1.  TOXICOLOGIA AMBIENTAL
 La toxicología estudia los mecanismos de ingreso, transformación y
excreción de los tóxicos, así como el estudio de los mecanismos a nivel
molecular y celular de los procesos de producción de daños y de
desintoxicación
 La toxicología ambiental estudia los daños causados al organismo por la
exposición a los tóxicos que se encuentran en el medio ambiente
 Su objetivo es evaluar los impactos que producen en la salud publica la
exposición de la población a los tóxicos ambientales presentes en un sitio
contaminado
 Cuando el tóxico llega al organismo, dependiendo de la vía de exposición,
entra en contacto con las superficies epiteliales del tracto digestivo, del
aparato respiratorio o de la piel.
 Cuando cruza esas membranas y alcanza el torrente sanguíneo, se
considera que el tóxico penetró al organismo.
 La sangre lo transporta a los distintos órganos y en uno o en varios de ellos
puede llegar a causar un daño permanente
 Definición de conceptos básicos
 Toxico: Es un xenobiotico que produce efectos adversos en los
organismos vivos
 Xenobiotico: es cualquier substancia que no ha sido producida por la
biota, tales como los productos industriales, drogas terapéuticas, aditivos de
alimentos, compuestos inorgánicos etc.
 Exposición: Es el contacto de una población o individuo con un agente
químico o físico.
 Blanco: parte del organismo que recibe el impacto toxico y presenta la
respuesta biológica correspondiente a la exposición.
También se usa para designar al individuo o población expuesta a tóxicos en un
sitio determinado
 Ruta de Exposición

2.  Es el camino que sigue un agente químico en el ambiente desde el lugar
donde se emite hasta que llega a establecer contacto con la población o
individuo expuesto.
Consiste de cuatro elementos:
 Fuentes y mecanismos de emisión de
tóxicos
 Medio de retención y transporte
 Punto de contacto potencial entre el medio
contaminado y los individuos
 Vía de ingreso al organismo
Vía de exposición
Es el mecanismo por medio del cual el tóxico entra en el organismo.
Para el propósito de la toxicología ambiental, se consideran de importancia
 la ingestión,
 la respiración
 el contacto cutáneo
 Tiempo de exposición
 • Exposiciones crónicas.- Son las exposiciones que duran entre 10% y
el 100% del período de vida. Para el caso del hombre entre 7 y 70 años
 • Exposiciones subcrónicas.- Son exposiciones de corta duración,
menores que el 10% del período vital
 • Exposiciones agudas.- Son exposiciones de un día o menos y que
suceden en un solo evento
 Efecto tóxico o respuesta tóxica, cualquier desviación del funcionamiento
normal del organismo que ha sido producida por la exposición a
substancias tóxicas.
 Sólo se consideran como desviaciones significativas los cambios
irreversibles o los cambios que permanecen por un período prolongado
después de que la exposición ha cesado.

3.  El tipo de efecto tóxico que produce una substancia sirve para hacer una
clasificación muy general, pero que es muy útil. Los tóxicos se clasifican en
:
 • cancerígenos
 • no-cancerígenos
 • tóxicos para el desarrollo
Dosis
La dosis de exposición está definida por la cantidad de substancia a la que
se expone el organismo y el tiempo durante el que estuvo expuesto.
 La dosis determina el tipo y magnitud de la respuesta biológica y éste
es un concepto
central de la toxicología.
 El efecto adverso o daño es una función de la dosis y de las
condiciones de exposición
(vía de ingreso, duración y frecuencia de las exposiciones, tasa de contacto con
el medio
contaminado, etc.).
 Susceptibilidad individual
es la variabilidad de la respuesta biológica
en función de la susceptibilidad de cada organismo
 Para acomodar esa variabilidad, lo que hace la toxicología ambiental es
evaluar riesgos o sea; determina la probabilidad de que se desarrolle
un daño cuando se está expuesto a una dosis determinada durante un
período especificado
 Suposiciones básicas:
 Especies similares presentan respuestas similares
 La respuesta está determinada por la concentración del tóxico en el
blanco

