Este documento trata sobre la toxicología y la relación dosis-respuesta. Explica que la toxicología estudia los mecanismos de entrada, transformación y excreción de los tóxicos en el cuerpo, así como los efectos moleculares y celulares. También describe cómo la dosis (cantidad de exposición a un tóxico) y la respuesta (magnitud del daño a la salud) están relacionadas, aunque no necesariamente de forma lineal, debido a factores como umbrales y saturación. Además, introduce conceptos clave como DL

1. TOXICOLOGIA

2. 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 descripción de esos procesos tiene por objetivo
principal entender las causas de la gran variabilidad que
existe en la respuesta de los diferentes individuos y
especies a la agresión química. La variabilidad de la
respuestas tóxicas obliga, en el estudio de la toxicología
ambiental, al tratamiento probabilístico de las
posibilidades de daño, en lugar de la estimación
cuantitativa del daño mismo.

4. Toxicología y salud
Las medidas comunes de riesgo de salud por
compuestos tóxicos deberá incluir:
Una medida de exposición de contaminantes
(incluyendo la cantidad de contaminante y el período
sobre la cual ocurrió la exposición),
Una descripción del tipo de daño a la salud, una
descripción de la población expuesta, y
Una declaración que expresa las probabilidades de
que un individuo en la población expuesta sufra un
daño en su salud.

5. La cantidad de contaminantes a los que cada
individuo se expone se llama la dosis, y
La magnitud del daño en la salud se llama la
respuesta.
Un estudio científico para
determinar riesgo se llama investigación de dosis-
respuesta.

6. Dosis
Una dosis se expresa comúnmente en una de las tres siguientes
maneras:
1. La cantidad de la sustancia que realmente esta en el cuerpo,
2. La cantidad del material que ha entrado en el cuerpo
(comúnmente en el alimento, agua potable, o el aire que respira),
o
3. La concentración en el ambiente.
Por ejemplo, una dosis puede expresarse como
1. La cantidad de plomo en el torrente sanguíneo de una persona,
2. La cantidad de una sustancia radioactiva inhalada durante un
escape accidental,

7. 3. La concentración de un pesticida en un depósito
usado para el agua
potable. Pero aquí: si la concentración en el ambiente
se usa como una medida, la cantidad de tiempo que el
individuo ha experimentado la concentración ambiental
debe ser especificada. De otra manera, la real
exposición a esa sustancia sería desconocida y así el
riesgo a la salud no podría estimarse.

8. Existe una cuarta manera de describir la dosis (pero es
usada raramente en las relaciones dosis-respuesta): Es la
cantidad de contaminante que sale de una chimenea o tubo
de escape. Esta se llama tasa de emisión de contaminación.
Aquí es difícil relacionar la verdadera exposición que una
persona recibe. Algunas de las complicaciones se dan por
tratar de relacionar la tasa de emisión al ambiente y la
entrada corporal.

9. Es importante diferenciar entre dosis crónica y
dosis aguda:
Los términos dosis crónica y dosis aguda se usan
para describir dos formas extremas de captación.
Una dosis crónica es la que se recibe en un
intervalo largo de tiempo (comúnmente mayor de
unos pocos meses), y una dosis aguda es la que
se recibe en un intervalo corto (comúnmente 24
horas o menos).

10. Respuesta
La declaración del daño a la salud (o respuesta), resultado
de una dosis especifica puede formularse de muchas
formas diferentes. Pero de manera general «RESPUESTA»
sería:
· La probabilidad que una persona expuesta al
contaminante y como resultado de esta exposición
contraiga una enfermedad particular alguna vez durante su
vida (o en algunos intervalos específicos de tiempo, tal
como en la exposición en el año anterior).
· La probabilidad de que la persona expuesta, como
resultado de su exposición, contraiga una enfermedad
particular y eventualmente muera por ello.

11. · El número promedio de años de vida de la persona
expuesta es menor probablemente, como resultado de la
exposición.
· El número promedio de días de trabajo que una persona
faltará a causa de la exposición.
· Disminución en alguna medida de su rendimiento, (por
ejemplo, desempeño atlético en el colegio) como resultado
de su exposición.

