharmacology (6th ed., p. 321).
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Rosenfeld, G., & Loose, D. BRS Pharmacology (6th ed., p. 321).
Medidas de tratamiento
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Soporte vital:
• Mantener la via aérea despejada, respiración y circulación adecuada. Tener en
cuenta riesgos de obstrucción o aspiración gástrica en estados de inconciencia.
Mantener adecuado balance de electrolitos y dextrosa.
Absorción:
• La inducción de emesis está casi eliminada como práctica clínica. El lavado gástrico
se debe realizar bajo supervisión. El carbón activado en una buena opción para
adsorber toxinas.
Eliminación:
• Diuresis forzada , con bicarbonato de sodio en caso de querer evitar la reabsorción
de moléculas ácidas como la aspirina o el fenobarbital.
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Para su estudio personal:
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Averiguar el uso como antídoto de:
1. Naloxona
2. Flumazenil
3. Acetilcisteina
4. Fisostigmina
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