1. Lluvia Briseida Espinoza Morales Aplicaciones de la Toxicología
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Toxicología ambiental
El ser humano, desde sus orígenes, ha tenido la necesidad de transformar su
ambiente para obtener recursos sean indispensables o no para su
supervivencia. Una transformación benéfica o repercutible a largo plazo.
Hablar de ambiente no sólo remite al aire, también al agua, suelo,
alimentos e inclusive fármacos. En resumen, es todo lo que rodea al ser
humano u otros seres vivos y a la vez comprender del mismo (Capó 2007: 11).
Algo más complejo a ello es el trato al ecosistema. Según Lindeman, se define
como el conjunto de las condiciones del ambiente, de los organismos y de sus
propias interrelaciones, en base a un enfoque dinámico y funcional (Maass 1990:
12).
En las últimas décadas un tema que ha llamado la atención del público
es el relacionado con la presencia de un número creciente de sustancias en el
ambiente y los efectos adversos que éstas pueden ocasionar a los seres vivos.
Para ello, Truhaut (1975) refiere ciencias como la Ecotoxicología que, en
sustitución al de Toxicología ambiental, indaga sobre tal fenómeno.
Posteriormente se quiso establecer una diferencia entre los dos conceptos,
designando a la Ecotoxicología todo lo referente a la polución de los
ecosistemas y a la Toxicología ambiental, la polución originada por el ser
humano (Capó 2007: 12). Entonces, se busca comprender, por lo tanto, si los
efectos inmediatos sobre el individuo, ya sean directos o indirectos, tienen un
impacto sobre la estructura o la función de la población a que pertenece y por
ello produce alguna alteración en el ecosistema (López 2004: 280).
La toxicología ambiental es una rama de la toxicología que concierne con
los efectos dañinos de las sustancias químicas o agentes tóxicos que
están presentes en la multitud de factores ambientales y a los cuales
están expuestos el ser humano, animales domésticos y de vida silvestre
entre otros elementos de la biota. Es decir, se aboca al estudio de los
efectos adversos de los agentes ambientales sobre los organismos vivos.
Asimismo, proporciona la fuente primaria de los datos en los efectos en
la salud.
Actualmente, consiste en el estudio de las tres mayores fuentes de
exposición de compuestos tóxicos, a las cuales están expuestos los seres
humanos en los tiempos actuales:
2. Lluvia Briseida Espinoza Morales Aplicaciones de la Toxicología
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Tóxicos en el aire
Tóxicos en el agua
Tóxicos en el suelo
Tóxicos en el aire
La contaminación atmosférica principalmente causa problemas en los
pulmones y vías respiratorias, aunque también se pueden producir daños a
otros órganos del cuerpo humano. A pesar de que el famoso “smog” puede
causar grandes trastornos, así como también la posible contaminación por
elementos químicos (pesticidas, cloro gaseoso, amoniaco, etc.), es de mayor
preocupación los efectos causados por los contaminantes aéreos en espacios
cerrados como ya se mencionó, en especial por la gran cantidad de tiempo que
el ser humano está en estos lugares.
Se pueden dividir los efectos de la contaminación aérea sobre la salud
en cuatro grupos:
a) Efectos respiratorios a corto plazo o efectos agudos
Son aquellos que ocurren repentinamente y son de corta duración (horas o
días). Los síntomas son similares a los del asma: falta de aire, tos y respiración
asmática. Se sabe que el dióxido de azufre, las partículas suspendidas, el
ozono y los óxidos de nitrógeno pueden estimular la reactividad de las vías
respiratorias.
Ciertas infecciones (en la zona superior de las vías respiratorias) como
el resfrío, la influenza y el dolor de garganta son asociados con los sulfatos, el
dióxido de azufre y las partículas presentes en el aire externo que respiramos.
Además el dióxido de nitrógeno que es liberado por las cocinas a gas
ocasiona que el porcentaje de niños con resfrío sea mayor al porcentaje de
resfríos en niños que viven en casa con cocina eléctrica. Estudios en animales
demuestran que ciertas concentraciones de ozono y dióxido de nitrógeno
reducen la resistencia a las infecciones bacterianas como Neumonitis y
Bronquitis Aguda.
Los contaminantes aéreos deshabilitan los mecanismos que remueven
los virus y las bacterias de el sistema respiratorio. Además incapacitan a las
células que combaten las mencionadas infecciones.
b) Efectos respiratorios a largo plazo o efectos crónicos
Son aquellos que persisten a lo largo de grandes periodos de tiempo (años).
3. Lluvia Briseida Espinoza Morales Aplicaciones de la Toxicología
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Las principales causas son el fumar, la exposición a sustancias como
polvo de carbón o algodón debido a un trabajo determinado, concentraciones
altas de dióxido de azufre y partículas suspendidas en el aire, y como por
ultimo factores genéticos (Márquez 2008: 55).
c) Cáncer al pulmón
La contaminación del aire es responsable de una fracción de los cánceres al
pulmón, pero el valor de esta fracción está en disputa. El análisis químico en el
aire que respiramos comúnmente, muestra la presencia de subproductos
causantes de cáncer, como son los Benzo-[α]-pirenos y las Dioxinas
(provenientes de la quema de combustibles), ciertas fibras como el Asbesto y
metales como el Cadmio y el Arsénico. Estos problemas son más graves en
las zonas urbanas ya que estudios han demostrado que se produce un
incremento en las tasas de cáncer alrededor de industrias, o en ciudades que
en comparación con las locaciones rurales.
La EPA (Asociación de Protección al Medio Ambiente) ha afirmado que
entre 5.000 y 20.000 casos de cáncer del pulmón son ocasionados por el
Radón, y de estos caso, el mayor porcentaje se encuentra dentro de las
personas fumadoras.
d) Efectos no-respiratorios
Los contaminantes presentes en el aire afectan a otros órganos aparte de los
pulmones. Esto se debe a que una vez que el contaminante entra a la corriente
sanguínea, puede alcanzar cualquier área del cuerpo: como sería el plomo
presente en el aire atmosférico, el cual puede causar desordenes nerviosos en
los niños como son las dificultades de aprendizaje y la hiperactividad, daños a
el hígado lo cual ocasiona un alza en la presión sanguínea, y por ultimo puede
causar envenenamiento. Por suerte, los niveles de plomo en al aire han
disminuido a través de los años principalmente por el uso cada vez menor de
gasolinas con plomo. Por otro lado tenemos el Benceno, el cual es usado en la
industria de gomas y plásticos, en refinerías y en la combustión de gasolina, y
que es causante de leucemia.
Por último cabe mencionar el monóxido de carbono, el cual puede
ocasionar una enfermedad al corazón en la cual los músculos del corazón no
reciben el oxigeno necesario durante largos periodos de tiempo, muriendo
lentamente los tejidos involucrados (Márquez 2008: 56).
4. Lluvia Briseida Espinoza Morales Aplicaciones de la Toxicología
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Existen algunos tipos de fuentes de
contaminación en un hogar común.
La primera en ser reconocida fue la
combustión de combustibles para
calentamiento y cocción de
alimentos. Los gases más
utilizados como combustible son
el Gas Natural (metano) y el Gas
Licuado (propano-butano), que
principalmente producen dióxido de
nitrógeno y monóxido de carbono
junto a otros productos de la
combustión que no tienen efectos
nocivos.
Si se utiliza madera tanto
para calefacción en chimeneas o
para cocción (es el caso de muchos
países en el mundo), en este caso
además de los dos contaminantes nombrados se agregan material particulado
y una serie de hidrocarburos potencialmente riesgosos para la salud. Estos
hidrocarburos incluyen al grupo de los benzo-[α]-pirenos que son conocidos
como potentes cancerígenos (Márquez 2008: 59).
Una segunda fuente de contaminación interna es la resultante de
materiales naturales y sintéticos utilizados en alfombras, aislantes de espumas,
papeles de decoración interior, y muebles. Los pegamentos utilizados en
maderas aglomeradas por ejemplo, producen formaldehido. Las alfombras de
Látex son fuente de emisiones de fenilciclohexeno. Asbestos, utilizados en
materiales de construcción por sus propiedades de resistencia al calor, pueden
provocar la emisión de fibras de asbesto al aire interior si no están
apropiadamente selladas. En oficinas algunos tipos de fotocopiadoras e
impresoras de computadores son una fuente de sustancias orgánicas tóxicas
tales como el Tolueno.
Una tercera fuente posible de contaminación interna es la fuga de gases
tóxicos a través del suelo bajo las casas o de los servicios de aguas servidas
por posible contaminación en estos conductos. En Estados Unidos la mayor
fuente de emisión de gases a través del suelo lo constituye las emisiones de
gas radioactivo radón. Muchos de los productos comerciales utilizados
domésticamente tales como limpiamuebles, pegamentos, agentes de limpieza,
cosméticos, desodorizadores, pesticidas, y solventes utilizados en el hogar
contribuyen a la toxicidad del aire ambiente interior. Más aún, las ropas
limpiadas en seco, son una fuente de tetracloroetileno. La quinta fuente de
contaminación es el humo del cigarrillo. No solo es un contaminante por sí solo,
5. Lluvia Briseida Espinoza Morales Aplicaciones de la Toxicología
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sino que aumenta los riesgos de enfermedades a partir de otros compuestos
tóxicos presentes en los ambientes internos. (Márquez 2008: 60).
Uso del cigarrillo, ¿Tóxico en aire?
Existen alrededor de 4000 compuestos presentes en el humo del cigarrillo,
muchos de los cuales se ha comprobado científicamente que son tóxicos o que
causan cáncer y mutaciones. Un total de 43 compuestos carcinogénicos se
han identificados, incluyendo varias nitroaminas, benzo-[α]-pireno, cadmio,
níquel y zinc. Entre otras sustancias presentes se encuentran el Monóxido de
Carbono, Óxidos de Nitrógeno y material particulado.
A pesar de que las concentraciones de los productos tóxicos son menores
debido al efecto de dilución en el aire, se ha establecido que estos humos
tienen un efecto sobre la salud, sobre todo al que se denomina fumador pasivo
(Márquez 2008: 58).
Alternativas a la contaminación por tóxicos en el aire
La contaminación interna de las cinco fuentes mencionadas puede ser reducida
por medio del aumento de la ventilación de los ambientes interiores.
Alternativamente, el uso de cocinas eléctricas disminuye notablemente la
contaminación interna, aunque esto puede significar una mayor fuente de
contaminación externa si la producción de electricidad es a partir de
combustibles fósiles (petróleo, carbón). La contaminación interna producida por
la calefacción puede ser reducida aunque no totalmente eliminada si se utilizan
sistemas eficientes en las calderas y en los calefactores puntuales. La
contaminación producida por materiales sintéticos puede ser evitada
disminuyendo su uso, o eliminando por medio de buena ventilación las
emisiones producidas por elementos nuevos. Los muebles nuevos,
especialmente los que contienen espumas, son fuentes de mayor
contaminación interna que los muebles usados.
La razón es que a medida de que aumenta el uso de los muebles con
espuma, la emisión de formaldehído disminuye. También es posible utilizar
algunos compuestos sellantes de materiales de construcción de modo de
prevenir la emisión de sustancias tales como el formaldehído o asbestos.
Los científicos de la NASA han demostrado que las plantas comunes de
interiores pueden absorber algunos gases de compuestos como formaldehído,
benceno y monóxido de carbono. Es aparente de estos estudios de que
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algunas plantas están mejor adaptadas para este efecto que otras. los
Filodendros son las que sería particularmente efectivas para remover estos
gases. Otras plantas que muestran esta habilidad son la planta araña
(remueve monóxido de carbono), la aloe veras (para formaldehído) y las
margaritas (para benceno) (Márquez 2008: 62).
