Toxicocinética es todo lo que el organismo le
hace al tóxico.
TOXICOCINÉTICA
Conjunto de fenómenos que experimenta el tóxico desde el
momento que se pone en contacto con el hombre hasta que es
eliminado por el mismo.
Importancia de la toxicocinética
•Facilita la selección de la intervención terapéutica.
•Anticipa el principio y duración de los efectos tóxico.
Etapas: Sistema LADME
FASES
ABSORCIÓN
METABOLISMO
DISTRIBUCIÓN
ELIMINACIÓN
FIJACIÓN
ABSORCIÓN
Ingreso de una sustancia a la circulación,
atravesando las membranas biológicas.
Para ello se deben penetrar las diferentes
Barreras.
VÍAS DE
ABSORCIÓN
INHALATORIA
PIELY
MUCOSAS
GASTRO
INTESTINAL
PIEL Y MUCOSAS
MUCOSA VAGINAL
MUCOSA
URETRAL
UÑAS
PELO
Piel Y Mucosas
VÍA INHALATORIA
VÍA GASTROINTESTINAL
TOXICOCINÉTICA
ABSORCIÓN
Toda absorción biológica requiere
el paso a través de una membrana
FACTORES RELACIONADOS AL
PROCESO DE ABSORCIÓN
Coeficiente de partición (CP)
Es la relación entre la concentración del
agente en la fase lipídica y la fase acuosa
Determina el grado de liposolubilidad de
un compuesto
Cp = ------------------------------------------------------
Concentración en disolvente orgánico
(aceite de oliva, heptano o n-octanol)
Concentración en agua
FACTORES RELACIONADOS AL
PROCESO DE ABSORCIÓN
Coeficiente de partición (CP)
Un CP alto indica gran liposolubilidad
Los compuestos liposolubles atraviesan
rápidamente las membranas y viceversa.
Las moléculas con coeficiente de partición
alrededor de 1 son mejor absorbibles por
los sistemas biológicos
Elementos estructurales que aumentan las
propiedades lipofílicas (hidrofóbicas):
Extensión del grupo alquilo
- CH3 < CH3- CH2- < ... < CH3 - (CH2) n
Presencia del grupo fenilaromático y naftilo
ligados a las cadenas alifáticas y aromáticas.
FACTORES RELACIONADOS AL
PROCESO DE ABSORCIÓN (cont.)
BENCENO
Ejemplos de fórmulas químicas de
compuestos liposolubles
1) ALTAMENTE LIPOFÍLICOS
TOLUENO
-CH3 CH3 - CH2 - CH2 - CH2 - CH2 - CH2 - CH2 - CH3
n-OCTANO
Cloruro
de Bencilo
Nitrobenceno
Cl
Cl C Cl
Cl
Tetracloruro de Carbono
CH2C1 NO2
2) MODERADAMENTE LIPOFÍLICOS
CH3 - CH2 - CH2 - CH2 - CH
Butanol
Isopropanol
CH3
CH3 C OH
H
OHNH2 COOH
CH3 - CH2 - CH2 - C = O
OH
Ac. Butírico
Anilina Fenol Ac. Benzoico
Ejemplos de fórmulas químicas de
compuestos liposolubles
2. Grado de ionización
El grado de ionización depende del pKa del
compuesto y del pH del medio.
FACTORES RELACIONADOS AL
PROCESO DE ABSORCIÓN (cont.)
pKa es el pH del medio al que el 50% de las
moléculas están en la forma no ionizada y el
50% en la forma ionizada.
3. Tamaño y forma de la molécula
La permeabilidad de la membrana parece
ser inversamente proporcional al tamaño
molecular
FACTORES RELACIONADOS AL
PROCESO DE ABSORCIÓN (cont.)
> dificultad < dificultad
Moléculas esféricas > facilidad
MECANISMOS DE ABSORCIÓN
Difusión o transporte facilitado
Difusión simple o pasiva
Transporte Activo o Especial
Filtración a través de poros
de la membrana
Endocitosis
MECANISMOS DE ABSORCIÓN (cont.)
a) Difusión simple o pasiva
Es proporcional a:
gradiente de concentración
espesor de la membrana
superficie disponible para la difusión
liposolubilidad
grado de ionización
b) Difusión o transporte facilitado
Requiere de “moléculas
transportadoras”, que están en
membrana.
