Modulo i introd toxicologia rev 09 2010

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  • Se podria obtener una copia de la presentacion, con fines educativos a estudiantes universitarios que recien se inician. Gracias,
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Modulo i introd toxicologia rev 09 2010

  1. 1. Principios de Toxicología<br />Richard C. Concepción, <br />REM, CFPS, MSEM<br />
  2. 2. Principios de Toxicología<br /><ul><li>Toxicología:
  3. 3. Es el estudio de los efectos adversos de substancias químicas sobre los organismos vivos.
  4. 4. Un toxicólogo está capacitado para examinar la naturaleza de estos efectos y valorar la probabilidad de aparición.
  5. 5. La toxicología suele denominarse como la valoración de riesgo, por el cual se hacen estimados cuantitativos de los efectos potenciales sobre la salud humana y la importancia </li></ul> ambiental de varios tipos de exposiciones a substancias<br /> químicas. (p. ej. La exposición de formaldehido durante<br /> el embalsamamiento de un cuerpo humano).<br />
  6. 6. Principios de Toxicología<br /><ul><li>En todas las ramas de la toxicología, los científicos exploran los mecanismos por los cuales las substancias químicas producen efectos adversos en sistemas biológicos.
  7. 7. Mecanismos de acción y exposición a agentes químicos como una causa de enfermedades agudas y crónicas.
  8. 8. Fenómenos fisiológicos.
  9. 9. Exposición ocupacional a substancias químicas.
  10. 10. Substancias químicas que se encuentran en el ambiente.</li></li></ul><li>Principios de Toxicología<br /><ul><li>Descubrimiento y creación de nuevos fármacos y plaguicidas.
  11. 11. Efectos de substancias químicas en la flora y fauna.
  12. 12. Mecanismos por los cuales los tóxicos regulan el crecimiento de las células y la diferenciación de las mismas y que las células demuestren respuesta a los tóxicos a nivel de genes.
  13. 13. Creación de antídotos y regímenes de tratamiento para aliviar intoxicaciones y lesiones de origen xenobíticos.
  14. 14. Hay que partir de un examen de la evolución histórica de</li></ul> la disciplina para la obtención de información y desarrollo<br /> de la toxicología moderna.<br />
  15. 15. Historia de la Toxicología<br /><ul><li>Antigüedad:
  16. 16. La toxicología se remonta a los primeros seres humanos, quienes utilizaron venenos de animales y extractos de plantas para cazar, para la guerra y para asesinar.
  17. 17. Los seres humanos prehistóricos clasificaron algunas plantas y animales como peligrosos. Algunos venenos de esta época son:
  18. 18. Cicuta : es el veneno estatal de los griegos.
  19. 19. Acónito: veneno Chino que se colocaba en las puntas de las flechas.
  20. 20. Opio: utilizado como veneno y antídoto.</li></li></ul><li>Historia de la Toxicología<br /><ul><li>Hipócrates para el año 400 a.C. descubrieron varios venenos con respecto a la biodisponibilidad en el tratamiento y la dosificación excesiva.
  21. 21. Discórides: médico griego que logro clasificar los venenos en vegetales, animales y minerales.
  22. 22. Paracelsus: 1493-1541 – Todas las sustancias son venenosas, no existe ninguna substancia que no sea un veneno. La dosis correcta hace la diferencia entre un veneno y un remedio.
  23. 23. BonaventuraOrfila: 1814 – Padre de la Toxicología Moderna.
  24. 24. Comenzó estudios para detectar sustancias tóxicas.</li></li></ul><li>Historia de la Toxicología<br /><ul><li>Claude Bernard: 1813-1878
  25. 25. Estudio de los mecanismos de acción de los compuestos tóxicos.
  26. 26. Sir RudolphPeters: 1945
  27. 27. Estudio de antídotos para gases utilizados en la guerra.
  28. 28. U.S. Food and DrugAdministration: 1950
  29. 29. Bajo la dirección del señorArnoldLehman se formalizo el programa experimental de seguridad para alimentos, fármacos y cosméticos.
  30. 30. El descubrimiento de vitaminas, condujo al uso de biovaloraciones a gran escala dentro de ambientes controlados (laboratorios).
  31. 31. La prohibición de bebidas alcohólicas en EE. UU. abrió la</li></ul>rama para los estudios neurotoxicología. <br />
  32. 32. Historia de la Toxicología<br /><ul><li>En el licor se encontró triortocresil fosfato, metanol y plomo, dando resultado a que éstos químicos sean neurotóxicos.