Efecto invernadero
El efecto invernadero es un fenómeno natural que se ha desarrollado en
nuestro planeta y evita que una parte del calor del sol recibido por la tierra deje
la atmósfera y vuelva al espacio, produciendo un efecto similar al observado en
un invernadero. Estos gases, dióxido de carbono, vapor de agua, ozono,
metano, óxidos de nitrógeno y los clorofluorocarbonos CFCs se encargan
de absorber la energía emitida por el sol, impidiendo que los días sean
demasiado calurosos o las noches demasiado frías; un aumento en la emisión
de estos gases provoca grandes cambios drásticos en el clima mundial
haciéndolo cada vez más impredecible,
sufriendo alteraciones en las temperaturas
regionales, en los regímenes de las
precipitaciones, incrementos en la
desertificación, alteraciones en la
agricultura, el calentamiento de la corriente
termohalina y el retroceso de los casquetes
polares, incrementando así el nivel del mar
y causando inundaciones en las zonas
costeras y continentales en todo el mundo.
Estos gases son químicamente muy estables por lo que pueden
permanecer en la atmósfera durante varias décadas. Las corrientes de aire los
transportan hasta la estratosfera donde algunos de ellos se desintegran bajo la
luz ultravioleta. En este proceso de desintegración se liberan moléculas de
cloro o bromo, provocando una reacción en cadena que ocasiona la
destrucción de las moléculas de ozono, provocando el agujero en la capa de
ozono y dañando ecosistemas y afectando directamente al ser humano.
Lluvia ácida
La lluvia ácida es un fenómeno característico de atmósferas contaminadas, se
identifica cuando el pH de agua de lluvia es inferior a 5.6 unidades. Este
fenómeno preocupa a la comunidad internacional, debido al riesgo que
representa para la conservación y desarrollo de los ecosistemas existentes.
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El fenómeno de lluvia ácida, definido técnicamente como depósito
húmedo, se presenta cuando el dióxido de azufre y los óxidos de nitrógeno
reaccionan con la humedad de la atmósfera y propician la formación de ácido
sulfúrico y ácido nítrico, respectivamente.
No se ha demostrado que la lluvia ácida ocasione efectos nocivos
directos en la salud humana, los riesgos potenciales se relacionan con la
exposición continua a sus precursores, dióxido de azufre y óxidos de nitrógeno;
sin embargo, la lluvia ácida puede provocar efectos indirectos, ya que las
aguas acidificadas pueden disolver metales y sustancias tóxicas de suelos,
rocas, conductos y tuberías que son transportados hacia los sistemas de agua
potable. En zonas afectadas por lluvia ácida con alto contenido de metales
pesados, existe la posibilidad, por su alta residualidad, de que dichos metales
sean absorbidos por plantas, líquenes y algas de ecosistemas terrestres o
acuáticos y afecten a organismos superiores (peces, aves, mamíferos, etc.),
incluyendo el hombre, después de consumir y acumular cantidades
considerables, por medio de la cadena trófica.
Tóxicos en el agua
El agua cae al suelo en forma de lluvia y nieve y luego fluye hacia los lagos y
ríos (agua superficial) o se absorbe hacia dentro del suelo (agua subterránea).
Eventualmente fluye hacia los océanos donde la evaporación hace comenzar el
ciclo hidráulico de nuevo.
Se ha dicho que la atmósfera es un medio para el transporte y
transformación química de los contaminantes. Las sustancias que viven
en la atmósfera, a menudo, terminan en el agua. A continuación se
muestra que el agua es un medio con similares capacidades para
transportar y transformar los tóxicos, que el aire.
La calidad del agua es regulada gubernamentalmente en la mayoría de
los países, y es regulada de manera internacional por instituciones como la
EPA (Márquez 2008: 63).
La calidad de las fuentes de agua varía ampliamente dependiendo de la
geología local, las actividades agrícolas y las fuentes industriales o municipales
de contaminación. Como regla general, las aguas subterráneas contienen una
mayor cantidad de contaminantes minerales (nitratos, arsénico, bario, etc.)
que las aguas superficiales debido a que el agua en su trayecto hacia el interior
de la superficie terrestre atraviesa lechos rocosos extrayendo de allí los
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minerales. Por otro lado, las aguas superficiales tienden a contener un mayor
número de contaminantes biológicos (bacterias y virus) y una mayor
contaminación orgánica (material vegetal en descomposición) que las aguas
subterráneas. Ambas fuentes de agua pueden contener desechos industriales
tanto orgánicos como inorgánicos.
Los contaminantes que llegan al agua potable lo pueden hacer de una
diversidad de maneras. Una de estas maneras es a través de la corrosión de
cañerías con lo cual se liberan metales como plomo, cadmio, hierro, zinc,
níquel y otros al suministro de agua.
Los problemas ocasionados por los subproductos de la utilización de
Cloro como desinfectante. Los más importantes son las moléculas orgánicas
llamadas Trihalometanos (THM), de las cuales la más conocida es la
molécula de cloroformo. Los THM se producen al reaccionar naturalmente el
Cloro con materia orgánica como hojas putrefactas o tierra, y con
contaminantes industriales de origen orgánico. El cloroformo, para dar un
ejemplo de la nocividad de estos compuestos, produce cáncer en ratas y
ratones, y en los humanos se presume que contribuye a aumentar la tasa de
cáncer a la vejiga.
Se hace mención del uso de cloroaminas, ozono, o dióxido de cloro en
vez del cloro y además la remoción de la materia orgánica previo uso del Cloro.
Desafortunadamente, los potenciales efectos secundarios de estas alternativas
son desconocidos en comparación a los ocasionados por el Cloro, por lo cual
esta sigue siendo un área de activa investigación científica.
El fluoruro y el aluminio son otros compuestos que se añaden al agua
potable antes de su distribución. El Fluoruro se añade como protección contra
el decaimiento dental (caries) y el aluminio se utiliza generalmente en la forma
de sulfato de aluminio para flocular y remover materia orgánica que pueda
causar problemas de olores y sabores desagradables (Márquez 2008: 64).
El fluoruro produce cáncer pero si se sabe que en dosis altas (más altas
de las que se tienen en el agua) puede producir daños a los huesos.
Varios metales tóxicos son introducidos al agua en nuestras mismas
casas, de los cuales el más significante es el plomo. Estos metales se
disuelven de las líneas de servicio usadas para conectar el sistema de
distribución de la ciudad con aquel que se tiene en la casa. El envenenamiento
por plomo puede traer como consecuencia problemas de aprendizaje,
reducción del coeficiente intelectual, hiperactividad en los niños, alta presión en
los adultos y recién nacidos prematuros y de bajo peso. Otros metales que
pueden aparecer debido a estas circunstancias son el cadmio, cobre y zinc
acarreando todos problemas de alta presión, además de otros trastornos
(Márquez 2008: 65).
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Casos de intoxicación
Si bien, haciendo alusión a la frase “Todo es veneno, sólo depende de la
dosis” de Paracelso: ¡Hasta el agua podría ser un arma de doble filo! La
hiperhidratación se define como el incremento en el agua corporal total que
puede o no ir acompañado de edema. Generalmente es por anomalías en el
funcionamiento del riñón, pero, en su gran mayoría de las ocasiones es por la
ingesta excesiva del agua de mar (plomo y sal en su contenido) (Frontera 2005:
182).
En el Golfo de México, en 1980, el pozo petrolero Ixtoc I sufrió una
avería durante el proceso de extracción de gases y petróleo, lo que se tradujo
en un derrame al mar de alrededor de 30,000 barriles diarios de petróleo, con
grandes daños para la vida marina de una amplia zona (Zapata 2009: 1).
Otra importante intoxicación fue la de la Bahía de Minamata, en Japón.
Una fábrica de productos químicos había estado vertiendo compuestos de
mercurio de baja toxicidad a la bahía durante varios años (1932 a 1968). La
actividad de los microorganismos anaeróbicos de los sedimentos convirtió esos
vertidos en metilmercurio que es un compuesto muy tóxico y que se va
acumulando en la cadena trófica.
Los peces acumularon dosis altas de metilmercurio y cientos de
personas de la población próxima, que se alimentaban principalmente de la
pesca, sufrieron la que se suele llamar enfermedad de Minamata que causa
importantes daños en el sistema nervioso y lleva a la muerte a casi la tercera
parte de los pacientes.
Tóxicos en el suelo
El suelo es un recurso natural que contiene agua y elementos nutritivos que los
seres vivos utilizan. Es vital, ya que el ser humano depende de él para la
producción de alimentos, obtención de recursos, etc. En él se apoyan y nutren
las plantas en su crecimiento y condiciona todo el desarrollo del ecosistema.
Higueras P. (2009), señala que a menudo la presencia de
sustancias toxicas en el suelo constituye una bomba de tiempo
química, que aún si en un determinado momento no produce
efecto alguno, si puede hacerlo en un futuro.
El problema radica en que estas sustancias se acumulan en los suelos como
especies químicas de alta solubilidad. Esto significa que los contaminantes
están "disponibles" para que los animales y vegetales que viven en, o sobre el
suelo, puedan captarlos, con los consecuentes efectos toxicológicos que ello
puede acarrear.
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Metales tan conocidos y
utilizados como el plomo, mercurio,
cadmio, níquel, vanadio, cromo, cobre,
aluminio, arsénico o plata, etc., son
sustancias tóxicas si están en
concentraciones altas. Especialmente
tóxicos son sus iones y compuestos.
Muchos de estos elementos son
micronutrientes necesarios para la
vida de los seres vivos y deben ser
absorbidos por las raíces de las
plantas o formar parte de la dieta de
los animales. Pero cuando por motivos
naturales o por la acción del hombre
se acumulan en los suelos, las aguas
o los seres vivos en concentraciones
altas se convierten en tóxicos
peligrosos.
Otra actividad con riesgo ambiental de contaminación de suelos es la
minería y agricultura, por su poder modificador del paisaje y sus descargas de
residuos tóxicos. El suelo también sufre la contaminación por residuos de
pesticidas y otros productos agroquímicos, como los herbicidas y los
fertilizantes. Algunos de ellos permanecen en el suelo, y desde allí se integran
a las cadenas alimenticias, aumentando su concentración a medida que
avanzan de nivel trófico.
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Pueden aparecer problemas de toxicidad cuando los suelos están formados
sobre rocas ultrabásicas, como la serpentina, debido a su elevado contenido en
níquel y cromo.
Por lo contrario, las rocas ígneas ácidas son pobres de micronutrientes y
altamente un contenedor tóxico.
Cuando se liberan sulfuros se combinan preferentemente con el azufre,
lo cual resulta perjudicial (WILD 1992: 820 y 821).
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Tóxicos en productos de consumo
Menor carga de contaminación: plástico que papel.
En contraste, algunos desperdicios asociados a la fabricación de plásticos son
persistentes en el ambiente y tiende a causar cáncer en personas y animales
expuestos.
Además, cuando el plástico se quema el humo tiende a ser más nocivo
para la salud que el humo del quemado del papel.
Afortunadamente el problema se puede evitar completamente si se elige
una alternativa: las bolsas de compra de tela resistente que pueden ser
reutilizadas cientos de veces antes que se gaste.
El resto de los productos tienen que ser regulados por SEMARNAT u
otro organismo bajo las normativas que se indiquen por su impacto directo
tanto en el ambiente como en el ser humano.
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Toxicocinética y toxicodinamia
Las sustancias que llegan a las superficies de contacto del organismo con el
medio ambiente lo penetran a velocidades diferentes, dependiendo de sus
propiedades fisicoquímicas y de las condiciones que existan en la superficie de
contacto, tales como, área y permeabilidad de la membrana de contacto y
magnitud del flujo sanguíneo en la zona de contacto. (E. Peña 2001: 48).
Los mecanismos por los que un agente químico pasa a través de una
membrana pueden dividirse en difusión o transporte pasivo, en el cual la célula
no desempeña un papel activo en la transferencia, y transporte especializado,
en el cual la célula cumple una función activa en el transporte.
Los agentes tóxicos se acumulan preferentemente en ciertos tejidos, no
estando esto relacionado con el sitio de acción. Los plaguicidas organoclorados
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son muy liposolubles, acumulándose en el tejido adiposo, y debido a su
estabilidad, persisten durante mucho tiempo. En este tejido, la concentración
del agente alcanza un nivel constante que resulta del equilibrio entre la
cantidad ingerida, biotransformada y eliminada. Algunos agentes tóxicos
inorgánicos como el flúor, uranio y plomo, se acumulan en los huesos.
