TOXICOLOGIA

CONCEPTOS BÁSICOS DE TOXICOLOGIA

Dr. Juan González LeijaEspecialista en Medicina del trabajo

IMSS Monterrey, Nuevo León, México

INTRODUCCIÓN

Toxicología: Estudio de los efectos adversos de los agentes químicos o físicos en los organismos vivos. (Cassaret and Doull)

Toxicología: Estudio de la manera en que los venenos naturales o los fabricados por el hombre producen efectos nocivos en los organismos vivos. (CDC)

Toxicología Industrial: Disciplina que se ocupa de las acciones toxicas sobre los organismos que ejercen los elementos y compuestos químicos que se emplean en los procesos tecnológicos. (Quer-Brossa)

TOXICOLOGIADE ALIMENTOS

TOXICOLOGIAAMBIENTAL

TOXICOLOGIADE

MEDICAMENTOS

TOXICOLOGIAINDUSTRIAL

TOXICOLOGIALEGAL

TOXICOLOGIA

HISTORIA

El vocablo toxico deriva del griego toxicon, que significa «arco»

El vocablo veneno deriva del latín venenum , que significa «poción de amor de venus»

• Papiro de Ebers (1500 a.C.).

HISTORIA

HISTORIA• Hipócrates (400 A.C.) (cólico saturnino)

• Papiro de Ebers (1500 A.C.) (Antimonio cobre y plomo)

• Teofrasto (307-256 A.C.) «Historia Plantarum» «Cicuta»

• Mitridates (131-63 A.C.) «Theriaka», «Mitridización»

• Paracelso (1493-1541) «Dosis Sola Facit Venenum», «Zincum»

• Mateo José Buenaventura (1787-1853) «Tratado de Toxicología general», 1814, «Padre de la Toxicología Moderna»

• Samuel Hahnemann (1755-1843) «Homeopatía» «Similia simílibus curántum» «cuarentena»

• Alice Hamilton (1869-1970), «Industrial Toxicology», «fundadora de la medicina industrial»

CONCEPTOS

• Toxico: Es todo aquel elemento o compuesto químico que absorbido e introducido en el medio interno y metabolizado es capaz de producir lesiones en los aparatos y sistemas orgánicos de la economía e incluso provocar la muerte del individuo.

• Hace la diferencia de las sustancias que no son introducidas en el medio interno (ácidos y bases) que provocan caustificaciones histicas.

(Quer-Brossa)

CONCEPTOS

• Peligro: Potencial toxicidad de un agente que puede ocurrir en una determinada situación. (SE IDENTIFICA)

• Riesgo: Probabilidad de que una sustancia produzca un daño en condiciones específicas de uso. ( SE EVALUA)

• Seguridad: Contrario de riesgo, es la probabilidad de que no se produzca daño en el uso de una sustancia en condiciones específicas.

(Cassaret and Doull)

CONCEPTOS

• Que una sustancia sea muy toxica no es equivalente a peligro, lo que ocasiona el peligro es la forma de manipularla.

CONCEPTOS

• Toxicidad: Grado en el cual una sustancia es venenosa o puede causar una lesión.

• Intoxicación: Conjunto de trastornos (síntomas y signos) derivados de la presencia de un toxico en el organismo.

• Xenobiótico: Cualquier sustancia extraña al organismo capaz de interaccionar con él.

CONCEPTOS

Dosis Letal Mínima: Es la cantidad de un agente químico capaz de matar al 1% de una población en estudio.

Dosis Letal Máxima: Es la cantidad de un agente químico capaz de matar al 100% de una población.

Dosis Letal Media: Es la cantidad calculada de un agente químico necesaria para producir la muerte del 50% de una población en estudio.

CONCEPTOS• M.C.P. Es la máxima concentración de una sustancia a la que una

persona adulta sana de cualquier sexo que no este embarazada puede estar expuesta durante 8 horas diarias de trabajo.

• M.C.E. Es la mayor cantidad de contaminantes que puede lanzar una empresa durante 24 horas sin que enferme ninguna especie por tiempo indefinido.

• M.C.E.C. Es la mayor cantidad de contaminantes que puede lanzar una empresa durante 30 minutos sin que cause daño.

CONCEPTOS STPS

LMPE-PPT: Límite máximo permisible de exposición promedio ponderado en el tiempo.

LMPE-CT: Límite máximo permisible de exposición de corto tiempo.

Inmediatamente peligroso para la vida y la salud (IPVS): es una concentración que representa una amenaza inmediata para la vida, y que puede producir efectos adversos irreversibles para la salud en un período de 30 minutos, o que puede afectar la capacidad de una persona para escapar de una atmósfera peligrosa.

CONCEPTOS STPS

CONCEPTOS• Exposición: Contacto o impregnación con la sustancia tóxica.

• Toxicocinética: Movimiento del xenobiótico dentro del organismo. comprende los procesos de absorción (entrada del tóxico desde el exterior), distribución, metabolismo y eliminación.

