Conceptos básicos de toxicología

1. Principios De Toxicología
Toxicología
“Es La Ciencia Que Estudia a Los
Venenos, Sus Mecanismos De Acción Y
Sus Antídotos.
Veneno, Tóxico o TOXÓN
“Es Toda Sustancia Que Modifica Algún
Mecanismo Bioquímico Del
Metabolismo del Objeto Biológico”

2. ORIGENES
• En 1520, el médico y alquimista suizo
“Phillipus Aureolus Teofasto Bombest
Von Hohennheim, alias Paracelso” dijo:
“ninguna sustancia es en sí un
veneno, es la dósis la que la
convierte en tal”

3. Toxicología
• Es una parte de la
Farmacología que se dedica
al estudio de los venenos y
de los efectos nocivos
(colaterales) de los
medicamentos, debiendo
enfatizar que ambos
grupos de compuestos son
exógenos o xenobióticos.

4. Interacción Toxón-Objeto Biológico
• Aquello que se absorbe no causa
efecto.
• Lo que tiene contacto local, presenta
efecto local.
• Pasa rápidamente por el objeto
biológico sin alterar sus funciones.
• Presenta acumulación o secuestración
sin alterar sus funciones.

5. Interacción Toxón-Objeto Biológico
• Causa efecto mientras permanece
(reversible).
• Causa efectos irreversibles por asociaciones
reversibles.
• Causa efectos irreversibles (irreparables) en
constituyentes esenciales de las células.
• Es convertido por el objeto biológico en un
toxón (biotoxificación).

6. Respuesta Biológica
• Efectos “síntomas”que presenta el
objeto biológico que pueden ser a nivel
bioquímico, fisiológico, agudo, crónico o
incluso la muerte.
• Aún tratándose de la misma especie, la
respuesta de los individuos de ella es
idiosincrática (individual).

7. Respuesta Biológica
• Debido a lo anterior, la forma de evaluar
la toxicidad de una sustancia es por
medio del estudio de la acción del toxón
sobre un universo mínimo de 25
individuos, a los cuales se les hace
ingresar a su organismo la sustancia
por vía digestiva o por vía respiratoria.

8. Dósis
• Dósis Letal 50 (LD50)
Es la dósis de toxón que administrada por vía
digestiva causa la muerte del 50% de los
individuos del universo estudiado.
• Concentración Letal 50 (LC50)
Es la dósis de toxón que administrada por vía
respiratoria causa la muerte del 50% de los
individuos del universo estudiado.

9. Las sustancias más tóxicas

10. Peligrosidad de una sustancia
• Toxicidad
• Dosis, que depende de:
a) Vía o ruta de acceso al organismo
b) Concentración en el ambiente
c) Tiempo de exposición
• Edad de la persona
• Sexo

11. Peligrosidad...
• Estado de salud
• Exposiciones previas
• Sistema inmunitario de la persona
• Factores ambientales
• Interacción del toxón con otras
sustancias, drogas y medicinas.

12. Rutas de ingreso al organismo
• Inhalación.- Ruta de acceso más rápida
al organismo, por ser sangre arterial.
• Ingestión.- Se absorbe y llega a la vena
porta.
• Absorción.- Toxón liposoluble a través
de la piel.
• Parenteral.- Inyección directa al torrente
circulatorio.

13. Criterios de respuesta biológica
• Mortalidad
• Patología
• Crecimiento
• Peso de los órganos
• Pruebas de funciones fisiológicas
• Estudios bioquímicos
• Efectos en la reproducción
• Mutagenicidad
• Teratogenicidad
• Carcinogenicidad

14. Metabolismo
• Conjunto de reacciones químicas que ocurren en el organismo.

15. Formas en que puede actuar un
toxón.
• Aguda local.- Una sola vez en un solo
lugar.
• Aguda general.- Una sola ocasión en
todo el cuerpo.
• Crónica local.- Periódicamente en un
solo lugar del cuerpo.
• Crónica general.- Periódicamente en
todo el cuerpo.

16. Clasificación de los toxones por su
estado físico
• Gases.- Sustancias por arriba de sus variables
críticas.
• Vapores.- Aunque es una gas, por lo menos
una de sus variables se encuentra por debajo
de sus condiciones críticas.
• Polvos.- Partículas en suspensión en la
atmósfera cuyo origen es un proceso físico.

17. Clasificación de los...
• Humos.- Partículas en suspensión en la
atmósfera cuyo origen es un proceso
químico.
• Nieblas.- Gotas de líquido muy
pequeñas en suspensión en la
atmósfera.
• Partículas en suspensión.- Partículas
sólidas en suspensión en la atmósfera.