Otros agentes tóxicos pueden ligarse a las proteínas sanguíneas, en
esta forma, no les es posible atravesar las membranas biológicas. Esta unión,
puede reducir la velocidad de la biotransformación, así como la eliminación
urinaria. Por otro lado, dos agentes tóxicos pueden competir por el mismo sitio
de unión a proteínas; en ese sentido, es bien conocido que la fenilbutazona
desplaza a la warfarina de la unión con las proteínas plasmáticas, aumentando
el poder anticoagulante de ésta última.
Se pueden considerar los siguientes efectos:
Efecto tóxico local
Efecto tóxico sistémico
Efecto reversible
Efecto colateral
Alergia química
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Idiosincrasia química
Mutagénesis, teratogénesis y carcinogénesis
Los agentes tóxicos son eliminados del organismo por diferentes vías. El riñón
es muy importante en la eliminación de agentes tóxicos, siendo eliminados por
esta vía muchos agentes y sus productos de biotransformación. Otras vías son
importantes en la eliminación de compuestos específicos, así el hígado y la
bilis, son importantes en la eliminación de DDT, plomo y nitrocompuestos
aromáticos. Los pulmones son importantes en la eliminación de compuestos
gaseosos y volátiles. Todas las secreciones del organismo tienen la posibilidad
de eliminar agentes tóxicos, siendo importante la leche para la eliminación de
algunas sustancias.
Normativas Oficiales Mexicanas (NOM)
Norma Oficial Mexicana NOM-O40-ECOL-1993, que establece los niveles
máximos permisibles de emisión a la atmósfera de partículas sólidas, asi como
los requisitos de control de emisiones fugitivas, provenientes de las fuentes
fijas dedicadas a la fabricación de cemento.
Norma Oficial Mexicana NOM-049-ECOL-1993, que establece las
características del equipo y el procedimiento de medición, para la verificación
de los niveles de emisión de gases contaminantes, provenientes de las
motocicletas en circulación que usan gasolina o mezcla de gasolina-aceite
como combustible.
Norma Oficial Mexicana NOM-043-ECOL-1993, que establece los niveles
máximos permisibles de emisión a la atmósfera de partículas sólidas
provenientes de fuentes fijas.
Norma Oficial Mexicana NOM-035-ECOL-1993, que establece los métodos de
medición para determinar la concentración de partículas suspendidas totales en
el aire ambiente y el procedimiento para la calibración de los equipos de
medición.
Norma Oficial Mexicana NOM-037-ECOL-1993, que establece los métodos de
medición para determinar la concentración de bióxido de nitrógeno en el aire
ambiente y los procedimientos para la calibración de los equipos de medición.
16. Lluvia Briseida Espinoza Morales Aplicaciones de la Toxicología
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Norma Oficial Mexicana NOM-034-ECOL-1993, que establece los métodos de
medición para determinar la concentración de monóxido de carbono en el aire
ambiente y los procedimientos para la calibración de los equipos de medición.
Norma Oficial Mexicana NOM-038-ECOL-1993, que establece los métodos de
medición para determinar la concentración de bióxido de azufre en el aire
ambiente y los procedimientos para la calibración de los equipos de medición.
Norma Oficial Mexicana NOM-039-ECOL-1993, que establece los niveles
máximos permisibles de emisión a la atmósfera de bióxido y trióxido de azufre y
neblinas de acido sulfúrico, en plantas productoras de acido sulfúrico.
Norma Oficial Mexicana NOM-036-ECOL-1993, que establece los métodos de
medición para determinar la concentración de ozono en el aire ambiente y los
procedimientos para la calibración de los equipos de medición.
Norma Oficial Mexicana NOM-044-ECOL-1993, que establece los niveles
máximos permisibles de emisión de hidrocarburos, monóxido de carbono,
óxidos de nitrógeno, partículas suspendidas totales y opacidad de humo
provenientes del escape de motores nuevos que usan diesel como combustible
y que se utilizaran para la propulsión de vehículos automotores con peso bruto
vehicular mayor de 3,857 kilogramos.
Norma Oficial Mexicana NOM-046-ECOL-1993 que establece los niveles
máximos permisibles de emisión a la atmósfera de bióxido de azufre, neblinas
de trióxido de azufre y acido sulfúrico, provenientes de procesos de producción
de acido dodecilbencensulfónico en fuentes fijas.
Norma Oficial Mexicana NOM-048-ECOL-1993, que establece los niveles
máximos permisibles de emisión de hidrocarburos, monóxido de carbono y
humo, provenientes del escape de las motocicletas en circulación que utilizan
gasolina o mezcla de gasolina-aceite como combustible.
Norma Oficial Mexicana NOM-047-ECOL-1993, que establece las
características del equipo y el procedimiento de medición para la verificación de
los niveles de emisión de contaminantes, provenientes de los vehículos
automotores en circulación que usan gasolina, gas licuado de petróleo, gas
natural u otros combustibles alternos.
Norma Oficial Mexicana NOM-051-ECOL-1993, que establece el nivel
máximo permisible en peso de azufre, en el combustible líquido gasóleo
industrial que se consuma por las fuentes fijas en la zona metropolitana de la
ciudad de México.
Norma Oficial Mexicana NOM-050-ECOL-1993, que establece los niveles
máximos permisibles de emisión de gases contaminantes provenientes del
escape de los vehículos automotores en circulación que usan gas licuado de
petróleo, gas natural u otros combustibles alternos como combustible.
17. Lluvia Briseida Espinoza Morales Aplicaciones de la Toxicología
22
Norma Oficial Mexicana NOM-076-ECOL-1995, que establece los niveles
máximos permisibles de emisión de hidrocarburos no quemados, monóxido de
carbono y óxidos de nitrógeno provenientes del escape, asi como de
hidrocarburos evaporativos provenientes del sistema de combustible, que usan
gasolina, gas licuado de petróleo, gas natural y otros combustibles alternos y
que se utilizaran para la propulsión de vehículos automotores, con peso bruto
vehicular mayor de 3,857 kilogramos nuevos en planta.
Norma Oficial Mexicana NOM-075-ECOL-1995, que establece los niveles
máximos permisibles de emisión a la atmósfera de compuestos orgánicos
volátiles provenientes del proceso de los separadores agua-aceite de las
refinerías de petróleo.
Norma Oficial Mexicana NOM-086-ECOL-1994, contaminación atmosférica-
especificaciones sobre protección ambiental que deben reunir los combustibles
fósiles líquidos y gaseosos que se usan en fuentes fijas y móviles.
Norma Oficial Mexicana NOM-085-ECOL-1994, contaminación atmosférica-
fuentes fijas.- para fuentes fijas que utilizan combustibles fósiles sólidos,
líquidos o gaseosos o cualquiera de sus combinaciones, que establece los
niveles máximos permisibles de emisión a la atmósfera de humos, partículas
suspendidas totales, bióxidos de azufre y óxidos de nitrógeno y los requisitos y
condiciones para la operación de los equipos de calentamiento indirecto por
combustión, asi como los niveles máximos permisibles de emisión de bióxido
de azufre en los equipos de calentamiento directo por combustión.
Norma Oficial Mexicana NOM-093-ECOL-1995, que establece el método de
prueba para determinar la eficiencia de laboratorio de los sistemas de
recuperación de vapores de gasolina en estaciones de servicio y de
autoconsumo.
Norma Oficial Mexicana NOM-097-ECOL-1995, que establece los límites
máximos permisibles de emisión a la atmósfera de material particulado y óxidos
de nitrógeno en los procesos de fabricación de vidrio en el país.
Norma Oficial Mexicana NOM-092-ECOL-1995, que regula la contaminación
atmosférica y establece los requisitos, especificaciones y parámetros para la
instalación de sistemas de recuperación de vapores de gasolina en estaciones
de servicio y de autoconsumo ubicadas en el valle de México.
Norma Oficial Mexicana NOM-105-ECOL-1996, que establece los niveles
máximos permisibles de emisiones a la atmósfera de partículas sólidas totales
y compuestos de azufre reducido total provenientes de los procesos de
recuperación de químicos de las plantas de fabricación de celulosa.
Norma Oficial Mexicana NOM-121-ECOL-1997, que establece los límites
máximos permisibles de emisión a la atmósfera de Compuestos Orgánicos
Volátiles (COV's) provenientes de las operaciones de recubrimiento de
carrocerías nuevas en planta de automóviles, unidades de uso múltiple, de
18. Lluvia Briseida Espinoza Morales Aplicaciones de la Toxicología
23
pasajeros y utilitarios; carga y camiones ligeros, asi como el método para
calcular sus emisiones.
Norma Oficial Mexicana NOM-123-ECOL-1998, que establece el contenido
máximo permisible de Compuestos Orgánicos Volátiles (COVs), en la
fabricación de pinturas de secado al aire base disolvente para uso domestico y
los procedimientos para la determinación del contenido de los mismos en
pinturas y recubrimientos.
Norma Oficial Mexicana NOM-041-ECOL-1999, que establece los límites
máximos permisibles de emisión de gases contaminantes provenientes del
escape de los vehículos automotores en circulación que usan gasolina como
combustible.
Norma Oficial Mexicana NOM-042-ECOL-1999, que establece los límites
máximos permisibles de emisión de hidrocarburos no quemados, monóxido de
carbono, óxidos de nitrógeno y partículas suspendidas provenientes del escape
de vehículos automotores nuevos en planta, asi como de hidrocarburos
evaporativos provenientes del sistema de combustible que usan gasolina, gas
licuado de petróleo, gas natural y diesel de los mismos, con peso bruto
vehicular que no exceda los 3,856 kilogramos.
Norma Oficial Mexicana NOM-085-ECOL-1994, que establece los niveles
máximos permisibles de emisión a la atmósfera de humos, partículas
suspendidas totales, bióxidos de azufre y óxidos de nitrógeno y los requisitos y
condiciones para la operación de los equipos de calentamiento indirecto por
combustión, asi como los niveles máximos permisibles de emisión de bióxido
de azufre en los equipos de calentamiento directo por combustión.
Norma Oficial Mexicana NOM-093-ECOL-1995, que establece el método de
prueba para determinar la eficiencia de laboratorio de los sistemas de
recuperación de vapores de gasolina en estaciones de servicio de
autoconsumo.
Norma Oficial Mexicana NOM-097-ECOL-1995, que establece los límites
máximos permisibles de emisión a la atmósfera de material particulado y óxidos
de nitrógeno en los procesos de fabricación de vidrio en el país.
Norma Oficial Mexicana NOM-105-ECOL-1996, que establece los niveles
máximos permisibles de emisiones a la atmósfera de partículas solidas totales
y compuestos de azufre reducido total provenientes de los procesos de
recuperación de químicos de las plantas de fabricación de celulosa.
Norma Oficial Mexicana NOM-121-ECOL-1997, que establece los límites
máximos permisibles de emisión a la atmósfera de compuestos orgánicos
volátiles (COV’s) provenientes de las operaciones de recubrimiento de
carrocerías nuevas en planta de automóviles, unidades de uso múltiple, de
pasajeros y utilitarios; carga y camiones ligeros, asi como el método para
calcular sus emisiones.
19. Lluvia Briseida Espinoza Morales Aplicaciones de la Toxicología
24
Toxicología Ocupacional
ó Toxicología Industrial
Se puede definir a la toxicología ocupacional como “la ciencia que estudia los
efectos adversos a la salud, producidos por agentes químicos utilizados en la
industria y a los que están expuestos los trabajadores, como consecuencia de
su manipulación y uso. Igualmente estudia los mecanismos de acción de
dichos tóxicos y las formas de prevenirlos y controlarlos” (Córdoba 2006: 797)
Historia
Algunos riesgos industriales se conocen desde épocas remotas. En el siglo I
a.C. se identificó la sintomatología del plomo por actividades realizadas con
este metal. Los romanos usaron sólo esclavos en las minas españolas de
mercurio (Hg) y trabajar allí era sentencia de muerte. La intoxicación por Hg fue
identificada también en la industria de sombreros en Francia en el siglo VII, y
llegó a ser popular la expresión “loco como un sombrerero”. Como estos
ejemplos hay muchos.