12. Curvas de dosis-efecto y de dosis-respuesta
Las curvas de dosis-efecto muestran la relación entre la
dosis y la magnitud de un efecto (cambio biológico). Estas
curvas pueden adoptar formas distintas. Dentro de una
amplitud de dosis, pueden ser lineales, aunque con mayor
frecuencia no lo son.
Las curvas dosis-respuesta, muestran la relación entre la
dosis y la proporción de individuos (cantidad de personas)
que responden con un efecto. En toxicología, la relación
cuantitativa dosis-respuesta es extensamente usada,
siendo el primer paso la determinación de la dosis letal 50
(DL50) en rata o ratón, por vía oral o intraperitoneal.

13. DL50 (abreviatura de Dosis Letal, 50%) es la dosis de una
sustancia o radiación que resulta mortal para la mitad de un
conjunto de animales de prueba.
Se expresa en mg o (ug)de sustancia tóxica por kg de peso del
animal, y lo más común es que el dato sea acompañado del
animal en el que se probó (ratas, conejos, etc.). De esta forma,
puede extrapolarse a los seres humanos.
Se cita asi: LD50 (oral, rata)-5 mg/kg
La prueba fue creada por J.W. Trevan en 1927, pero ahora está
siendo retirada progresivamente a favor del Procedimiento de
Dosis Fijo (Fixed Dose Procedure).

14. ¿Qué significa LC50?
LC son las siglas de "Concentración Letal". Los
valores LC usualmente se refieren a la concentración
de un químico pero en estudios ambientales también
puede significar la concentración de un químico en
agua.
Para experimentos de inhalación, la concentración del
químico en el aire que mata el 50% de los animales de
ensayo en un tiempo determinado (usualmente 4
horas) es el valor de LC50.

15. Tasa de letalidad
La tasa de letalidad es la proporción de personas que mueren
por una enfermedad entre los afectados por la misma en un
periodo y área determinados. Es un indicador de la virulencia o
de la gravedad de una enfermedad.
Fórmula:
L: tasa de letalidad.
F: Número de muertes por una enfermedad
en un periodo y área determinados.
E: Número de casos diagnosticados por la
misma enfermedad en el mismo periodo y
área.

16. Procedimiento de dosis fijo
Ensayo de toxicidad aguda en el que se prueba sólo un
pequeño número de dosis (3- 4)predeterminadas, para
identificar cual de ellas produce toxicidad evidente sin
letalidad; el ensayo puede repetirse con dosis más altas
o más bajas (test arriba-abajo)(up and down)hasta
satisfacer el criterio.
Asociación Española de Toxicología. Glosario de términos toxicológicos.
Versión española ampliada por M. Repetto y P. Sanz. Sevilla: AET; 1995.
(AET)

17. RELACION DOSIS – RESPUESTA
Un ejemplo:
Usted puede leer que hay una 1 en 100,000
oportunidades de que usted desarrolle un cierto tipo de
cáncer como resultado de una vida de exposición a
algunos niveles de un contaminante en el agua potable.
Pero en su agua potable, el nivel del contaminante es
dos veces el valor especificado en la estimación de
riesgo anterior.
¿Cómo debe presumir usted su riesgo de cáncer
asociado con beber esa agua?
Responda:

18. Es muy tentador especular que si la dosis se dobla, también
la respuesta, en este caso las probabilidades de conseguir
cáncer en la situación descrita sería 1 en 50,000.
Cuando la relación entre la dosis y la respuesta es simple
(por ejemplo, duplicando la dosis dobla la respuesta),
entonces se llama una relación lineal dosis-respuesta. Esta
relación es ilustrada por la línea de la Figura 2.

21. Pero hay claramente situaciones en que LA RELACIÓN
DIRECTA NO ES CIERTA: si unos resultados ciertos de
dosis, dicen, que hay un 51% de oportunidad de agonizar,
entonces duplicando la dosis nos resultaría que hay un
102% oportunidad. En otros términos, la curva de dosis-
respuesta tiene que curvarse sobre y cerca del fin de la
cima (esto es, no puede ser lineal) por la simple razón de
que usted no puede morir más de una vez. Este es un
ejemplo de un efecto de saturación. Esto es ilustrado por la
porción del diagrama marcado “A”.(Figura 2 ).