Se realiza a favor de un gradiente de
concentración.
NO requiere energía.
MECANISMOS DE ABSORCIÓN (cont.)
c) Transporte Activo o Especial
Requiere de un “transportador”
Se realiza en contra del gradiente de
concentración o electroquímico
Implica gasto de energía (ATP)
MECANISMOS DE ABSORCIÓN (cont.)
Sólo lo utilizan sustancias de peso
molecular elevado, hidrosolubles o
aún ionizadas
Es el mecanismo utilizado por los
ácidos y bases fuertes
d) Filtración a través de poros
de la membrana
Está regulado por:
tamaño de las
moléculas
carga eléctrica
configuración
hidrosolubilidad
interacción químico
-membrana
tamaño de los poros
MECANISMOS DE ABSORCIÓN (cont.)
Es utilizado por el agua, metanol, urea, etc
f) Endocitosis
La membrana celular engloba la
sustancia y forma una invaginación que
envuelve líquidos (pinocitosis) o sólidos
(fagocitosis), liberándolos enseguida en el
otro lado de la misma.
MECANISMOS DE ABSORCIÓN (cont.)
ENDOCITOSIS
Fuente: http://sis.nlm.nih.gov/toxtutor2/index.htm
PIEL Y MUCOSAS
FACTORES QUE INFLUYEN EN LA
ABSORCIÓN DÉRMICA
1. Estado de la piel (intacta o dañada)
2. Hidratación
3. Propiedades fisicoquímicas del
compuesto:
Solubilidad
Peso molecular
Tamaño
FACTORES QUE INFLUYEN EN LA
ABSORCIÓN DÉRMICA
4. Tiempo de contacto
5. Irrigación sanguínea
6. Afinidad de los químicos por los
constituyentes tisulares.
Sustancias fácilmente absorbidas
por la piel
Plaguicidas organoclorados
Tetraetilo de plomo
Compuestos aromáticos
Disolventes clorados
Fenol y sus derivados
VÍA GASTROINTESTINAL
ABSORCIÓN GASTROINTESTINAL
FACTORES QUE INFLUYEN EN EL
VACIAMIENTO GÁSTRICO
Aceleran el vaciamiento:
La condición de ayuno
Administración de soluciones
alcalinizantes
Ansiedad
Antieméticos (Metoclopramida)
Presencia de grasas y ácidos grasos
en la dieta
Comidas abundantes y/o muy
viscosas
Alta concentración de electrolitos
y de hidrógeno
ABSORCIÓN GASTROINTESTINAL
FACTORES QUE INFLUYEN EN EL
VACIAMIENTO GÁSTRICO
Retardan o prolongan:
Administración de fármacos como:
antiespasmódicos (atropina)
analgésicos narcóticos (morfina)
psicofármacos (imipramina, amitriptilina,
clorpromazina, desipramina)
Retardan o prolongan:
ABSORCIÓN GASTROINTESTINAL
FACTORES QUE INFLUYEN EN EL
VACIAMIENTO GÁSTRICO
VÍA INHALATORIA
Contacto constante del sistema
respiratorio con el ambiente externo
El agente químico absorbido puede
alcanzar centros vitales como el SNC y
otros órganos sin pasar por el hígado,
ya que van directamente al torrente
circulatorio
FACTORES QUE FAVORECEN
LA ABSORCIÓN PULMONAR:
ABSORCIÓN PULMONAR
DEPÓSITO DE PARTÍCULAS:
Características físicas de las partículas
(dimensión, forma, densidad y
configuración) que determinan su
comportamiento aerodinámico
Factores anatómicos, fisiológicos y
patológicos, del tracto respiratorio
Depende de:
DISTRIBUCIÓN
Fase posterior a la absorción en que
la sustancia química es distribuida por
la sangre a los distintos tejidos.
Entre los factores que influyen los efectos de un toxico esta la
concentración de la sustancia activa en el receptor. Esto se
explica por el modelo de dos compartimientos:
Compartimiento Central.- Esta representado por la sangre y
los órganos de elevada perfusión (corazón, cerebro, riñón).