A pesar que desde las antiguas civilizaciones se conocía la insalubridad
de ciertos trabajos, el estudio de las enfermedades ocupacionales es
relativamente reciente. Se considera a Ramazzini (1773) como el padre de la
medicina ocupacional, al describir la estrecha relación entre determinadas
actividades profesionales y ciertas patologías. Posteriormente sir Percival Pott
(Inglaterra) demostró la relación entre el cáncer de escroto que aparecía en los
deshollinadores de chimeneas de Londres, con su exposición a alquitranes del
hollín. Desde entonces se ha acentuado el estudio de la relación actividad
laboral-patología.
En la última mitad del siglo XIX y durante el siglo pasado, el
conocimiento de los efectos de la actividad laboral en ciertas industrias
incurrieron en la manifestación de serias enfermedades y decesos ocasionados
por la exposición a químicos peligrosos y agentes tóxicos bajo condiciones
inseguras de trabajo; este es el campo de acción de la toxicología ocupacional,
cuya disciplina aborda el estudio de los efectos nocivos sobre la salud del
trabajador producidos por los contaminantes del ambiente de laboral.
Entre los factores que inciden sobre el hombre y que suelen actuar sobre
la salud, los que contaminan la atmósfera de trabajo desempeñan un
destacado papel, de allí la importancia de esta rama de la toxicología, dentro
de la multidisciplinariedad que constituye la salud de los trabajadores.
20. Lluvia Briseida Espinoza Morales Aplicaciones de la Toxicología
25
Toxicología Laboral. Es la disciplina que estudia las relaciones entre la
cantidad de sustancia introducida en el organismo y el efecto biológico
obtenido, tanto a nivel cualitativo como a nivel cuantitativo.
Aspectos de interés
Son muchas y variadas las áreas que deberían estudiarse en la toxicología
ocupacional y que podrían resumirse así: fisiología de los sistemas afectados
por tóxicos ocupacionales; clasificación de los químicos más comunes en el
ambiente laboral, según su estado físico, estructura química y acción
fisiológica; tipo de exposición (aguda, subaguda, crónica); toxicocinética,
toxicodinamia, efectos adversos; estudio y establecimiento de métodos para el
control ambiental y biológico (niveles de tolerancia ambiental e indicadores
biológicos de exposición); diagnóstico, tratamiento y prevención de
intoxicaciones y recursos de información en toxicología ocupacional.
Sustancias químicas
Las sustancias tóxicas pueden clasificarse de varias formas. En la tabla que se
muestra a continuación se da conocer una clasificación útil con definiciones y
ejemplos. Esta clasificación no incluye las categorías obvias de sólidos y
líquidos que pueden ser dañinos, así como agentes biológicos tales como
bacteria, hongos y parásitos. Ejemplos:
Sustancia Definición Ejemplo
Gases Compuestos que a temperatura y
presión ambiente, se comportan
como el aire.
Monóxido de carbono,
óxido de sodio, acetileno,
butano, hidrógeno.
Humos
Materia sólida en suspensión en
la atmósfera formado por
pequeñas partículas producidas
por la compensación de metales o
por resultado de la combustión
incompleta
Humos de soldadura de un
metal en fusión, de
combustión de madera,
cigarro.
Fibras
Es aquel material más grande que
5 micras con una proporción igual
o mayor de 3 a 1 de longitud con
relación al ancho.
Asbestos, fibra de vidrio.
21. Lluvia Briseida Espinoza Morales Aplicaciones de la Toxicología
26
Neblina
Gotas de liquido suspendidas en
el aire generadas por la
atomización, aspersión, espuma,
burbujeo de material liquido
Alquitrán de hulla, pinturas
en aerosol, insecticidas,
ácido sulfúrico, entre otros.
Polvos
Materia sólida dispersa en el aire
producto de la acción mecánica
sobre un sólido.
Polvos de madera, granos
de algodón, materiales
sólidos, orgánicos o de
metal.
Vapores Materia proveniente de la
evaporación de un líquido o de la
sublimación de un sólido.
Nafta, aguarrás, mercurio,
alcanfor, naftaleno, entre
otros.
La Toxicología Ocupacional actúa a cuatro niveles:
1. Lugar de trabajo: el papel fundamental es determinar los límites
tolerables de exposición o el valor umbral limite (TLV), para cada
sustancia. El TLV, es la concentración media de la sustancia química en
el aire que respira durante toda una vida profesional a razón de 8hr/día,
durante 5 días a la semana no producen lesión alguna. Los comités
más importantes para establecer los TLV son:
USA-ACGIH: Conferencia Americana Industrial Gubernamental e
Higiénica.
USA-NIOSH: Instituto Nacional Ocupacional Administrativa e Higiene de
los EU.
OIT: Organismo Internacional del Trabajo.
EPA: Estudios de Protección al Medio Ambiente.
2. El individuo o trabajador: tiene dos fases o etapas.
Fase I. Es el reconocimiento previo al ingreso en trabajos expuestos
a riesgos, los riesgos o daños pueden ser: a nivel de absorción
(lesiones del tabique nasal, lesiones bronquiales y alveolares) a nivel
de biotransformación (lesiones hepáticas), a nivel de eliminación etc.
Fase II. Corresponde a los reconocimientos periódicos, el toxicólogo
debe poner en práctica los exámenes exhaustivos al trabajador. Test
de absorción consiste en buscar el tóxico en los líquidos fisiológicos o
en los lugares por donde se elimina. Test de Impregnación va a
comprobar las lesiones reversibles, separar al trabajador de su área
laboral para evitar lesiones irreversibles.
22. Lluvia Briseida Espinoza Morales Aplicaciones de la Toxicología
27
3. Actuación a Nivel Legal: es este marco legal debe haber una estrecha
colaboración entre el toxicólogo y el legislador, donde las leyes dictadas
deben reunir tres requisitos:
Que las leyes sean aplicables
Que sean reversibles periódicamente
Que sean completas
4. Actuación a Nivel de Investigación: cada día aparecen sustancias
nuevas que exigen ser investigadas para definir su TLV, el diagnóstico y
los antídotos más eficaces para contrarrestar las intoxicaciones. Los
estudios experimentales realizados en los animales de laboratorio sobre
los resultados obtenidos, y no siempre es posible reproducir en el animal
los cuadros clínicos que aparecen en los humanos.
Vigilancia Médica Ocupacional: es el diseño de programas de
vigilancia que permite mantener un conocimiento actualizado del
comportamiento de las enfermedades o condiciones de salud en el área
laboral. Igual establece los factores determinantes en la aparición de
enfermedades y accidentes para formular medidas de control
adecuadas, evaluando su efectividad a corto, mediano y largo plazo.
Dentro de las aplicaciones de la toxicología ocupacional se encuentran:
Vía de absorción preferente de los contaminantes.
Daños derivados del contacto con los tóxicos.
Detección precoz de los efectos.
Susceptibilidad individual a determinados agentes.
Tratamiento de las intoxicaciones agudas.
Ejemplos:
Vía dérmica: aunque la piel se constituye como una barrera adecuada, varias
sustancias pueden ser absorbidas a través de ella. Sobre todo cuando ésta
cuenta con lesiones o excoriaciones, la absorción puede ser muy rápida
Gastrointestinal: el ingreso por vía oral, como se denomina también, ocurre por
la ingestión directa de agua o de la misma sustancia tóxica también. Es
relevante señalar que la absorción de la sustancia dentro del sistema
gastrointestinal puede ser rápida o lenta, dependiendo de las características
intrínsecas de la misma.
Respiratoria: hay que hacer hincapié en que esta vía de exposición es la más
trascendental en el área laboral, sobre todo en las fábricas y actividades
manufactureras, debido al uso frecuente de sustancias inestables y/o corpus -
culadas. Lo sobresaliente de esta ruta consiste en que la sustancia puede ser
difundida y producir un daño local, o bien, introducirse de manera directa al
23. Lluvia Briseida Espinoza Morales Aplicaciones de la Toxicología
28
torrente sanguíneo Es importante tener conocimientos de la toxicología y
criterios epidemiológicos se aplican para determinar la causalidad probable
entre exposición a las sustancias tóxicas y efectos adversos para la salud. Para
ello en las empresas se realizan una serie de historiales, con los cuales llevan
el control de la salud de los empleados, tomando en cuanta Historia del
personal (pasado y presente), inicio y configuración de la labor del personal,
medio ambiente del lugar de trabajo.
Historia de la enfermedad: Inicio, el calendario, los factores de riesgo.
Exposición de historia:
Historia de trabajo (presente y pasado)
Hogar y los hábitos personales
Comunitaria de medio ambiente
Historial de trabajo (Presente y pasado)
Tipo de trabajo:
La demanda física (en el metabolismo, aumenta la inhalación y por lo
tanto la absorción.
Cambio (frecuencia y duración de la exposición).
Practicas diarias de los trabajadores tales como comer, beber en el
lugar de trabajo (otra vía de exposición).
Condiciones de trabajo (polvo, moho, etc.).
Los riesgos
Física (ruido, frió, calor, radiaciones).
Biológicos (virus, bacterias, hongos, etc.).
Productos químicos (polvo, vapores, humos, etc.).
Medidas de control
Equipos de protección personal (EPP)
La vigilancia de los lugares de trabajo, operación cerrada (Oficial de
Seguridad/ Higienista Industrial)
Medico de vigilancia.
Compañeros de trabajo: Síntomas similares, exposiciones similares,
etc.
La ergonomía es básicamente una tecnología de aplicación práctica e
interdisciplinaria, fundamentada en investigaciones científicas, que tiene como
objetivo la optimización integral de Sistemas Hombres-Máquinas, los que
estarán siempre compuestos por uno o más seres humanos cumpliendo una
24. Lluvia Briseida Espinoza Morales Aplicaciones de la Toxicología
29
tarea cualquiera con ayuda de una o más máquinas (todo tipo de herramientas,
máquinas industriales propiamente dichas, vehículos, computadoras,
electrodomésticos, etc.).
Al decir optimización integral queremos significar la obtención de una
estructura sistémica (y su correspondiente comportamiento dinámico), para
cada conjunto interactuante de hombres y máquinas, que satisfaga simultánea
y convenientemente a los siguientes tres criterios fundamentales: :
Participación: de los seres humanos en cuanto a creatividad
tecnológica, gestión, remuneración, confort y roles psicosociales.
Producción: en todo lo que hace a la eficacia y eficiencia productivas
del Sistema Hombres-Máquinas (en síntesis: productividad y calidad).
Protección: de los Subsistemas Hombre (seguridad industrial e higiene
laboral), de los Subsistemas Máquina (siniestros, fallas, averías, etc.)
y del entorno (seguridad colectiva, ecología, etc.).
Toxicología Reguladora ó
Legislación Toxicológica
Relaciones entre la toxicología y las instituciones reguladoras
El vínculo más obvio entre la regulación y la toxicología es que los
profesionales que se ocupan de la primera y cuyo trabajo consiste en proteger
la salud se basan en gran medida en los principios y los datos experimentales
de la segunda a la hora de evaluar los problemas que exigen una decisión.
Los profesionales que se ocupan de la regulación no son simplemente
usuarios de datos experimentales, sino que también moldean la ciencia de la
toxicología.
Las exigencias normativas han impulsado muchas de las mejoras de los
métodos toxicológicos y hay estimulado la demanda de grandes estudios
toxicológicos.
Programas reguladores basados en la toxicología
Visión general de las estrategias para la regulación de las
sustancias químicas toxicas
25. Lluvia Briseida Espinoza Morales Aplicaciones de la Toxicología
30
Los programas federales actuales para controlar la exposición humana a las
sustancias químicas toxicas están relacionados con el deber de la prueba, es
decir, con la responsabilidad de demostrar si una sustancia es peligrosa o
segura. La variedad de las estrategias posibles se advierte al comparar leyes
como la Enmienda de Aditivos Alimentarios, que exige que los usuarios de una
sustancia nueva demuestren la ausencia de peligro antes de que las personas
se expongan a ella, con leyes como la ley de Seguridad y Salud Laboral, según
la cual los reguladores deben demostrar que una sustancia es peligrosa antes
de poder restringir la exposición.