4.  La concentración que determina la respuesta tóxica es la que se presenta
en el tejido blanco (mg de substancia/ml de sangre) y no la que se
encuentra en el medio contaminado.
 La sangre está en equilibrio con todos los tejidos
 La concentración del tóxico dentro del organismo cambia con el
tiempo Tan pronto entra un tóxico al organismo, se inicia el proceso de
eliminarlo, por lo que su
concentración disminuirá con el tiempo.
La variación de la concentración del tóxico con el tiempo la estudia la
toxicocinética
 El período y frecuencia de la exposición determina el tipo de efecto
 Cuantificación de tóxicos en el organismo
Si se desea estudiar cuantitativamente el efecto de los tóxicos ambientales en
la salud del hombre es necesario poder estimar la cantidad de tóxico que
realmente entró al organismo, estudiar las transformaciones que le hace el
metabolismo y las concentraciones en las que se encuentran las especies tóxicas
en los distintos órganos del cuerpo.
 Estimacion de la concentracion
La estimación de la concentración de las especies tóxicas en los medios
corporales se puede hacer de dos formas
 Muestreo biológico o dosimetría interna consiste en la determinación
cuantitativa de la concentración del tóxico o sus metabolitos en uno o más
medios corporales del organismo expuesto.
 El diseño del muestreo biológico consiste en seleccionar el medio biológico
que se va a
muestrear, la especie química que se deberá analizar y el tiempo al que se
deberá tomar la muestra. Es necesario asegurarse que las condiciones de
muestreo sean las que proporcionen observaciones de valores representativos del
nivel del tóxico en el organismo.
 Factores principales que se consideran al diseñar el muestreo
 Tiempo de Exposición

5.  Movilidad y metabolismo
 Facilidad de muestreo
Los medios más comúnmente analizados son la orina, la sangre y el cabello.
 Orina En este medio se encuentran los xenobióticos y/o sus productos de
excreción que sean solubles en agua
 Sangre la sangre se supone que está en equilibrio con todos los órganos
del cuerpo y, por lo tanto, es el medio que mejor refleja la exposición de los
diferentes órganos en un momento dado
 Cabello La mayoría de los compuestos que se incorporan al cabello son los
que tienen afinidad por los grupos sulfhidrilo de la queratina
 El cabello crece lentamente, así que su muestreo no es adecuado para
evaluar exposiciones recientes
 Otros medios
Se pueden seleccionar otros medios biológicos para tomar muestras, tales como,
aire
exhalado (v.g. en la determinación de alcohol etílico), células exfoliadas de la
piel, uñas,
sudor, saliva, hueso y leche materna. El análisis de leche materna se utiliza
principalmente
para estimar exposiciones de infantes, más que para estimar concentraciones
corporales en la
madre.
 biomarcADORES
 Los marcadores biológicos o biomarcadores son los cambios medibles, ya
sean estos
bioquímicos, fisiológicos o morfológicos, que se asocian a la exposición a un
tóxico.
Los biomarcadores se utilizan para:
 • detectar la presencia de una exposición

6.  • determinar las consecuencias biológicas de la exposición
 • detectar los estados iniciales e intermedios de un proceso patológico
 • identificar a los individuos sensibles de una población
 • fundamentar la decisión de intervenir, tanto a nivel individual como
ambiental
 tipos de biomarcadores
 Marcadores internos de dosis Indican que el tóxico ha entrado al
organismo
 Marcadores de dosis biológicamente efectivas Indican que el tóxico ya
ha producido daños en el organismo
 Marcadores de respuesta biológica
Representan estados avanzados del proceso de daño.
 Marcadores de enfermedades
Son manifestaciones preclínicas o tempranas de enfermedades, representan el
último paso
antes de que se establezca la enfermedad que produce la exposición.
 Marcadores de susceptibilidad
 Se utilizan para identificar a los individuos más susceptibles a daños
en una población
 Toxicodinámica
El proceso de transporte y transformaciones que experimenta el tóxico desde la
superficie epitelial de contacto hasta llegar a los órganos en los que se almacenan
y en los que causa lesiones es muy complejo. Por conveniencia, para facilitar su
estudio se considera que consta de cuatro pasos: Absorción, Distribución,
Metabolismo y Excreción.
El proceso se conoce por sus siglas ADME
 Absorción
 Es el proceso por medio del cual éste atraviesa membranas y capas de
células hasta llegar al torrente sanguíneo.