  33. 33. El DDT (diclorodifeniltricloroetano) entre otros organohalidos, llevo a los toxicólogos a ampliar los estudios hacia los insecticidas.
  34. 34. Se observa el crecimiento exponencial de la toxicología durante la segunda Guerra Mundial, debido al incremento de producción de fármacos, plaguicidas, municiones, fibras sintéticas, entre otros.
  35. 35. El descubrimiento de la sulfanilamida se proclamo como un suceso importante en el combate de las enfermedades bacterianas.
  36. 36. Usualmente los fármacos se vendían en soluciones de glicol</li></ul> y como consecuencias varios pacientes fallecieron por <br /> insuficiencia renal.<br />
  37. 37. Historia de la Toxicología<br /><ul><li>Como consecuencia del glicol, el congreso aprobó una ley creando la Agencia Federal, U.S. Food and DrugAdministration, mejor conocida por sus siglas en inglés como FDA.
  38. 38. En la década del 50, ocurre un trágico incidente con la talidomida, en el cual nacieron varios miles de niños con serios defectos congénitos.
  39. 39. Este incidente trajo como consecuencia los intentos de entender los efectos de las substancia químicas sobre el embrión, feto en conjunto con el ambiente.</li></li></ul><li>Historia de la Toxicología<br /><ul><li>El primer decreto estadounidense sobre pesticidas se convirtió en Ley en 1947.
  40. 40. Se crea la Agencia “Federal Insecticide, Fungicide and RodenticideAct”.
  41. 41. Este residía en que por primera vez en la historia de EE. UU. había que demostrar la inocuidad y la eficacia de una substancia que no era ni un fármaco, ni un alimento.</li></li></ul><li>Principios de Toxicología<br /><ul><li>Un toxicoes cualquier substancia capaz de producir una respuesta nociva en un sistema biológico.
  42. 42. La toxicologíaes el estudio de los efectos nocivos que ejercen estas substancias químicas sobre los organismos vivos.
  43. 43. Un toxicólogoestá preparado para investigar la naturaleza de tales efectos incluiyendosus mecanismos de acción celular, bioquímicos y moleculares y para valorar la probabilidad de que se produzcan.</li></li></ul><li>Campos de la Toxicología<br /><ul><li>La Toxicología Molecular es aquella rama que identifica los mecanismos celulares por los que las substancias químicas ejercen sus efectos tóxicos sobre los organismos vivos.
  44. 44. La Toxicología Descriptiva, es aquella que se ocupa directamente de las pruebas de toxicidad, las cuales proporcionan información para la evaluación de la seguridad y para las disposiciones reglamentarias.
  45. 45. La Toxicología Reguladora, es aquella que determina, a partir de los datos disponibles, si un producto químico tiene un riesgo lo suficientemente bajo como para poder comercializarlo para la finalidad pretendida. Además, establece las normas sobre las cantidades permitidas para las substancias químicas presentes</li></ul> en aire ambiental, en ambiente industrial y en el agua <br /> potable.<br />
  46. 46. Campos de la Toxicología<br /><ul><li>La Toxicología Forense es un hibrido entre los principios de la química analítica y los principios fundamentales de la toxicología. Se centra principalmente en los aspectos médico legales de los efectos nocivos que las substancias químicas ejercen sobre los seres humanos y sobre los animales.
  47. 47. La Toxicología Ambiental se centra en las consecuencias que tiene los contaminantes químicos del ambiente sobre los seres vivos y estudia específicamente el impacto de las substancias químicas distintas a los seres humanos como las aves, los peces y los animales terrestre.
  48. 48. La Toxicología de la Reproducción estudia las consecuencias perjudícales de la exposición a agentes químicos o físicos</li></ul> sobre el sistema reproductor masculino o femenino.<br />
  49. 49. Farmacocinética<br /><ul><li>Un toxico se puede definir como cualquier substancia capaz de provocar una repuesta nociva en un biosistema.</li></li></ul><li>Principios de Toxicología<br /><ul><li>Todas las substancias químicas conocidos tienen el potencial de ocasionar lesiones o incluso la muerte si se encuentran en la cantidad suficiente.</li></li></ul><li>Principios de Toxicología<br /><ul><li>En la Tabla 1.1 se muestran las dosis de algunas substancias químicas que es necesario administrar para causar la muerte del 50% de los animales tratados (dosis letal 50, DL50).
  50. 50. Se debe tener presente que las medidas de la letalidad aguda como la DL50 pueden no reflejar con exactitud el espectro completo de la toxicidad, o riesgo que se asocia a la exposición a un producto químico.</li></li></ul><li>Principios de Toxicología<br /><ul><li>En algunas substancias cuya toxicidad aguda es baja pueden, a dosis que no provocan signos algunos de toxicidad, actuar como carcinogénicos y teratógenicos.