Compartimiento Periférico.- Constituido por tejidos de
almacenamiento y otros órganos.
Este proceso es un mecanismo de defensa porque permite
degradar lentamente al tóxico.
Propiedades de la distribución: coeficiente de partición, unión
a proteínas, reacción química, grado de ionización.
FACTORES QUE INFLUYEN EN LA
DISTRIBUCIÓN INICIAL
Propiedades fisicoquímicas de la
sustancia (liposolubilidad, etc.)
Flujo de la sangre a los diversos
órganos
Concentración relativa en sangre
FACTORES QUE INFLUYEN EN LA
DISTRIBUCIÓN FINAL
Tasa de penetración de la sustancia,
a través de las membranas
Sitios de fijación disponibles (en
el plasma y tejidos) y afinidad por
los mismos
FIJACIÓN
Los xenobióticos se fijan
reversiblemente con sustratos como
albúmina, globulinas, mucopolisacáridos,
nucleoproteínas y fosfolípidos.
FIJACIÓN A PROTEÍNAS PLASMÁTICAS
Fracción más importante es la albúmina
(tamaño mayor y su superficie
relativamente grande), quien fija tanto
aniones como cationes.
La fijación es función de la concentración
de la sustancia y puede ser reversible o
irreversible, dependiendo de la
intensidad de fijación del enlace
fisicoquímico,
FIJACIÓN A PROTEÍNAS PLASMÁTICAS
Existe un equilibrio entre el tóxico en su
forma libre y ligado.
La fracción libre es la activa
La fracción ligada a las proteínas se
comporta como un depósito inerte.
EJEMPLOS DE FIJACIÓN EN SITIOS
DE ELECCIÓN
Melanina de ojo Compuestos policíclicos
aromáticos
Huesos y dientes Algunos metales y aniones
orgánicos: ej. Plomo,
fluoruros, estroncio y
uranio.
Tetraciclina
EJEMPLOS DE FIJACIÓN EN SITIOS
DE ELECCIÓN
Barrera hematoencefálica
Organofosforados y
organoclorados
Tetracloruro
de carbono
Cloroformo
Monoxido de carbono
Tetraetilo de plomo
Organomercuriales
Mercurio
Arsénico
EJEMPLOS DE FIJACIÓN EN SITIOS
DE ELECCIÓN
Placenta
DDT
Tricloroetileno
Plomo
Cadmio
Alcohol
Grasas
Insecticidas
organoclorados
Bifenilos policlorados
(BPC)
METABOLISMO
Transformación metabólica que
convierte a una sustancia química
exógena en un derivado (metabolito),
en el organismo.
BIOTRANSFORMACIÓN
CONSECUENCIAS DE LA
BIOTRANSFORMACIÓN
Favorecer la eliminación por formación
de compuestos más polares
Reducir la toxicidad del agente químico
(caso más frecuente)
Transformar el producto original en
compuestos mas activos
CONSECUENCIAS DE LA
BIOTRANSFORMACIÓN
Metanol Ácido fórmico
Parathión Paraoxón
Anilina Fenilhidroxilamina
BIOTRANSFORMACIÓN
Implican la incorporación
de grupos funcionales reactivos
como son:
OH, NH+2, COOH,
COO=, epóxido, SH, etc.
Se produce en:
BIOTRANSFORMACIÓN
Hígado
Otros: Riñón, tracto gastrointestinal,
pulmón, placenta y en sangre
FASES DE LA BIOTRANSFORMACIÓN
Los xenobióticos se biotransforman
en 2 fases:
Fase I, o presintética:
Comprende reacciones de oxidación,
reducción e hidrólisis
Fase II, o sintética:
Comprende reacciones de conjugación.
ELIMINACIÓN
Excreción de la sustancia en su forma
original o como metabolitos, por diferentes
vías: orina, bilis, heces, aire expirado y
en menor grado por la leche, sudor, saliva
y las secreciones del TGI.