22. La suposición de la relación lineal dosis-respuesta también
se complica a bajas dosis.
Por ejemplo, si el cuerpo tiene un mecanismo de
reparación natural que repara el daño ocasionado por una
dosis baja, las dosis bajas entonces pueden tener
prácticamente ningún efecto dañino. Pero en dosis más
altas, esos mecanismos de reparación pueden abrumarse y
pueden no ser capaces de disminuir o mantener el daño.
La parte del diagrama marcado “B” ilustra este efecto
umbral, llamado así por que hay un umbral bajo el cual hay
relativamente poco daño y arriba del cual el daño aumenta
dramáticamente.

23. Los Tóxicos en el organismo y su efecto en la salud
Para comprender de qué manera los productos químicos tóxicos nos pueden
dañar,
necesitamos saber un poco más cómo ellos entran en el cuerpo, de qué manera
nos afectan y cómo salen de nuestro cuerpo.
Entrada, dosis y salida: cómo los químicos dañan el cuerpo
Cuando un químico cáustico se derrama sobre la piel, el daño es visible .
Potencialmente más peligroso para la vida, es cuando se inhalan los vapores
cáusticos que dañan el pulmón al tener los tóxicos contacto con éste.
Sin embargo, el daño interno ocasionado por los químicos que se transfieren por
la corriente sanguínea es más difícil de ilustrar. Una vez que una sustancia tóxica
circula en la corriente sanguínea, tiene acceso a casi todos los órganos internos
de cuerpo. Pero las sustancias tóxicas no dañan igualmente a todos los sistemas
de órganos con los que tienen contacto. Cada órgano es susceptible de ser
dañado por ciertos químicos. Estos sitios sensibles se llaman órganos de
blanco.

24. TOXICOCINÉTICA
Introducción de agentes en el organismo
Las vías principales de introducción de un agente al
organismo son la respiratoria, la
cutánea y la digestiva. Cualquiera que sea la vía utilizada, el
agente debe atravesar
membranas de las células para acceder al órgano donde se
produce el efecto. El espesor de las membranas de las
células es de aproximadamente 7 (nm). Fundamentalmente,
la
membrana celular es una capa doble biomolecular de
lípidos recubierta a cada lado por una capa de proteínas.
Los lípidos están constituidos principalmente por lecitina,
cefalina y colesterol.

25. Tipos de transporte
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 tranferencia, y transporte
especializado, en el cual la célula cumple una
función activa en el transporte.

27. La salida de sustancias tóxicas
Algunos químicos salen del cuerpo de la misma manera que como ellos
entraron.
Por ejemplo, mucho de un solvente inhalado puede exhalarse antes de
cruzar las
membranas de los alvéolos para entrar en la corriente sanguínea. Los
químicos tragados que resisten la absorción se transportan simplemente
por toda la extensión del sistema digestivo hasta el recto donde ellos se
excretarán con los excrementos. Sin embargo, una vez que un químico
circula en la corriente sanguínea, sigue una trayectoria compleja antes de
ser excretado.
Hay tres rutas importantes de salida: la expiración del aire, la orina, y los
excrementos.
Las pequeñas cantidades de sustancias tóxicas pueden también ser
eliminadas por medio del sudor y leche materna. La pérdida de sustancias
tóxicas mediante la exhalación se limita a esos químicos que son solubles
en grasa y fácilmente vaporizados, tales como la acetona o el alcohol. En
contraste, una amplia variedad de químicos sale por la orina y

29. Experimentación en laboratorios:
Una amplia variedad de experimentaciones son posibles dependiendo
del efecto en cuestión y el plazo de tiempo sobre el que la exposición
tiene lugar.
Agudo, subcrónico, y crónico son los términos que se usan para
describir , progresivamente, experimentos más largos.
Una experimentación con efectos agudos podría ser la determinación
de la dosis que ocasiona la muerte inmediata en el 50% de los
animales expuestos (el LD50).
Una experimentación sobre efectos subcrónicos podría buscar
cambios en la química de sangre, actividades de enzimas, o cantidad
de tejido dañado sobre un período de exposición de varios meses.
Y en efectos crónicos, se experimentan las dosis que se administran
sobre años, o quizás una vida entera, para examinar cosas tales como
inducción de cáncer, y cambio en las enfermedades de vejez.