Características de las estrategias reguladoras
Primero hay que determinar que la sustancia es capaz de perjudicar a las
personas que pudieran verse expuestas a ella. Después hay que establecer
que es probable que las personas se vean expuestas a esa sustancias de
maneras que pudieran resultar nocivas. La mayoría de las leyes que regulan
las sustancias químicas imponen o permiten tener en cuenta también otros
criterios, como la magnitud del riesgo que supone una sustancia y las
consecuencias y los costes de regularlas.
Instituciones implicadas
En Estados Unidos existen cuatro instituciones cuya responsabilidad principal
es regular la exposición humana a las sustancias químicas: la Administración
de Alimentos y Fármacos (FDA), la Oficina de Protección
Ambiental (EPA), la Administración para la Seguridad y la Salud Laboral
(OSA) y la Comisión para la Seguridad de los Productos de Consumo (CPSC).
Programas para regular los peligros químicos
Administración de Alimentos y fármacos (FDA)
Alimentos. La ley de alimentos y fármacos prohíbe la comercialización de
cualquier alimento que contenga cualquier sustancia añadida toxica o nociva
que pudiera ser perjudicial para la salud, así como de los alimentos que
contengan tóxicos no añadidos que los convierten en comúnmente nocivos
para la salud. Los contaminantes ambientales también deben ser regulados. La
26. Lluvia Briseida Espinoza Morales Aplicaciones de la Toxicología
31
FDA autoriza el establecimiento de tolerancias para tóxicos o sustancias
nocivas añadidas que no se puedan evitar mediante métodos de elaboración
adecuados. La FDA valora 3 factores: 1) los efectos sanitarios del
contaminante; 2) la capacidad para medir el contaminante y 3) los efectos de
diferentes valores de tolerancia sobre el precio y la disponibilidad del alimento.
Fármacos humanos. La ley actual exige una autorización previa a la
comercialización, tanto por seguridad como por eficacia, de todos los fármacos
nuevos. La investigación de los compuestos terapéuticos en las personas se
acepto hace mucho tiempo, y por ellos la prueba principal de inocuidad procede
de los estudios clínicos, no de los de laboratorio.
Oficina de Protección Ambiental (EPA)
Pesticidas. Ningún pesticida se puede comercializar si no ha sido registrado
por la EPA. La ley Federal de Insecticidas, Fungicidas y Raticidas (FIFRA)
especifica que un pesticida debe registrarse si es inocuo, si esta
convenientemente etiquetado y si cuando se utiliza correctamente normalmente
no causara efectos adversos excesivos sobre el ambiente. Aun en el caso de
que se demuestre convincentemente que un pesticida es carcinógeno, las
leyes permiten registrarlo si la EPA llega a la conclusión de que sus beneficios
económicos superan a sus riesgos.
Sustancias químicas industriales. La Ley para el Control de las Sustancias
Toxicas (TSCA). La TSCA autoriza a la EPA a restringir o incluso prohibir la
fabricación, el procesado, la distribución, la autorización o la eliminación de una
sustancia química cuando existen fundamentos razonables para llegar a la
conclusión de que cualquiera de estas actividades supone un riesgo excesivo
de daño para la salud o el ambiente. La EPA no está capacitada para exigir a
los fabricantes que comprueben de forma sistémica todas las sustancias
químicas nuevas para poder evaluar sus riesgos.
Residuos peligrosos. En 1972, la Ley Federal para el Control de la
Contaminación exigió a la EPA que publicase una lista de los contaminantes
tóxicos para los cuales deberían establecerse normas de emisión de residuos
(límites de emisión).
Agua potable. En 1974 se promulgo la Ley del Agua Potable Inocua (SDWA)
para garantizar que los sistemas públicos de suministro de agua cumplan unas
normas nacionales mínimas para la protección de la salud pública. A la EPA se
le exige que regule cualquier contaminante que pueda tener un efecto nocivo
sobre la salud humana.
27. Lluvia Briseida Espinoza Morales Aplicaciones de la Toxicología
32
Contaminantes tóxicos del aire. La sección 112 de la Ley del Aire Limpio
(CAA) proporciona una lista de 189 contaminantes aéreos peligrosos que la
EPA pueda modificar añadiendo o retirando productos. La EPA exige un
margen de seguridad amplio, teniendo en cuenta objetivos alcanzables, para
los carcinógenos.
Administración para la seguridad y la salud laboral (OSHA)
La Ley de Seguridad y Salud Laboral de 1970 exige a los empresarios que
proporcionen a sus empleados unas condiciones laborales seguras, y faculta a
la OSHA para prescribir normas obligatorias de seguridad y salud laboral. Los
fabricantes de aditivos alimentarios, fármacos y plaguicidas deben demostrar la
seguridad de sus productos antes de comercializarlos, pero los empresarios no
necesitan que se autorice por adelantado los procesos o los materiales, ni
llevar a cabo pruebas que garanticen que sus operaciones no arriesgaran la
salud de los trabajadores.
Comisión para la Seguridad de los Productos de Consumo (CPSC)
La CPSC fue creada en 1972 por la Ley de Seguridad de los Productos de
Consumo y tiene autoridad para regular o prohibir los productos que suponen
un riesgo excesivo de causar lesiones o enfermedades a los consumidores. La
CPSC también administra la Ley Federal de Sustancias Peligrosas (FHSA),
que autoriza a la CPSC para regular, fundamentalmente mediante etiquetas de
advertencia prescritas, los productos que son tóxicos, corrosivos, combustibles
o radiactivos, o que generan presión.
Controles reguladores más allá de la toxicología
La toxicología moderna ha evolucionado en gran parte como respuesta a la
necesidad de información para las regulaciones actuales. Los organismos
reguladores a menudo disponen los objetivos específicos y el diseño de los
estudios llevados a cabo para satisfacer los requisitos legales. Una institución
como la FDA, o la EPA, que debe confirmar la inocuidad de las sustancias
nuevas antes de su comercialización, puede dictar los tipos de pruebas que los
fabricantes deben realizar para conseguir la autorización.
Siempre que un organismo regulador pretende ofrecer consejo para el
comportamiento privado se enfrenta a dos opciones: establecer normas que
28. Lluvia Briseida Espinoza Morales Aplicaciones de la Toxicología
33
tengan la fuerza de la ley o simplemente transmitir su opinión sobre que
conducta respetara la ley.
Normas de la FDA y la EPA para las pruebas
Administración de alimentos y fármacos. La FDA tiene competencia para dar la
autorización previa a la comercialización a varias clases de compuestos, de los
cuales los que más interés tienen en este capítulo son los fármacos humanos
nuevos y los aditivos alimentarios directos.
Requisitos de las pruebas toxicológicas para los fármacos humanos. En
1962, el congreso autorizo expresamente a la FDA para eximir a los fármacos
experimentales de los requisitos para su autorización previa a su
comercialización, con el fin de que pudieran ser utilizados en el ámbito clínico
bajo las condiciones que la institución considerara apropiadas para proteger a
las personas. La FDA estableció la condición de que un fármaco experimental
debería evaluarse antes mediante estudios preclínicos. El patrocinador de un
medicamento consultara prácticamente siempre con el personal del
departamento para conocer con exactitud el tipo de estudios toxicológicos
previstos.
Requisitos de las pruebas para los aditivos alimentarios. La Enmienda de
los Aditivos Alimentarios y la Enmienda de los Aditivos Colorantes exigen la
autorización de los aditivos alimentarios nuevos antes de ser comercializados.
Ambas leyes asumen que los estudios en animales de laboratorio
proporcionaran la principal información para valorar la inocuidad. El libro rojo
describe los tipos de pruebas que la FDA considera necesarias para evaluar la
inocuidad de un aditivo. Los requisitos del departamento, descritos como
directrices en lugar de reglas, están calibrados según los fines para los que se
utilizara el aditivo, los niveles calculados de exposición y los resultados de los
estudios sucesivos.
Oficina de Protección Ambiental (EPA). La competencia de la EPA para
autorizar los plaguicidas antes de su comercialización la sitúa, como la FDA, en
una posición en la que puede dictar el diseño y la ejecución de los estudios
sobre estos compuestos.
Requisitos toxicológicos para los plaguicidas. La FIFRA contempla
claramente la subordinación a los estudios toxicológicos, así como a otros tipos
de investigaciones, que respalden la evaluación de un plaguicida por parte de
la EPA. El estatuto también reclama a la EPA que publique las directrices que
especifiquen el tipo de información que se exigirá para respaldar el registro de
un plaguicida.
29. Lluvia Briseida Espinoza Morales Aplicaciones de la Toxicología
34
Toxicología de alimentos
Hay diversas definiciones relacionadas a la toxicología de alimentos, no
obstante que su objetivo sea bien definido, el cual consiste en evaluar la
inocuidad, seguridad y calidad de los alimentos al ser humano. Lo anterior se
presenta, ya que en esta área inciden muchas disciplinas, por las cuales se
llegan al mismo objetivo, pero por diferente camino. Si bien, etimológicamente
Toxicología de Alimentos indica la ciencia que estudia los venenos presentes
en los alimentos.
Una definición más explícita y a la vez breve, es la siguiente: la
toxicología de alimentos es el área del conocimiento científico que evalúa la
presencia de factores tóxicos y antinutricionales presentes en los alimentos, ya
sea en forma natural o procesados, con la finalidad de que estos sean inocuos
o de bajo riesgo al hombre, de acuerdo a la ingesta dietética.
La toxicología de los alimentos requiere de conocimiento de disciplinas
científicas muy variadas; desde química estructural, biología molecular,
biofísica, agronomía, estadística, entre otras y pasando obligatoriamente por
disciplinas propias de los alimentos como nutrición, química y análisis de los
alimentos (Valle 2000: 56).
Es conveniente diferenciar las sustancias xenobióticas que causan daño
cuando son ingeridas a través de los alimentos (aquellas que producen un
daño directo sobre un órgano o tejido), de las que interfieren con la
biodisponibilidad de algún nutrimento, ya que muchos autores las engloban en
un sólo término, conocido como “factor tóxico”. Sin embargo, se puede
distinguir dos tipos de sustancias dañinas que pueden ser ingeridas a través de
los alimentos, que son:
Agente toxico. Cualquier sustancia xenobiótica que es capaz de
producir una anormalidad fisiológica y/o anatómica a corto plazo
(toxicidad aguda o subaguda), la cual no puede ser atenuada por una
simple fortificación o suplementación del alimento que lo contiene.
Agente antinutricional. Sustancia presente en el alimento, que tiene la
capacidad de reaccionar o interferir con un nutrimento, disminuyendo su
biodisponibilidad y a largo plazo (toxicidad crónica) es capaz de producir
una anormalidad fisiológica y/o anatómica, que en la mayoría de los
casos es irreversible. Sin embargo, el propio nutrimento puede actuar
como antagonista; por lo cual, una fortificación de éste, en la etapa
inicial del efecto dañino, puede atenuar o eliminar el problema.
30. Lluvia Briseida Espinoza Morales Aplicaciones de la Toxicología
35
De acuerdo a las anteriores definiciones se aprecia una distinción en cuanto al
tiempo de presentarse el daño; además, un factor muy importante, es el hecho
de que un agente antinutricional puede ser corregido en un principio, por una
suplementación o fortificación del alimento implicado en este efecto.
La toxicología relacionada con los alimentos ha alcanzado un estado
preponderante en los últimos años, como puede apreciarse por la cantidad
considerable de relatos médicos publicados en diferentes revistas y textos
especializados donde se mencionan desde malestares leves hasta casos
fatales como el del botulismo o intoxicaciones por marea roja (Valle 2000: 60).
Factores que producen intoxicaciones por los alimentos
La alimentación es uno de los factores que produce más enfermedades
infecciosas, diabetes, enfermedades cardiovasculares y cáncer. El mayor
porcentaje de intoxicaciones es producido por alimentos contaminados con
microorganismos. Los gérmenes involucrados son el estafilococo y la
salmonella que producen desordenes gastrointestinales. Estas intoxicaciones
de origen alimentario son producidas por cuatro factores:
Almacenamiento de alimentos a temperaturas inadecuadas.