7.  El mecanismo de ingreso del tóxico al organismo usa los mismos
mecanismos de transporte diseñados para movilizar
compuestos de estructura similar
Los principales mecanismos de transporte son los siguientes:
 • difusión simple. Depende de la existencia de un gradiente positivo de
concentración
(entre el medio contaminado y la sangre).
 El transporte activo, la endocitosis o la difusión mediada por un
transportador son
los mecanismos por los cuales se difunden los compuestos de peso molecular
grande
(sean polares o liposolubles) y los que se transportan en contra del gradiente de
concentración
 Ingestión
 Cuando el tóxico se ingiere, entra al Tracto Gastro Intestinal (TGI), la mayor
cantidad se absorbe en el estómago y en los intestinos aunque también
puede haber absorción en
cualquier lugar del TGI, incluyendo las absorciones sublingual y rectal.
 La absorción de los xenobióticos usa los mismos mecanismos que tiene el
TGI para absorber los nutrimentos. Por ejemplo, el plomo se absorbe en el
intestino usando el sistema de transporte del calcio
Para que un compuesto ingerido pueda alcanzar la circulación general, accesar
el resto del organismo y tener la posibilidad de causar un daño, debe primero ser
capaz de resistir:
 • la acción de las enzimas digestivas,
 • el pH del estómago,
 • la biodegradación por la flora intestinal.
 • la biotransformación por las enzimas hepáticas
 Inhalación

8.  Es la vía de exposición a gases, vapores de líquidos volátiles, aerosoles y
partículas suspendidas en el aire.
 Los sitios de absorción son la nariz y los pulmones
 Absorción cutánea
 La permeabilidad a través de la piel es
muy baja debido a que está formada, por varias capas, algunas de ellas muy
gruesas, y con muy escasa irrigación sanguínea.
 Para que una substancia se absorba por la piel debe difundirse a través del
estrato córneo y las
demás capas de la epidermis, antes de contactar los vasos capilares sanguíneos
y linfáticos de
la dermis y pasar al torrente sanguíneo. El transporte a través de la piel es por
difusión simple ya que este órgano no cuenta con mecanismos de transporte
activo.
 Distribución
Se entiende por distribución de un tóxico su localización y concentración en los
diferentes tejidos
La distribución depende de:
 • del flujo sanguíneo,
 • la velocidad de difusión en las interfaces sangre-tejido, la cual depende
del coeficiente de partición,
 • la permeabilidad de la membrana y
 • de la afinidad del tejido por el compuesto
 Excreción
 La concentración de un tóxico distribuido se puede disminuir por excreción.
Todas las
secreciones corporales pueden excretar compuestos químicos, pero las tres
principales vías
 son la orina,

9.  las heces y
 el aire exhalado.
La excreción de xenobióticos utiliza los mismos mecanismos que tiene el
organismo para excretar los desechos metabólicos endógenos
 Metabolismo
 Para reducir la posibilidad de que una substancia produzca una respuesta
tóxica, se debe de disminuir la cantidad de substancia que llega en forma
activa al tejido blanco, así como disminuir el tiempo de permanencia de ésta
en su sitio de acción.
 Lo anterior se logra disminuyendo la difusibilidad del tóxico e
incrementando la velocidad de excreción, ambos fenómenos se producen
cuando se incrementa la polaridad del xenobiótico.
 biotransformacion
 Al conjunto de caminos metabólicos por medio de los cuales los
tejidos incrementan la polaridad de un tóxico se le denomina
BIOTRANSFORMACION. Podemos decir que la biotransformación de
un tóxico consiste fundamentalmente en convertir un xenobiótico no
polar en un compuesto soluble en agua.
 Este es el mecanismo más común que usan
 los organismos para eliminar los tóxicos ambientales.
 Bioactivación
Es el conjunto de reacciones metabólicas
que incrementan la toxicidad de los xenobióticos, o sea que los metabolitos
resultantes de la biotransformación de la substancia absorbida son más tóxicos
que el compuesto original
 Respuesta tóxica
Es cualquier cambio que produce una
lesión celular permanente.
Otra forma de expresar lo anterior es la siguiente: la toxicidad es la interrupción de
la homeostasis de una célula que lleva a una alteración en estado morfológico o
muerte.

10.  Relacion dosis-respuesta
 Es la correspondencia entre la cantidad de tóxico y la magnitud del efecto
Lo que se denomina efecto o respuesta tóxica es un cambio orgánico
permanente que debe de poder ser medido en el componente bajo estudio y
tener un valor de cero cuando la dosis es cero.. La medición puede hacerse
a diferentes niveles; molecular, celular, órgano, organismo, pero
independientemente del nivel, el efecto debe ser medible.
 Curva dosis-respuesta
 trabajo
 - Analiza las formas en las que se presentan los contaminantes.
 Analiza casos de estudios cuantitativos sobre el efecto de los tóxicos
ambientales en la salud del hombre