18. Clasificación de los...
• Aerosoles.- Son tanto humos, polvos y nieblas
que están en suspensión en la atmósfera y lo
importante en ellos es su diámetro de
partícula, ya que de ello depende su
comportamiento en la atmósfera y su ingreso
al organismo:
• Peligrosos 1 m
• Estables 0.4 – 0.2 m
• Muy peligrosos  0.1 m

19. Clasificación de los toxones por su
efecto fisiológico
• Irritantes.- Causan irritación en musosas y
membranas y se dividen en:
a) Primarios
b) Secundarios
• Asfixiantes.- Falta de O2 en los tejidos y se
dividen en:
a) Simples
b) Químicos

20. Clasificación de los toxones...
• Anestésicos primarios.- Son depresores
del sistema nervioso central.
• Agentes hepatotóxicos.- Causan daño al
hígado.
• Agentes nefrotóxicos.- Causan daño a
los riñones.
• Agentes neurotóxicos.- Causan daño al
sistema nervioso.

21. Clasificación de los toxones ...
• Agentes que actúan sobre la sangre.- Su
acción es sobre los elementos figurados de la
sangre, en especial en los hematocitos
(glúbulos rojos), causando entre otros efectos
la hemólisis y la formación de
metahemoglobina.
• Agentes que dañan a los pulmones.
• Agentes infecciosos.
• Agentes alergénicos.

22. Límites de exposición ocupacional
• Filosofía.- Son la concemtración máxima de
una sustancia a la que puede exponerse un
persona normal por un periódo de 8 horas
diarias por 5 días a la semana sin que haya
respuesta biológica.
• Los límites de exposición ocupacional más
usuales los establece la American Conference
of Govermental and Industrial Hygienists
(ACGIH) por medio de los “Theshold Limit
Values “ (TLV) y son los siguientes:

23. Límites de exposición ocupacional
• TLV-TWA (Time Weighted Average) (Promedio Ponderado
en Tiempo).- Es la concentración promedio máxima a la
que puede exponerse una persona normal
ocupacionalmente expuesta durante una jornada de 8
horas diarias 5 días a la semana.
• TLV (c) (TLV con Celiling) Con techo o pico.- Es la
concentración máxima a la que se puede exponer normal
sin importar la jornada.
• TLV-STEL (Short Term Exposure Limit) Límite para corto
tiempo de exposición.- Es la máxima concentración de una
sustancia a la que se puede exponer un trabajador normal
por periodos de 15 minutos de duración, no mas de 4
periodos con un mínimo de 1 hora de no exposición entre
periodos en una jornada normal de 8 horas diarias 5 días
a la semana.

24. IDLH
• Este es otro límite de exposición, pero tiene
una filosofía totalmente diferente a los TLV´s.
Su nombre es inmediatamente peligroso para
la vida y la salud. Su filosofía es la
concentración máxima de una sustancia a la
que se puede exponer una persona normal
que no sea ocupacionalmente expuesto,
durante 30 minutos sin que haya respuesta
biológica.

25. Fases de la acción toxicológica

26. BEI´s
– Los Biological Exposure Index (BEI´s) o “Valores
Limite Biológicos”representan la carga corporal
que tiene el trabajador al final de la jornada. La
determinación de la carga corporal se hace
directamente en una muestra de sangre del
trabajador al término de cada jornada semanal.
– Representan la carga corporal del toxón o sus
metabolitos en el organismo del trabajador al
término de su jornada semanal y sirven para
determinar las sobreexposiciones y las
acumulaciones.

27. Carga Corporal
• Es la cantidad de un toxón o sus
metabolitos en el organismo del
trabajador al término de la jornada de
una semana.

28. Propiedades de los toxones
1.- Coeficiente de Partición Lípido/Agua.-
Es una propiedad que representa la
solubilidad de la sustancia en un medio
acuoso y en un medio lípido (grasoso) y
cómo quedarán repartidos y en que
cantidades si los dos medios están
presentes.

29. Solubilidad de las sustancias
A) Hidrosolubles (lipobóficocas).
B) Liposolubles (hidrofóbicas).
C) Anfipáticas (Solubles en agua y
lípidos).

30. Propiedades de los toxones
2.- Constante y grado de ionización.- Polar o no
polar.
3.- pH.- Grado de acidez o alcalinidad.
4.- Acción caótropa.- Capacidad de ciertos
toxones para desordenar o desestabilizar los
componentes de las biomembranas celulares,
especialmente los fosfolípidos que la integran,
dañando la célula y sus funciones.