Incluyendo la refrigeración incompleta, lo cual permite a bacterias como
el estafilococo seguir proliferando.
Cocción inadecuada. Hay que evitar la cocción parcial de los alimentos
y el recalentamiento, se deben guardar los alimentos hasta su consumo,
a temperaturas que eviten el crecimiento de las bacterias como en el
caso de “arroz con salchichas” o el “arroz con pollo” que son un medio
de alta proliferación del estafilococo y encontrándose a su temperatura
optima de crecimiento de 36 ºC.
Cocinas, equipos y materiales contaminados. Es necesario una
limpieza de las cocinas y demás materiales utilizados en la preparación
de los alimentos, igualmente es preciso efectuar una correcta
manipulación de las basuras y eliminar las plagas como moscas y
roedores, transmisores de las salmonellas y otros microorganismos.
Mala higiene o presencia de enfermedades en los manipuladores. El
estafilococo puede ir a los alimentos a través de personas que tienen
secreciones nasales, o heridas en la piel con secreciones purulentas
(Córdoba 2006: 809).
Los alimentos pueden actuar como vehículo de muchos grupos de compuestos
microbianos y químicos que son causantes potenciales de intoxicaciones
alimentarias.
31. Lluvia Briseida Espinoza Morales Aplicaciones de la Toxicología
36
Los alimentos pueden originar reacciones indeseables de mayor o
menor toxicidad por circunstancias diferentes (Córdoba 2006: 810).
Susceptibilidades individuales frente a ciertos alimentos.
Ingestión de alimentos con compuestos naturales preformados, que
pueden ejercer una acción ya sea toxica, perjudicial o interferente en la
absorción o utilización de un nutriente.
Ingestión de alimentos contaminados con tóxicos ambientales o que se
adquieren durante su preparación industrial o casera.
Ingestión de alimentos contaminados con microorganismos.
Entre las susceptibilidades individuales frente a determinados alimentos
pueden distinguirse los siguientes casos:
Trastornos por edad, como son las intolerancias por insuficiencia del
sistema digestivo, a los alimentos y en los lactantes frente a ciertas
comidas, normales para el adulto promedio (insuficiencia de lactasa
intestinal).
Trastornos por presencia de enfermedades causados por leche y
los huevos, en afecciones biliares; el azúcar, en la diabetes y la carne,
en enfermedades renales.
Trastornos de tipo anafiláctico (sensibilidad exagerada) como lo es el
caso de la miel, que puede contener alérgenos transportados por el
polen.
Fuentes principales de los tóxicos
Respecto al origen de los tóxicos en alimentos, se pueden considerar cuatro
fuentes principales: naturales, intencionales, accidentales y generadas por el
proceso, aunque en algunos casos, los tóxicos puedan pertenecer a más de
una categoría.
Tóxicos naturales, pueden causar ocasionalmente problemas, debido a
que pueden encontrarse inesperadamente en alimentos con una
concentración mayor a la normal, o bien se pueden confundir especies
tóxicas con inocuas como sucede frecuentemente con algunos hongos
32. Lluvia Briseida Espinoza Morales Aplicaciones de la Toxicología
37
comestibles, tal es el caso del Agaricus que se confunde con el tóxico
Amanita phalloides, que incluso puede llegar a causar la muerte (Valle
2000: 61,63).
Tóxicos intencionales, son sustancias ajenas al alimento, agregadas
en cantidades conocidas para lograr un fin particular, como son los
aditivos. Estos compuestos no son absolutamente inocuos, incluso
algunos de ellos se han considerado como potencialmente tóxicos lo que
ha generado una gran controversia entre investigadores, debido a que
aunque las pruebas toxicológicas han demostrado su inocuidad para la
mayoría de los consumidores, se pueden presentar malestares en
personas hipersensibles.
Sin embargo si no se usaran aditivos sería muy difícil disponer de una
amplia variedad y cantidad de alimentos en las áreas urbanas, donde se
ha concentrado el mayor porcentaje de la población en los últimos años,
que demandan alimentos para su subsistencia.
33. Lluvia Briseida Espinoza Morales Aplicaciones de la Toxicología
38
Tóxicos accidentales, representan por lo general el mayor riesgo para
la salud, a diferencia de los anteriores, no se conoce la cantidad,
frecuencia, tipo de alimento asociado, o como llegó al alimento. En
ocasiones se trata de un tóxico poco conocido como la Ipomeomarona
de los “camotes” o batatas (Ipomea batatas) y resulta difícil el
diagnóstico de la intoxicación. A esto se puede aunar la falta de
laboratorios analíticos para determinar la identidad y concentración de
estos compuestos. En muchas ocasiones las intoxicaciones alimentarias
son tratadas como las producidas por virus y bacterias (Valle 2000: 61,63).
Tóxicos generados por proceso, son el resultado de la transformación
de los alimentos a través de diferentes estados de elaboración; desde su
cocimiento, estabilización, formulación, mezclado, esterilización,
transporte, etc. Estos tóxicos pueden originarse por procesos tan
simples como es el asado de carnes, durante el cual se generan
diferentes hidrocarburos aromáticos policíclicos, muchos de ellos con
propiedades cancerígenas (Valle 2000: 62,63).
Se considera que un alimento en condiciones normales es aquél que al ser
ingerido repercute en un beneficio; en cambio, un agente tóxico causará un
efecto adverso al organismo. Estas consideraciones no pueden ser absolutas,
ya que varias plantas o animales consumidos tradicionalmente, pueden en un
momento determinado causar daño por la presencia de un compuesto que
normalmente se encontraría en concentraciones bajas. La presencia de estos
34. Lluvia Briseida Espinoza Morales Aplicaciones de la Toxicología
39
compuestos muchas veces es una forma de defensa contra los depredadores;
o bien, los compuestos presentes en estas plantas sirvieron como base para
muchos de los ritos mágico- religiosos de diferentes culturas, principalmente
por los efectos alucinógenos que provocan (Valle 2000: 63).
Sería muy difícil considerar que un tóxico se asocie en forma exclusiva a
una especie de planta o animal usados como alimento, ya que muchas veces
se tiene el mismo tipo de agente en varias especies, como sería el caso de la
cafeína que se encuentra en guaraná, café, té y cacao. Aunque también se
puede pensar en casos especiales, como sería la respuesta inmunológica a
una sustancia en particular (alergias). Aún sustancias tan simples, como el
azúcar puede ocasionar problemas, ya que son consideradas como promotores
de caries. También se pueden presentar casos de mieles contaminadas con
andromedotoxina proveniente de azaleas, los síntomas que se presentan son:
cosquilleo, entumecimiento, pérdida de la conciencia y cianosis; síntomas que
son parecidos a una intoxicación por cianuro.
Cuando un problema de cáncer se presenta asociado a los alimentos,
generalmente se asegura que estos han sido procesados o bien que contienen
cantidades excesivas de aditivos. Aunque esto puede ser cierto, existen
sustancias naturales que pueden ser mutagénicas o carcinogénicas: por
ejemplo, el safrol, que se encuentra en la raíz del sasafrás es un carcinógeno,
al igual que las hidracinas presentes en hongos comestibles. Por otro lado, el
hongo comúnmente consumido Agaricus bisporus contiene agaritina, ß-N-(g-L-
glutamil)-4-hidroximetilfenilhidrazina, compuesto que recientemente se
presupone como un potente mutágeno. La agaritina se disminuye durante la
congelación del hongo hasta en un 68% o durante el enlatado hasta un 87%.
Los apios, higos, perejil, chirivías, contienen furocumarinas que al ser activadas
por la luz, forman carcinógenos potentes. Otro de los compuestos de interés,
son las quinonas que están ampliamente distribuidas en la naturaleza
(riubarbo) pudiendo actuar como electrófilos o aceptando electrones para
formar semiquinonas, que a su vez reaccionan directamente con ADN, o bien
favorecen la formación de superóxidos repercutiendo en la lipoperoxidación de
grasas con la consecuente generación de mutágenos (Valle 2000: 64).
Alimentos que contienen sustancias tóxicas
Leguminosas
Las semillas de leguminosas junto con los granos de cereales, fueron de los
primeros alimentos seleccionados por el hombre; esta selección fue
probablemente muy difícil para el caso de las leguminosas ya que son una
familia botánica amplia, con aproximadamente 600 géneros y alrededor de
35. Lluvia Briseida Espinoza Morales Aplicaciones de la Toxicología
40
13,000 especies; y aunque parezca irónico, esta familia tiene gran estima por
su importancia en la dieta humana y animal, contiene una amplia variedad de
factores tóxicos, por lo que se pueden considerar como plantas de cierto riesgo
en su consumo.
Entre los principales tóxicos asociados a estas plantas están: los
glucósidos cianogenados, promotores de flatulencia, inhibidores de proteasas,
fitohemoaglutininas, saponinas, en casos más particulares puede presentarse
divicina e isouramilo (favismo), mimosina, canavanina, etc. (Valle 2000: 66).
Cereales
Entre los tóxicos asociados a cereales se encuentran principalmente las
micotoxinas producidas por hongos, principalmente: Claviceps, Penilcillium,
Aspergillus y Fusarium. También existe el riesgo de que algunos granos
contengan concentraciones elevadas de ácido fítico o bien presenten
inhibidores de amilasas. Actualmente las micotoxinas están consideradas entre
los compuestos de mayor importancia por ser contaminantes ampliamente
distribuidos. Estos son un ejemplo de compuestos de un origen natural pero a
la vez considerados contaminantes. Las micotoxinas, al igual que muchos otros
compuestos tóxicos, no solamente se encuentran asociadas a los cereales, ya
que también se les encuentra en otros alimentos como chiles, café,
leguminosas, frutas, alimentos deshidratados, etc. (Valle 2000: 82).
Bebidas estimulantes
El café, té y chocolate poseen compuestos estimulantes del sistema nervioso
central, los cuales pertenecen a las xantinas: cafeína, teofilina y teobromina,
considerándose relativamente no tóxicos con una estructura química muy
semejante entre sí (Valle 2000: 94).
Péptidos y proteínas tóxicas
Diferentes estructuras de tipo proteico, peptídico o de aminoácido en alimentos
han sido asociados con efectos toxicológicos. En muchos casos, su modo de
acción varía considerablemente ya que pueden ser inhibidores de la actividad
enzimática, o bien interfieren con el funcionamiento normal del sistema
nervioso o digestivo; sin descartarse otro tipo de alteraciones, como en el caso
de acumulación de selenio en aminoácidos, en donde se sustituye al azufre en
cisteína, glutatión, metionina, etc. En animales les causa malformación en los
“cascos” (pezuñas) y huesos. Este metal se acumula en plantas silvestres
como Astralagus sp y Lecythys ollaria (Valle 2000: 96).
36. Lluvia Briseida Espinoza Morales Aplicaciones de la Toxicología
41
Aminoácidos tóxicos
Entre los aminoácidos tóxicos se encuentran aquellos que no forman parte de
la estructura primaria de las proteínas, pero pueden actuar como
antimetabolitos o tóxicos en su forma libre. Las plantas superiores,
frecuentemente contienen aminoácidos no proteínicos en concentraciones
relativamente altas, algunos de los cuales pueden tener efectos tóxicos, hacia
otros organismos cuando son ingeridos. La distribución de un aminoácido no
proteínico está restringido a una familia, género o especie en particular;
además, otro factor importante es el estado de madurez de la planta.
Algunos autores han clasificado a los aminoácidos no proteínicos desde
el punto de vista estructural, en dos grupos: aquellos que tienen una estructura
muy similar con los proteínicos denominados “análogos”, como es el caso de la
canavanina, mimosina entre otros; y el otro grupo que tienen una estructura
muy diferente, conocidos como “aminoácidos raros”, como es el caso de la
latirina, hipoglicina entre otros. Sobre estos últimos, su ruta de biosíntesis es
muy interesante desde el punto de vista de la fisiología vegetal, ya que son
particulares de ciertas especies o géneros y consecuentemente solo se
encuentran en estas.