  51. 51. Los agentes tóxicos se ordenan tomando como criterio los órganos afectados, el uso, el origen y los efectos de dichas substancias.</li></li></ul><li>Principios de Toxicología<br /><ul><li>El termino toxinas hace referencia a las substancias toxicas que son producidas por sistemas biológicos tales como plantas, los animales, los hongos y las bacterias.
  52. 52. Los agentes tóxicos que tiene como origen actividades antropogénicas se utiliza la palabra toxico y no toxina.
  53. 53. Todas estas substancias también pueden ser clasificadas según</li></ul> su estado físico, estado químico, su estabilidad o reactividad<br /> química, su estructura química o su potencial toxico.<br />
  54. 54. Características de la Exposición<br /><ul><li>Una substancia química para que provoque efectos tóxicos sobre un biosistema es necesario que dicha substancia o sus metabolitos (biotransformación) alcancen, en un lugar apropiado de cuerpo y durante un tiempo adecuado, una concentración suficiente como para producir una manifestación toxica.
  55. 55. El que tenga lugar o no la manifestación toxica, dependerá de las propiedades químicas y físicas de la substancia, el lugar de exposición, de la metabolización del agente por parte del sistema y la sensibilidad propio biosistema o individuo.</li></li></ul><li>Vía y Lugar de Exposición<br />Inhalación<br />Percutánea<br />Ingestión<br />Tracto gastrointestinal<br />Sistema Circulatorio<br />Sistema Linfático<br />Plasma<br />Pulmón<br />Hígado<br />Alvéolos<br />Fluidos <br />Intracelular<br />Bilis<br />Riñón<br />Fluidos<br />Almacenados en<br />Tejidos Grasos<br />Sistema Óseo<br />Vejiga Urinaria<br />Exhalado<br />Heces<br />Secreción<br />Orina<br />
  56. 56. Duración y Frecuencia de la Exposición<br /><ul><li>Los toxicólogos suelen dividir la exposición de los animales de experimentación a las substancias químicas en cuatro categorías, a saber:
  57. 57. Agudas
  58. 58. Subagudas
  59. 59. Subcrónicas
  60. 60. Crónicas
  61. 61. Una exposición AGUDA se define como la exposición a una substancia química durante menos de 24 horas</li></li></ul><li>Duración y Frecuencia de la Exposición<br /><ul><li>Esta expresión suele hacer referencia a una dosis única, con determinada substancia que son poco toxicas o atoxicas existe la posibilidad de repetir las dosis a lo largo del periodo de 24 horas.
  62. 62. La exposición aguda por inhalación significa que hubo una exposición continua durante menos de 24 horas, normalmente unas cuatro (4) horas.</li></li></ul><li>Duración y Frecuencia de la Exposición<br /><ul><li>La exposición repetida se divide en tres categorías, subaguda, subcrónica y crónica.
  63. 63. La exposición subaguda se refiere a la exposición repetida a un agente químico durante un mes o menos.
  64. 64. La exposición subcrónica y crónica es, respectivamente de 1 a 3 meses y mayor de tres meses.
  65. 65. Cuando los humanos se ven expuestos a un toxico, la frecuencia y la duración de la exposición no suelen estar tan bien definidos como en los estudios controlados llevados a cabo con animales.
  66. 66. A pesar de ello, para describir las situaciones generales de exposición se utilizan muchos términos comunes.
  67. 67. Las exposiciones en los lugares de trabajo o ambientales</li></ul> también se describen como agudas, derivadas de un <br /> accidente o episodio único.<br />
  68. 68. Duración y Frecuencia de la Exposición<br /><ul><li>Las subcrónicas son aquellas que se producen repetidamente durante varias semanas o meses.
  69. 69. Las crónicas son aquellas que se producen de forma repetida durante varios meses o años.
  70. 70. Para muchas substancias, los efectos tóxicos que aparecen después de una exposición única difieren bastante de los producidos por la exposición repetida.
  71. 71. Las exposición aguda a substancias que se absorben rápidamente muy probablemente provocaran efectos tóxicos inmediatos.
  72. 72. Además, puede dar lugar a una toxicidad retardada que se parecerá o no a las consecuencias toxicas de la </li></ul> exposición crónica.<br />
  73. 73. Duración y Frecuencia de la Exposición<br /><ul><li>Por lo contrario, la exposición crónica a un agente toxico puede desencadenar en efectos prolongados, de poco intensidad o crónicos de la substancia, determinados efectos inmediatos después de cada administración.