Excreción renal:
Los riñones son la ruta más importante para la
excreción
Factores que influyen en la excreción renal de
tóxicos:
filtración glomerular
flujo plasmático
renal
pH de la orina
pKa del agente químico
reabsorción tubular
Los tres mecanismos de excreción
renal son:
Filtración glomerular
Transporte o difusión tubular pasiva
Transporte tubular activo
Toxicocinética es lo que el organismo le hace
al tóxico
Toxicodinámica es lo que el tóxico le hace al
organismo
Toxicocinetica y toxicodinamia

Toxicocinetica y toxicodinamia

  • 1.
    Toxicocinética es todolo que el organismo le hace al tóxico. TOXICOCINÉTICA Conjunto de fenómenos que experimenta el tóxico desde el momento que se pone en contacto con el hombre hasta que es eliminado por el mismo. Importancia de la toxicocinética •Facilita la selección de la intervención terapéutica. •Anticipa el principio y duración de los efectos tóxico.
  • 2.
  • 3.
  • 4.
    ABSORCIÓN Ingreso de unasustancia a la circulación, atravesando las membranas biológicas. Para ello se deben penetrar las diferentes Barreras.
  • 5.
  • 6.
  • 8.
  • 9.
  • 10.
  • 11.
  • 12.
  • 13.
    TOXICOCINÉTICA ABSORCIÓN Toda absorción biológicarequiere el paso a través de una membrana
  • 14.
    FACTORES RELACIONADOS AL PROCESODE ABSORCIÓN Coeficiente de partición (CP) Es la relación entre la concentración del agente en la fase lipídica y la fase acuosa Determina el grado de liposolubilidad de un compuesto Cp = ------------------------------------------------------ Concentración en disolvente orgánico (aceite de oliva, heptano o n-octanol) Concentración en agua
  • 15.
    FACTORES RELACIONADOS AL PROCESODE ABSORCIÓN Coeficiente de partición (CP) Un CP alto indica gran liposolubilidad Los compuestos liposolubles atraviesan rápidamente las membranas y viceversa. Las moléculas con coeficiente de partición alrededor de 1 son mejor absorbibles por los sistemas biológicos
  • 16.
    Elementos estructurales queaumentan las propiedades lipofílicas (hidrofóbicas): Extensión del grupo alquilo - CH3 < CH3- CH2- < ... < CH3 - (CH2) n Presencia del grupo fenilaromático y naftilo ligados a las cadenas alifáticas y aromáticas. FACTORES RELACIONADOS AL PROCESO DE ABSORCIÓN (cont.)
  • 17.
    BENCENO Ejemplos de fórmulasquímicas de compuestos liposolubles 1) ALTAMENTE LIPOFÍLICOS TOLUENO -CH3 CH3 - CH2 - CH2 - CH2 - CH2 - CH2 - CH2 - CH3 n-OCTANO Cloruro de Bencilo Nitrobenceno Cl Cl C Cl Cl Tetracloruro de Carbono CH2C1 NO2
  • 18.
    2) MODERADAMENTE LIPOFÍLICOS CH3- CH2 - CH2 - CH2 - CH Butanol Isopropanol CH3 CH3 C OH H OHNH2 COOH CH3 - CH2 - CH2 - C = O OH Ac. Butírico Anilina Fenol Ac. Benzoico Ejemplos de fórmulas químicas de compuestos liposolubles
  • 19.
    2. Grado deionización El grado de ionización depende del pKa del compuesto y del pH del medio. FACTORES RELACIONADOS AL PROCESO DE ABSORCIÓN (cont.) pKa es el pH del medio al que el 50% de las moléculas están en la forma no ionizada y el 50% en la forma ionizada.
  • 20.
    3. Tamaño yforma de la molécula La permeabilidad de la membrana parece ser inversamente proporcional al tamaño molecular FACTORES RELACIONADOS AL PROCESO DE ABSORCIÓN (cont.) > dificultad < dificultad Moléculas esféricas > facilidad
  • 21.
    MECANISMOS DE ABSORCIÓN Difusióno transporte facilitado Difusión simple o pasiva Transporte Activo o Especial Filtración a través de poros de la membrana Endocitosis
  • 22.
    MECANISMOS DE ABSORCIÓN(cont.) a) Difusión simple o pasiva Es proporcional a: gradiente de concentración espesor de la membrana superficie disponible para la difusión liposolubilidad grado de ionización
  • 23.
    b) Difusión otransporte facilitado Requiere de “moléculas transportadoras”, que están en membrana. Se realiza a favor de un gradiente de concentración. NO requiere energía. MECANISMOS DE ABSORCIÓN (cont.)