Con respeto a la toxicidad de estos aminoácidos no proteínicos, no se
puede generalizar, ya que si bien se conoce que algunos son francamente
tóxicos para el hombre y los animales domésticos, se sabe que otros al ser
ingeridos por el hombre, pasan a través del él y se excretan en la orina en
forma inalterada, como es el caso del ácido 5-hidroxi-pipecólico (Valle 2000: 102).
Hasta el momento, a la mayoría de los aminoácidos tóxicos que se
encuentran en algunas plantas, no se les reconoce alguna función primordial;
no obstante, ciertos investigadores le asignan una característica de
almacenadores de nitrógeno orgánico. Tampoco se puede generalizar sobre la
función de estos compuestos en la planta que los contiene, ya que por ejemplo,
la canavanina se ha visto que se almacena en las semilla de Medicago sativa,
desapareciendo en el momento de su germinación; mientras que en las
semillas de Albizia julibrissin, es el mayor componente de los aminoácidos
libres, en los brotes tiernos de esta planta.
Ya que estos compuesto están libres o como simples derivados polares
en el material que los contiene, se espera que sean solubles en solventes
polares; por lo tanto, aquellas semillas que se quiera destoxificar de estos
tóxicos, se recomienda su remojo por toda la noche y al día siguiente eliminar
el agua. Incluso es mejor, sí se puede eliminar la cascascarilla. Otros autores,
recomiendan una exhaustiva cocción y de preferencia con recambio del agua
de cocción. No obstante, que al parecer es relativamente fácil de eliminar estos
factores tóxicos, aprovechando su solubilidad; hay que tener cuidado de no
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eliminar nutrimentos hidrosolubles, porque es necesario, aplicar un método
específico para cada material en particular (Valle 2000: 104).
Gosipol
Este compuesto se le encuentra en la semilla de algodón, el cual podría quedar
como contaminante en la pasta de algodón al momento de realizar la
extracción del aceite.
La planta sirve como alimento de ganado, no presentando efectos
tóxicos en rumiantes cuando hay una masticación prolongada; sin embargo,
Damaty y Hudson (1979) demostraron que ciertos aminoácidos como lisina,
serina, tronina, metionina y algunos hidrofóbicos son los más susceptibles a
formar copolimerización con el gosipol (la presencia de agua beneficia su unión
con proteínas) transformando las proteínas en un material de poco valor
nutritivo.
Los síntomas de intoxicación por gosipol son: pérdida de apetito, pérdida
de peso, decoloración de cabello, disminución del número de eritrocitos,
cambios degenerativos en hígado y vaso; hemorragias en hígado, intestino
delgado y estómago. También inhibe a la glutatión Stransferasa, la cual facilita
la biotransformación de algunos tóxicos. La eliminación del gosipol puede
hacerse por medio de tratamiento térmico, uniéndolo a proteínas o por
extracción.
A partir de 1950, en China se estudió al gosipol como un potencial
anticonceptivo para hombres, debido a que inhibe competitivamente a la
deshidrogenasa láctica, la cual juega un papel importante en la producción de
espermatozoides. Se han usado dosis de 75 a 100 mg dos veces al mes, con
un tratamiento previo de 20 mg diarios para reducir el número de
espermatozoides. Estas concentraciones demostraron ser efectivas para el
control de la natalidad, con una confiabilidad del 99,89%. También se ha
observado un efecto inhibidor del Trypanosoma cruzi, que está asociado a la
enfermedad de Chagas (Valle, 2000; 111).
Capsaicina
A este compuesto se le asocia la sensación pungente de los chiles, donde se
presenta a niveles del 0,14 al 0,22%. Se encuentra principalmente en el
pericarpio, sin embargo, se cree que en las semillas se acumula por difusión.
Es soluble en disolvente orgánico e insoluble en agua. Se le puede
determinar colorimétricamente por medio de oxitricloruro de vanadio que
reacciona con su grupo hidroxilo. Entre sus propiedades sensoriales se
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encuentra su picor el cual puede ser detectado a una dilución de 15 millones de
veces. No tiene sabor, olor ni color. La estereoquímica de la cadena tiene un
marcado efecto en su pungencia, no así su peso molecular, de tal forma que un
grupo hidroxilo extra aumenta su potencial pungente.
Para evaluar el nivel de pungencia, se ha sugerido el uso de unidades
arbitrarias llamadas “Scoville”. Por sus propiedades de estimulante de apetito
se usa en alimentos preparados; por ejemplo, en dulces (11 mg/kg) y en carnes
(100 mg/kg). Algunas variedades de chile o sus extractos se aplican al alimento
de aves (pollos) para que estos presenten un color amarillento, tanto en la
carne como en la yema de los huevos, aunque para este fin se emplean las
xantofilas de la flor de xempazuchitl o flor de los muertos (Valle 2000: 112).
Entre sus efectos fisiológicos se encuentran alteraciones de
temperatura, transpiración (lo cual crea una sensación de frescura alrededor) y
salivación. Es irritante a la piel y membranas. Internamente causa gastritis
(úlceras), cirrosis, vómitos, diarreas y micciones dolorosas.
Respecto a su biosíntesis, se ha sugerido a la fenilalanina y tirosina
como precursores. La parte aromática se piensa que es formada por vía ácido
cinámico hidroxilado. La vainillilamida es el precursor más directo.
Solanina y Chaconina
Las papas inmaduras presentan glicoalcaloides (solanina y chaconida) en el
rango de 1-13 mg/100g, siendo inhibidores de la colinesterasa. Estos
compuestos se presentan en la piel y brotes de estos tubérculos. La solanina
se acumula al retardarse la maduración, así como en el almacenamiento en frío
y con luz. Los síntomas producidos son: malestares gastrointestinales,
desórdenes neurológicos, estado semicomatoso y daño hemolítico del tracto
intestinal. En casos graves se presentan edemas cerebrales, coma, calambres
y muerte. La DL50 en ratas (oral) es de 590 mg/kg. Su baja toxicidad se debe
probablemente a que hay una absorción lenta y una rápida eliminación.
Además la solanina puede ser degradada enzimáticamente a solanidina
(aglucón), que es menos tóxica que la molécula original.
La información genética es importante en el contenido de alcaloides de
las diferentes variedades de papas; así, se conoce que hay variedades
silvestres con una concentración de 200 mg de glicoalcaloides/100 g material
fresco, valor que está muy arriba del límite permito, que es de 20 mg/100 g de
papa. No obstante, las variedades comestibles comerciales, tienen un
contenido que está en el rango de 1.5 a 15 mg de glicoalcaloides/100 g de
papa. Este tipo de sustancias tóxicas son muy termoresistentes, ya que se
menciona que papas silvestres después de sometidas a un cocimiento,
producen daños severos en los animales que las consumen (Valle 2000: 113).
39. Lluvia Briseida Espinoza Morales Aplicaciones de la Toxicología
44
Sustancias bociogénicas
Aunque hay varias sustancias presentes en los alimentos de origen vegetal que
pueden manifestar un efecto bociogénico, generalmente se asocia este efecto
dañino con la presencia de ciertos tioglucósidos en plantas de la familia
Crucífera y en el caso de los miembros presentes en los alimentos, se restringe
al género Brassica. Su acción se debe a que inhiben la disponibilidad del I2
para la glándula tiroides causando hipertrofia de esta glándula. Además, este
tipo de tioglucósidos son los responsables de la naturaleza picante o pungente
característica de cada especie vegetal que los contiene. Estos compuestos se
encuentran en plantas crucíferas y especialmente en sus semillas (mostaza,
col, berza, nabo, colecitas de bruselas, rutabagas, etc.) (Valle 2000: 114).
La actividad antitiroidea de algunos alimentos fue descubierta a raíz de
las observaciones accidentales sobre el peso de la tiroides en conejos
sometidos a un régimen rico en hojas de col; así, el primer tioglucósido que se
aisló fue la “Sinigrina”. Desde el punto de vista químico, estos compuestos son
glucósidos, pero tienen la particularidad de que la unión a la parte aglucón es a
través de un átomo de azufre, por lo que generalmente el azúcar es la b-D-
tioglucosa, la cual se une al radical tiohidroxamato-O-sulfonato (Valle 2000: 115).
Comúnmente estos compuestos se encuentran en las plantas que los
contienen en forma de sus sales respectivas, principalmente como sales de
potasio. Aunque en un principio los nombres asignados a estos productos se
basaron en la especie de los cuales eran aislados, como ejemplo tenemos el
caso de la “Sinigrina” que proviene del nombre científico de la mostaza negra
(Brassica nigra); en la actualidad se está aceptando la nomenclatura propuesta
por Ettlinger y Dated (1961), que consiste en usar como prefijo la descripción
química del radical (R), y a continuación designar la palabra “Glucosinolato”;
así tenemos que a la “Sinigrina” le corresponde el siguiente nombre
sistemático: 2-propenil-glucosinolato.
Este tipo de compuestos con actividad antitiroidal, se pueden presentar
en algunos alimentos de origen vegetal, y como mencionamos en un principio
son particulares del género Brassica; sin embargo, otra característica de estos
compuestos, es que en la planta que los contiene, se pueden encontrar varios
tipos a la vez, o sea que no hay un determinado glucosinolato que asocie a
cada especie.
Los glucosinolatos se encuentran en forma natural en diferentes plantas,
de igual manera se presentan con la enzima que los puede hidrolizar. La
actividad enzimática se lleva a cabo hasta que haya una pérdida de la
integridad de los tejidos, de tal forma que los sustratos y enzima entren en
contacto. La enzima responsable de esta acción es la “Mirosinasa”, que
corresponde a una tioglicosidosa, la cual con un tratamiento térmico se inactiva
(Valle 2000: 117).
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Los promotores del bocio son químicamente: isotiocianatos y
oxazolidinationas, siendo liberados por ß-tioglucosidasas (tioglucósido
glucohidrolasa); como ejemplo está la mirosinasa, esta enzima actúan cuando
se macera o se humedecen las semillas. En la mostaza, las mirosinasa actúan
en la sinigrina formando alilisotiocianato, al cual se le conoce también como
"aceite de mostaza", es volátil, soluble y pungente, siendo éste un promotor de
bocio (Valle 2000: 118).
El uso directo como alimento de las semillas del género Brassica es
restringido, debido a su contenido de tioglucósidos, no obstante su alto
contenido de proteína y grasa. Estos compuestos cuando se someten a
hidrólisis son bociogénicos o bien actúan como inhibidores del crecimiento, por
lo cual se recomienda procesos que los elimine de los alimentos. La toxicidad
de los glucósidos se puede reducir por calor húmedo o extracción con agua
caliente, bases o acetona. El proceso de destoxificación de este tipo de
sustancias del material que los contiene, hasta el momento es poco práctico; ya
que aunque el efecto tóxico se manifiesta por la parte aglucón, y
consecuentemente se debe de efectuar la hidrólisis previamente, la inactivación
de la enzima es relativamente sencilla, mencionándose que a una temperatura
de 90 ºC por 15 minutos, es más que suficiente. Sin embargo, se ha
demostrado que los animales domésticos y el propio hombre en su flora normal
intestinal, tiene la capacidad de hidrolizar los glucosinolatos, por lo que el
tratamiento térmico de los alimentos que contienen este tipo de sustancias, no
es un método suficientemente seguro. Para las harinas de oleaginosas de
crucíferas como la colza, y que se destinan para alimentación animal, se ha
propuesto un método de extracción, usando una mezcla de acetona: agua en
frío, la harina así tratada, deja un concentrado proteínico libre de compuestos
bociogénicos y de nitrilos. Para el caso de las especies de Crucíferas
destinadas a la alimentación humana, el procedimiento que ha funcionado, es a
través del mejoramiento genético, con el cual se han obtenido variedades con
un contenido significativamente bajo de glucosinolatos. En el caso de
oleaginosas, se logra un bajo contenido del ácido erúcico. No obstante, estas
variedades mejoradas tienen el problema de que son más sensibles al ataque
de plagas. La presencia de glucosinolatos en diversos productos alimenticios,
da una idea de la distribución de este problema, ya que ha sido reportada en
productos como la col agria.