  74. 74. Caso de Estudio Número 1: “Love Canal, Niagara Falls, New York, EE.UU.</li></li></ul><li>Love Canal, NiagaraFall’s, N.Y.<br /><ul><li>El nombre del lugar proviene del apellido del señor William Love.
  75. 75. Hombre visionario que para el 1890 deseaba unir el Rio Niagara con las Cascadas de Niagara mediante la construcción de un canal.
  76. 76. El canal seria la arteria principal para construir una Planta Hidroeléctrica para la producción de energía eléctrica a las futuras industrias que se establecieran en el lugar.
  77. 77. Allá para el 1892 comienza la construcción pero problemas económicos del señor Love hacen que cambie de idea y la construcción se detuvo.
  78. 78. Se construyo 1.6 kilómetros con una profundidad de 50 pies y con un ancho de 45 pies.
  79. 79. El proyecto se abandono y el canal se lleno de agua donde</li></ul> niños durante el verano nadaban en el y durante el invierno<br /> lo utilizaban para patinar sobre el hielo.<br />
  80. 80. Love Canal, NiagaraFall’s, N.Y.<br /><ul><li>En el 1920 el Municipio de Niagara lo convirtió en un vertedero sanitario.
  81. 81. En 1940 la industria HookerChemicalCampany adquirió del Municipio de Niagara el canal para depositar los desperdicios generados en la producción de químicos.
  82. 82. El Gobierno Municipal otorgó permisos para depositar en dicho lugar los desperdicios químicos generados.</li></li></ul><li>Love Canal, NiagaraFall’s, N.Y.<br /><ul><li>En el 1942 la compañía coloco un revestimiento de plástico antes de comenzar con la disposición de residuos químicos producidos en la manufactura de resinas, tintes, hidrocarburos clorinados entre otros.
  83. 83. Para el 1953 se habían depositado 21,000 toneladas de desperdicios químicos.</li></li></ul><li>Love Canal, NiagaraFall’s, N.Y.<br /><ul><li>El incremento y progreso de Municipio de Niagara, los obligo a buscar alternativas para expandir los servicios requeridos como educación.
  84. 84. El Municipio solicito a la HookerChemicalCompanyla venta de esa porción de terreno.
  85. 85. La compañía se niega e indica que harán unas perforaciones al suelo para que la comunidad entienda que no quieren vender debido a que hay sepultado substancias químicas.
  86. 86. Se realizaron las monitorias según los requerimientos de la compañía, pero el Municipio se negó y con el poder que lo investía compra los terrenos para desarrollar una escuela y residencias a su alrededor.
  87. 87. Dentro del contrato de compra-venta, el señor Hookerindico que el comprador era responsable de cualquier evento que se desarrollara debido a las substancias químicas depositadas.</li></li></ul><li>Love Canal, NiagaraFall’s, N.Y.<br /><ul><li>El señor Hooker indico en la firma del contrato de compra-venta que el área se debía cerrar al público en general y que no se desarrollará dicho lugar.
  88. 88. El Municipio de Niagara construyo una escuela elemental y una vecindad.
  89. 89. Allá para el 1977 con la construcción de un vía ducto en el extremo sur sirvió de barrera para ese invierno donde las aguas subterráneas salieran a la superficie y que impactara el lugar con los químicos que habían sido sepultados en el canal.
  90. 90. Para la década del 1980 los estudios conducidos por las Agencias Federales determinaron que aproximadamente 60% de los residentes habían sufrido de mutaciones genéticas que </li></ul> incluían enfermedades como leucemia, malformaciones en los niños nacidos entre 1977 y 1979.<br />
  91. 91. Love Canal, NiagaraFall’s, N.Y.<br />
  92. 92. Love Canal, NiagaraFall’s, N.Y.<br /><ul><li>En la década del 1990 fueron relocalizados 800 familias del lugar.
  93. 93. Un estudio efectuado por el gobierno determino que la ruta de exposición se debió por aire y suelo.
  94. 94. Para el 1996 la Corte Federal de NY, encontró que HookerChemicalCompany fue responsable en la venta del terreno y se la adjudico una multa de 129 millones de dólares a favor de la Agencia de Protección Ambiental, EPA, por sus siglas en ingles.
  95. 95. En el 1998, Dr. Elizabeth Whelan presento sus conclusiones donde indica que los padecimientos de salud de la población de Niágara no se debía a la exposición de químicos, de lo contrario se debía a la tensión generada por la prensa en la cobertura de la noticia.