  • 24.
    c) Transporte Activoo Especial Requiere de un “transportador” Se realiza en contra del gradiente de concentración o electroquímico Implica gasto de energía (ATP) MECANISMOS DE ABSORCIÓN (cont.) Sólo lo utilizan sustancias de peso molecular elevado, hidrosolubles o aún ionizadas Es el mecanismo utilizado por los ácidos y bases fuertes
  • 25.
    d) Filtración através de poros de la membrana Está regulado por: tamaño de las moléculas carga eléctrica configuración hidrosolubilidad interacción químico -membrana tamaño de los poros MECANISMOS DE ABSORCIÓN (cont.) Es utilizado por el agua, metanol, urea, etc
  • 26.
    f) Endocitosis La membranacelular engloba la sustancia y forma una invaginación que envuelve líquidos (pinocitosis) o sólidos (fagocitosis), liberándolos enseguida en el otro lado de la misma. MECANISMOS DE ABSORCIÓN (cont.)
  • 27.
  • 28.
  • 29.
    FACTORES QUE INFLUYENEN LA ABSORCIÓN DÉRMICA 1. Estado de la piel (intacta o dañada) 2. Hidratación 3. Propiedades fisicoquímicas del compuesto: Solubilidad Peso molecular Tamaño
  • 30.
    FACTORES QUE INFLUYENEN LA ABSORCIÓN DÉRMICA 4. Tiempo de contacto 5. Irrigación sanguínea 6. Afinidad de los químicos por los constituyentes tisulares.
  • 31.
    Sustancias fácilmente absorbidas porla piel Plaguicidas organoclorados Tetraetilo de plomo Compuestos aromáticos Disolventes clorados Fenol y sus derivados
  • 32.
  • 33.
    ABSORCIÓN GASTROINTESTINAL FACTORES QUEINFLUYEN EN EL VACIAMIENTO GÁSTRICO Aceleran el vaciamiento: La condición de ayuno Administración de soluciones alcalinizantes Ansiedad Antieméticos (Metoclopramida)
  • 34.
    Presencia de grasasy ácidos grasos en la dieta Comidas abundantes y/o muy viscosas Alta concentración de electrolitos y de hidrógeno ABSORCIÓN GASTROINTESTINAL FACTORES QUE INFLUYEN EN EL VACIAMIENTO GÁSTRICO Retardan o prolongan:
  • 35.
    Administración de fármacoscomo: antiespasmódicos (atropina) analgésicos narcóticos (morfina) psicofármacos (imipramina, amitriptilina, clorpromazina, desipramina) Retardan o prolongan: ABSORCIÓN GASTROINTESTINAL FACTORES QUE INFLUYEN EN EL VACIAMIENTO GÁSTRICO
  • 36.
  • 37.
    Contacto constante delsistema respiratorio con el ambiente externo El agente químico absorbido puede alcanzar centros vitales como el SNC y otros órganos sin pasar por el hígado, ya que van directamente al torrente circulatorio FACTORES QUE FAVORECEN LA ABSORCIÓN PULMONAR:
  • 38.
    ABSORCIÓN PULMONAR DEPÓSITO DEPARTÍCULAS: Características físicas de las partículas (dimensión, forma, densidad y configuración) que determinan su comportamiento aerodinámico Factores anatómicos, fisiológicos y patológicos, del tracto respiratorio Depende de:
  • 39.
    DISTRIBUCIÓN Fase posterior ala absorción en que la sustancia química es distribuida por la sangre a los distintos tejidos.
  • 40.
    Entre los factoresque influyen los efectos de un toxico esta la concentración de la sustancia activa en el receptor. Esto se explica por el modelo de dos compartimientos: Compartimiento Central.- Esta representado por la sangre y los órganos de elevada perfusión (corazón, cerebro, riñón). Compartimiento Periférico.- Constituido por tejidos de almacenamiento y otros órganos. Este proceso es un mecanismo de defensa porque permite degradar lentamente al tóxico. Propiedades de la distribución: coeficiente de partición, unión a proteínas, reacción química, grado de ionización.