Cicacina
Las cicadas (Cycas circinalis) se usan como un complemento alimenticio en
regiones subtropicales. Se consumen en Filipinas, Japón e Indonesia. Entre los
alimentos preparados a partir de esta planta se encuentra el misocicada y una
bebida fermentada que es el Shochu, actualmente su uso se ha incrementado
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utilizándose el tallo y las hojas de la planta. Estas plantas poseen cicacina (ß -
glucosilazoximetano), que al hidrolizarse por ß-glucosidasas (presentes en
microorganismos o plantas) forma el metilazoximetano (MAM); al
biotransformarse produce cáncer principalmente en hígado y riñón. La parte
interesante de la cicacina es que al descomponerse, forma compuestos
intermedios igual a los que provienen por la degradación de nitrosaminas,
como es el ion metil carbonio (Valle 2000: 120).
El efecto final del ion metil carbonio es el metilar al DNA, probablemente
a un nivel de: guanina (N-7) o citosina (N-3). También puede actuar en
proteínas, interaccionando con histidina y cisteína.
Las nitrosaminas pueden formarse químicamente al pH del estómago
(aproximadamente uno) a partir de aminas secundarias y nitratos o nitritos que
se encuentran naturalmente en los alimentos. La formación de
dimetilnitrosamina en pescados es favorecida por el uso de nitratos para su
conservación. Vale resaltar que en este último caso, la formación de
nitrosaminas, se debe a tóxicos generados por la elaboración de alimentos,
pero también se les puede detectar en procesos biológicos. Un caso más serio,
se presenta en tocinos y jamones, donde se usan nitratos y nitritos para la
fijación de su color característico. El problema de nitrosaminas se acentúa al
freír tocino, formando nitrosopirrolidina. El problema real de formación de
nitrosaminas radica en que son cancerígenos potenciales en los tractos
digestivos, urinario y respiratorio, así como teratogénicos o mutagénicos.
Toxinas en mariscos y peces
Algunas de las intoxicaciones de origen marino son causadas por ingerir
pescados y mariscos que se han alimentado con dinoflagelados o algas
productoras de toxinas. Con la tendencia actual de consumo de productos
marinos, se podrían producir intoxicaciones que pueden ser leves o de
mayores consecuencias. Entre los mariscos que se alimentan con algas están
los mejillones, almejas, ostiones y los peces "ciguatera" (Valle 2000: 121).
Antivitaminas
La definición de antivitaminas se presta a confusión, ya que debe de
considerarse a las siguientes características:
o Estructura química similar a la vitamina asociada.
o Similitud entre los efectos producidos por la deficiencia de la vitamina y
por la antivitamina.
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o Compite por sus efectos.
Sin embargo, bajo estas condiciones no se les podría considerar como
antivitaminas a la avidina, antitiamina y antagonistas de la vitamina D, ya que
no cumplen con uno o más de los puntos antes señalados. En base a esto, se
trata de definir a las antivitaminas como una clase especial dentro de los
diferentes antimetabolitos, siendo los compuestos que disminuyen o anulan el
efecto de una vitamina en una manera específica.
Entre los primeros descubrimientos de antivitaminas están los
relacionados a la mala absorción de calcio, siendo descubiertas la antivitamina
D o ácido fítico. En el caso de avidina (un tipo de proteína), presente en la clara
de huevo cruda, se demostró que era dañino ingerir este tipo de alimento sin
cocción, sin embargo el efecto era conocido desde 1916 pero no se
relacionaba con la biotina, la cual fue descubierta posteriormente. El efecto de
la avidina es formar un derivado insoluble con la biotina.
Otro ejemplo relacionado a las antivitaminas es la parálisis de Chastek,
asociada a un antagonista de la tiamina. Esto se determinó por primera vez en
zorros plateados, a los que se les alimentó con vísceras de carpas o de truchas
crudas, presentando anorexia y muerte a las 12 horas. Este efecto fue también
observado en el visón (mink) (Valle 2000: 125).
Compuestos de tipo antitiamina se han reportado en: pez espada,
arenque, cangrejo, almejas, etc. La actividad asociada como antitiamina, se
relaciona a la enzima tiaminasa, responsable de la ruptura de la tiamina a nivel
del metileno. La tiaminasa I cataliza un intercambio en la molécula de la
vitamina, siendo el tiazol reemplazado por una base (ej. amina). La tiaminasa II
produce la hidrólisis de la molécula. Ambas enzimas se destruyen a 60 °C. Esto
indica, que un alto consumo de pescado o mariscos crudos deben ser
considerados como un posible factor de antitiamina. Esta vitamina (B1, tiamina)
se requiere para el metabolismo de carbohidratos, su deficiencia causa
anorexia, fatiga, debilidad muscular y beriberi.
Hay otras fuentes de antitiamina, como lo son: helechos, arroz y cerezas. Este
factor es termoestable. Vale resaltar, que las moléculas responsables tienen
una estructura fenólica y no enzimática, como sería el ácido caseico (ácido 3,4
dehidroxicinámico).
Tóxicos presentes en la miel de abeja
Desde la antigüedad se conocen varios casos en donde a la miel de abeja se la
señala como la responsable de intoxicaciones por la contaminación de néctares
o polen tóxicos, según lo describe Xenophon en una expedición al Asia Menor
(401 A.C.). Entre las plantas tóxicas asociadas a mieles contaminadas están
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48
principalmente las Fricareas como lo son: Rhododendron, Azalea, Andrómeda
y Kalmia (Valle 2000: 126).
La planta de Rhododendron contiene la andrometoxina; a la cual se le
asocia el adormecimiento de extremidades, mareos, náuseas, vómitos,
depresión de la respiración, contracciones en el diafragma, bradicardia, pérdida
de la enervación de los músculos, caída de la presión sanguínea (a veces se
presenta un aumento) y pérdida del conocimiento. La atropina contrarresta la
bradicardia y la hipotensión.
La esculina puede ser otro tóxico presente en la miel, la cual se
encuentra en el néctar y polen de la planta Aesculus sp. La tutina y la
hienanquina han sido aisladas del árbol de Tute (Coriaria arborea). La tutina a
dosis de 1 mg causa en humanos náuseas, vómitos, e incapacidad de trabajar
por 24 horas. Esta cantidad puede estar contenida en 25 g de miel. Otros
síntomas de la tutina son: delirios, mareos, dolores abdominales, cefalea,
excitación, estupor, coma, convulsiones y pérdida de la memoria.
Pueden existir otras plantas que contaminen a la miel de abeja como
son: Datura stramonium (toluache), Hyoscyamus niger y Gelseemium
sempervirans (falso jazmín o jazmín amarillo). Este último presenta galsemina;
la cual ocasiona mareos, relajamiento, náuseas y convulsiones.
Es conveniente resaltar que la posibilidad de que una miel está
contaminada por este tipo de compuestos es bastante remota; ya que estas
sustancias son también tóxicas para las abejas, razón por la cual estos
insectos tratan de evitar la recolecta de polen y néctar de dichas plantas.
Tóxicos presentes en ajenjo (Artemisa absinthium)
El ajenjo es utilizado para la elaboración de Vermuts y otros licores por su
sabor aromático y amargo. Se considera relativamente tóxico por los
compuestos que están presentes: Tujona e Isotujona principalmente. A niveles
de 30 mg/Kg produce convulsiones y lesiones en la corteza cerebral.
La tujona también se encuentra en la Salvia (Salvia officinalis).
Químicamente se asocian al safrol, asarona, miristicina y umbelulona (Valle
2000: 127).
La asarona es otro compuesto que se emplea para dar aroma al
Vermouth. Está presente en el aceite de Cálamo; se le asociada a depresión,
aumento de líquidos en el abdomen, problemas cardíacos y hepáticos.
También se le ha asociado a tumores en ratas. En algunos países está
prohibido su uso, como en los Estados Unidos de Norteamérica (Valle 2000: 128).
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Contaminación por bacterias
La ingestión de agua, leche, carnes, pescados, cremas, helados, alimentos en
conserva, etc., contaminados por bacterias o toxina segregadas por gérmenes,
antes o durante su permanencia en el tubo digestivo, provocan cuadros tóxicos
agudos de diversa gravedad, con características comunes, en cuanto a la
rapidez de iniciación de los síntomas, su evolución y la concurrencia simultanea
de varias personas que ingirieron los alimentos.
Estas toxiinfecciones alimentarias son desencadenadas por unos
cuantos microorganismos que pueden no alterar el alimento o solo crear
cambios imperceptibles que hacen que el hombre los ingiera sin ningún temor.
Hay que diferenciar las enfermedades sistémicas producidas por
alimentos contaminados con gérmenes patógenos; estas se caracterizan
porque los síntomas aparecen a largo plazo y no irrumpen en forma brusca,
como sucede con una verdadera toxiinfección, y que además el alimento en si
no es un medio de cultivo para el microorganismo patógeno, aunque se
desarrollan abundantemente y allí en los alimentos o bien producen toxinas que
son las causantes de la sintomatología o ingresan al organismo humano en
cantidades apreciables, capaces de producir alteraciones a nivel
gastrointestinal.
Enfermedades causadas por toxinas bacterianas
Son las enfermedades causadas por toxinas bacterianas que se ingieren
preformadas o que se elaboran en el intestino, por bacterias contaminantes de
alimentos.
Las toxinas bacterianas pueden ser de tres tipos:
o Enterotoxinas: Alteran la función absorbente normal del intestino
delgado mediante actividad del adenilato de guanilatociclasa en la
mucosa intestinal (enterotoxina de E.coli).
o Citotoxinas: Destruyen las células y son ejemplo de estas algunas
toxinas producidas por S. aureus, el Cl. Perfringen, Sh.
o Neurotoxinas: Alternan la transmisión de los impulsos nerviosos debido
a que impiden la secreción de la acetilcolina presináptica (Cl. Botulinum).
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Intoxicación alimentaria por estafilococos
Es causa frecuente de intoxicación alimentaria en nuestro medio:
Agente etiológico. Esta intoxicación puede ser causada por: toxinas A, B, Cl,
D, E, F, del S. aureu producidas en los alimentos, solubles en agua,
termorresistentes y con menos de 1 microgramo de las mismas se produce la
enfermedad.
Características del S. aureus. Son cocos Gram positivos; no esporulados ni
encapsulados; aerobios y anaerobios facultativos; crecen bien en pH 4,5 a 9,4;
coagulasa positiva; las enterotoxinas que se producen en los alimentos, son
polipéptidos relativamente estables al calor, al acido y a las enzimas
proteolíticas.
Reservorio. El mayor reservorio son las personas; cerca de un 50% de la
población es portadora de S. aureus. Otros reservorios son las vacas con
mastitis y la piel de las aves.
Modo de transmisión. Por ingestión de alimentos con la toxina. Las fuentes de
contaminación de alimentos (cárnicos, lácteos, otros) son: humanas
(secreciones nasofaríngeas, infecciones piógenas cutáneas y manos
contaminadas), animales (vacas con mastitis, piel de las aves), equipos y
utensilios contaminados y contaminación cruzada.
Fisiopatología. La toxina da lugar en el organismo a una respuesta de tipo
central que inicia un estimulo vagal de emesis e hipermotilidad intestinal.
Sintomatología. Después de un periodo de incubación de una a seis horas,
suelen iniciarse los síntomas con nauseas y vómitos. El síntoma más
característico es el vomito que se presenta a intervalos de 15 a 30 minutos.
Puede aparecer diarrea acuosa. La enfermedad generalmente no dura más de
24 horas y en pocos casos el vomito y la diarrea producen deshidratación
excesiva, cefalea, sudoración y escalofrío. No se presenta fiebre.
Diagnostico. Se basa en la historia clínica: corto periodo de incubación,
iniciación brusca de los síntomas, afebril, afección de varias personas que
ingirieron el mismo alimento. Confirmación mediante la detección de toxina en
el alimento consumido (más de 10 S. aureus por gramo).
Por lo súbito de su comienzo, estos cuadros toxiinfecciosos deben
distinguirse de otros cuadros gastrointestinales debidos a arsénico, fosforo
blanco, hongos tóxicos, colchicina, etc.
Laboratorio. Los especímenes que se deben examinar son sobras de
alimentos sospechosos, vomito y heces de los enfermos, frotis nasofaríngeo de
manipuladores, material purulento de lesiones cutáneas, materia prima