31. Propiedades de los toxones
5.- Afinidad hacia componentes celulares.-
Posibilidad de reaccionar con los
diversos componentes celulares
afectando su funcionamiento.
6.- Afinidad hacia macromoléculas
biológicas.- Principalmente las que son
fundamentales para la fisiología celular.

32. Propiedades de los toxones
7.- Capacidades ligantes específicas o
quelantes.- Determinan la secuetración
o quelación para su excreción.
8.- Susceptibilidad a la
biotransformación.- Facilidad para
metabolizarlo a sustancias que
reaccionan con el sistema inmunitario
del objeto biológico.

33. Mecanismos de los toxones

34. Vida biológica media
• Es el tiempo que tarda el metabolismo
humano en reducir a la mitad la dósis
ingresada en sangre plasma o suero.
• Sirve para determinar la peligrosidad de
un toxón en la fase toxocinética.

35. Peligrosidad del toxón
• Desde el punto de vista de riesgo de
acumulación, la “Vida Biológica Media” de un
toxón es el parámetro clave, ya que las
VBM´s más grandes indican menor
posibilidad de metabolización o excresión. En
especial es preocupante tratar con toxones
con VBM´s mayores a 6 horas, ya que se
requiern ajustar los TLV´s de acuerdo a las
jornadas reales de trabajo del personal
ocupacionalmente expuesto.

36. Fase toxodinámica
1.- Interferencia de Sistemas enzimáticos.-
• Inhibición irreversible de enzimas
• Inhibición reversible de enzimas
• Desacoplamiento de reacciones bioquímicas
• Síntesis letal.
• Secuestración de metales esenciales para la
función enzimática.
• Bloqueo de suministro de oxígeno.

37. Fase toxodinámica
2.- Bloqueo de la capacidad transportadora de
oxígeno de la hemoglobina.
• Formación de monocarboxihemoglobina.
• Formación de metahemoglobina o
sulfoemoglobina.
3.- Interferencia de las funciones generales de
la célula.
• Acción anestésica.

38. Fase toxodinámica
• Enervantes inhalados.
• Interferencia en la neurotransmisión.
4.- Interferencia en el sistema ADN-RNA
sintetizador de proteínas.
• Acción citostática.
• Acción inmunodepresora.
• Acción mutágena.

39. Fase toxodinámica
• Acción teratógena.
• Acción carcinógena.
5.- Productores de reacciones de
hipersusceptibilidad.-
• Reacciones alérgicas.
• Reacciones fotoalérgicas.
• Reacciones fototóxicas.

40. Fase toxodinámica
6.- Irritación química de los tejidos.-
• Dermatitis química.
• Gases irritantes.
• Gases lacrimógenos.
• Gases malolientes.
7.- Toxicidad tisular.

41. Fase toxodinámica
8.- Secuestración de xenobióticos.-
• Acumulación en el tejido graso.
• Acumulación en el tejido óseo.
• Neumoconiosis.
9.- Otros tipos de acción Tóxica.-
• Acción tóxica del metanol y del etanol.
• Acción adictiva.

42. Fase toxodinámica
• Acción psicofarmacológica.
• Acción tóxica del agua.
• Alteración de la homeostasis.
• Enmascaramiento de resultados en
interferencia en el diágnóstico.

43. Toxones mezclados
• En la práctica es común que se encuentren
los toxones mezclados, por lo que pueden
presentarse interacciones en sus efectos.
• Toxones Competitivos.- Actúan sobre el
mismo tejido blanco, sus efectos interactuan
• Toxones no Competitivos.- No actúan sobre el
mismo tejido blanco, sus efectos no
interactúan presentando interacciones
independientes.

44. Ajuste de TLV´s
• En el caso de toxones competitivos, se
acostumbra ajustar a los TLV´s con la
siguiente fórmula:
• C1/T1 + C2/T2 +...... Cn/Tn 1
Donde: C=Concentración
T=TLV

45. Mezclas de Toxones
• POTENCIALIZACIÓN.- Es el resultado de
mezclar toxones que se combinan
químicamente dando un producto con acción
más pronunciada.
• SINERGISMO.- Se presenta en mezclas de
toxones que actúan sobre los mismos
receptores o receptores distintos, pero del
mismo tejido blanco dando como resultado
una acción más pronunciada. La ecuación
anterior solo es válida para este caso.

46. Mezcla de toxones
• ANTAGONISMO.- Aunque existen 5
tipos, todos se caracterizan porque los
toxones mezclados reducen el efecto de
cada uno de ellos. Esta propiedad se
emplea mucho para los fármacos.