  96. 96. Las residencias fueron demolidas y solo existe vegetación</li></ul> en el lugar contaminado.<br />
  97. 97. Desastre de Bhopal, India<br /><ul><li>Caso de Estudio Número 2: Bhopal, India.
  98. 98. Allá para la noche del 2 de diciembre de 1984 se originó al producirse una fuga de 42 toneladas de Isocianato de Metilo en una fábrica de pesticidas propiedad de la compañía estadounidense UnionCarbide.
  99. 99. El accidente se produjo al no tomarse las debidas precauciones durante las tareas de limpieza y mantenimiento de la planta, lo que hizo que el agua a presión utilizada y los cristales de cloruro sódico y restos metálicos y otras impurezas que la misma arrastraba, entrasen en contacto con el gas almacenado.
  100. 100. Esto ocasionó reacción exotérmica que provocó la apertura</li></ul> por sobrepresión de las válvulas de seguridad de los <br /> tanques y con ello la liberación a la atmósfera del gas <br /> tóxico.<br />
  101. 101. Desastre de Bhopal, India<br />
  102. 102. Desastre de Bhopal, India<br /><ul><li>Al entrar en contacto con la atmósfera, el compuesto liberado comenzó a descomponerse en varios gases muy tóxicos (cianuro de hidrógeno) que formaron una nube letal que, al ser más densos los gases que la formaban que el aire atmosférico, recorrió al ras del suelo de toda la ciudad.
  103. 103. Miles de personas murieron de forma casi inmediata asfixiadas por la nube tóxica y otras muchas fallecieron en accidentes al intentar huir de ella durante la desesperada y caótica evacuación de la ciudad.
  104. 104. Se estima que entre 6.000 y 8.000 personas murieron en la primera semana tras el escape tóxico y al menos otras 12.000 fallecieron posteriormente como consecuencia directa </li></ul> de la catástrofe, que afectó a más de 600.000 personas, <br /> 150.000 de las cuales sufrieron graves secuelas.<br />
  105. 105. Desastre de Bhopal, India<br />
  106. 106. Desastre de Bhopal, India<br /><ul><li>Perecieron miles de cabezas de ganado y animales domésticos y todo el entorno del lugar del accidente quedó seriamente contaminado por sustancias tóxicas y metales pesados que tardarán muchos años en desaparecer.
  107. 107. El aumento alarmante del cáncer, las personas ciegas y los niños nacidos con malformaciones, son algo habitual en Bophal.
  108. 108. La contaminación se filtró al agua y por tanto a la cadena alimentaria. A día de hoy las víctimas (muchas de ellas con graves secuelas) siguen clamando por justicia.
  109. 109. Los componentes tóxicos siguen presentes en el agua que beben y los alimentos que consumen.
  110. 110. La empresa estadounidense abandonó precipitadamente</li></ul> las instalaciones, dejando toneladas de residuos tóxicos.<br />
  111. 111. Desastre de Bhopal, India<br /><ul><li>La frágil alambrada de la instalación está llena de agujeros. Es normal ver personas de los alrededores (incluso niños) curioseando entre los residuos.
  112. 112. La instalación es un fantasma industrial, un amasijo de hierros en las afueras de la ciudad. En algunas salas se guardan sacos con residuos tóxicos que nunca fueron retirados y que están al alcance de cualquiera.
  113. 113. Se calcula que pueden quedar toneladas de residuos sin retirar, que siguen amenazando a los habitantes de Bhopal.
  114. 114. La planta química fue abandonada tras el accidente y UnionCarbide no respondió por los daños causados.
  115. 115. El 7 de junio de 2010, el tribunal indio que juzgaba este </li></ul> desastre condeno a ocho directivos de la empresa a 2 años de prisión y a abonar 500.000 rupias (10.600 dólares / <br /> 8.900 euros) a la delegación de la empresa en India.<br />
  116. 116. Desastre de Bhopal, India<br />
  117. 117. Desastre de Bhopal, India<br />
  118. 118. Referencias<br />Klaassen, C., Watkins, J. (2003). Fundamentos de Toxicología. 1ra ed. New York: The McGraw-Hill Company.<br />La Grega, M., Buckingham, P., Evans, J., (1994). HazardousWaste Management,. 1st ed. New York: The McGraw-Hill Company.<br />Tarradellas, J., Bitton, G., Rossel, D., ((1996). SoilEcotocicology. 1st ed., London: Lewis Publishers.<br />Turoski, V., (1985). FormaldehydeAnalyticalChemistry and Toxicology. 1st ed. Saint Louis: American ChemicalSociety.<br />
  119. 119. ¡¡¡ Gracias !!!<br />

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