  • 41.
    FACTORES QUE INFLUYENEN LA DISTRIBUCIÓN INICIAL Propiedades fisicoquímicas de la sustancia (liposolubilidad, etc.) Flujo de la sangre a los diversos órganos Concentración relativa en sangre
  • 42.
    FACTORES QUE INFLUYENEN LA DISTRIBUCIÓN FINAL Tasa de penetración de la sustancia, a través de las membranas Sitios de fijación disponibles (en el plasma y tejidos) y afinidad por los mismos
  • 43.
    FIJACIÓN Los xenobióticos sefijan reversiblemente con sustratos como albúmina, globulinas, mucopolisacáridos, nucleoproteínas y fosfolípidos.
  • 44.
    FIJACIÓN A PROTEÍNASPLASMÁTICAS Fracción más importante es la albúmina (tamaño mayor y su superficie relativamente grande), quien fija tanto aniones como cationes. La fijación es función de la concentración de la sustancia y puede ser reversible o irreversible, dependiendo de la intensidad de fijación del enlace fisicoquímico,
  • 45.
    FIJACIÓN A PROTEÍNASPLASMÁTICAS Existe un equilibrio entre el tóxico en su forma libre y ligado. La fracción libre es la activa La fracción ligada a las proteínas se comporta como un depósito inerte.
  • 46.
    EJEMPLOS DE FIJACIÓNEN SITIOS DE ELECCIÓN Melanina de ojo Compuestos policíclicos aromáticos Huesos y dientes Algunos metales y aniones orgánicos: ej. Plomo, fluoruros, estroncio y uranio. Tetraciclina
  • 47.
    EJEMPLOS DE FIJACIÓNEN SITIOS DE ELECCIÓN Barrera hematoencefálica Organofosforados y organoclorados Tetracloruro de carbono Cloroformo Monoxido de carbono Tetraetilo de plomo Organomercuriales Mercurio Arsénico
  • 48.
    EJEMPLOS DE FIJACIÓNEN SITIOS DE ELECCIÓN Placenta DDT Tricloroetileno Plomo Cadmio Alcohol Grasas Insecticidas organoclorados Bifenilos policlorados (BPC)
  • 49.
    METABOLISMO Transformación metabólica que conviertea una sustancia química exógena en un derivado (metabolito), en el organismo.
  • 50.
    BIOTRANSFORMACIÓN CONSECUENCIAS DE LA BIOTRANSFORMACIÓN Favorecerla eliminación por formación de compuestos más polares Reducir la toxicidad del agente químico (caso más frecuente) Transformar el producto original en compuestos mas activos
  • 51.
    CONSECUENCIAS DE LA BIOTRANSFORMACIÓN MetanolÁcido fórmico Parathión Paraoxón Anilina Fenilhidroxilamina
  • 52.
    BIOTRANSFORMACIÓN Implican la incorporación degrupos funcionales reactivos como son: OH, NH+2, COOH, COO=, epóxido, SH, etc.
  • 53.
    Se produce en: BIOTRANSFORMACIÓN Hígado Otros:Riñón, tracto gastrointestinal, pulmón, placenta y en sangre
  • 54.
    FASES DE LABIOTRANSFORMACIÓN Los xenobióticos se biotransforman en 2 fases: Fase I, o presintética: Comprende reacciones de oxidación, reducción e hidrólisis Fase II, o sintética: Comprende reacciones de conjugación.
  • 55.
    ELIMINACIÓN Excreción de lasustancia en su forma original o como metabolitos, por diferentes vías: orina, bilis, heces, aire expirado y en menor grado por la leche, sudor, saliva y las secreciones del TGI.
  • 56.
    Excreción renal: Los riñonesson la ruta más importante para la excreción Factores que influyen en la excreción renal de tóxicos: filtración glomerular flujo plasmático renal pH de la orina pKa del agente químico reabsorción tubular
  • 57.
    Los tres mecanismosde excreción renal son: Filtración glomerular Transporte o difusión tubular pasiva Transporte tubular activo
  • 58.
    Toxicocinética es loque el organismo le hace al tóxico Toxicodinámica es lo que el tóxico le hace al organismo