• Toxicodinamia: Mecanismos y efectos de la interacción de los tóxicos con los sistemas biológicos en los órganos o células críticas, derivadas de la interacción del tóxico con los receptores (enzimas, ácidos nucleicos, etc.).

(ESTUDIA EL EFECTO DEL CUERPO SOBRE LA SUSTANCIA)

(ESTUDIA EL EFECTO DE LA SUSTANCIA SOBRE LA CUERPO)

ORGANO DIANAORGANO BLANCO

Es el órgano donde el grado de toxicidad es mayor que en otros.

No es el órgano donde se acumula el agente químico.

El órgano blanco de toxicidad más frecuentemente relacionado con toxicidad sistémica es el sistema nervioso central y en segundo lugar el sistema circulatorio.

NEUMOTÓXICOS.NEUROTÓXICOS.HEPATOTOXICOS.NEFROTÓXICOS.HEMATOTÓXICOS.

CONCEPTOS

• Efectos mutagénicos Alteraciones de células germinales.

• Efectos cancerígenos Alteraciones de células somáticas.

• Efectos teratógenos Alteraciones del producto de la concepción por exposición fetal vía placentaria.

FACTORES QUE INTERVIENEN EN EL PROCESO DE ABSORCIÓN

DE LOS TOXICOS

TOXICOTamaño de las partículas.Solubilidad.Concentración.Edo. Ionización.

MEDIOPH.Proteínas.Grasas.

MEMBRANAVascularización.Membrana dañada.Tamaño.Tiempo de contacto.Grosor.

TAMAÑO PARTÍCULAS

• ‹ 1 µm (Ínfimas) Entran y salen «polvo respirable»

• 1 a 3 µm (Muy pequeñas) Neumoconiosis• 5µ (Medianas)

• 10µm (Grandes) Atrapadas en Vía Aérea Sup.

FACTORES BIOLÓGICOS CONDICIONANTES DE TOXICIDAD

1) Especie2) Edad3) Sexo4) Diferencias genéticas5) Peso6) Condiciones metabólicas de reposo o esfuerzo7) Enfermedades Previas

ESTADO FÍSICO DE LOS TÓXICOS

• Solido.

• Líquido.

• Gaseoso.

• Plasma Nuclear.

Sólido

polvos

humos

Líquidos

neblinasrocíos

Gaseosos

vaporesgases

TOXICOCINETICA

• Dinámica de la exposición, absorción, distribución, metabolismo y eliminación de los tóxicos.

• Se requiere el paso por membranas celulares.

VIAS DE EXPOSICIONToxicología

HOGARVIA ORAL MAYOR IMPORTANCIA

VIA CUTANEA IMPORTANCIA MODERADA

VIA RESPIRATORIA MENOR IMPORTANCIA

TRABAJOMENOR IMPORTANCIA

IMPORTANCIA MODERADA

MAYOR IMPORTANCIA

SECUENCIA INVERSA DE IMPORTANCIA

COMPOSICIÓN

• 55% Proteínas.• 25% Fosfolípidos.• 13% Colesterol.• 4% Otros lípidos.• 3% Hidratos de carbono.

Bicapa fosfolipídica

TRANSPORTE DE MEMBRANA

Absorción: paso de una sustancia a través de una membrana semipermeable.

PINOCITOSIS

VIA RESPIRATORIA

• Vía principal en la absorción de los tóxicos industriales.

• Extensión superficie pulmonar (aprox 100m2)

• Evade el metabolismo de primer paso

• Mucosa nasal LCR SNC

• Zona nasofaríngeo: Retiene hasta un 50% de partículas, gracias a los cilios y moco.

• Zona traqueobronqueal: Tiene epitelio que secreta moco y agua, esta agua en ocasiones origina otros compuestos.

• Positivo: Vapor de cloro Acido clorhídrico.

• Negativo: Cloruro de azufre Dióxido de azufre

VIA RESPIRATORIA

VIA RESPIRATORIA

• Desviación del tabique nasal. • Hipertrofia de cornetes. • Adenoides.• Masticar chicle.

• Respiración oral lo que favorecerá el desarrollo precoz de intoxicaciones.

VIA RESPIRATORIA

DISTRIBUCION

• Posterior a su absorción por cualquier vía de exposición el toxico se distribuye en el organismo.

• Se considera un mecanismo defensivo.

• Se unen proteínas (UAP)

• Toxico ligado inactivo.

• Algunos tóxicos tienen distribución selectiva.

• Albumina, Ceruloplasmina, Transferrina, Metalotioneína.

BIOTRANSFORMACIÓNMetabolismo

• Hígado, Pulmón, Riñón, Intestino y Piel.

• Xenobióticos liposolubles a metabolitos hidrosolubles que pueden excretarse con facilidad.

• Los cuales en algunas ocasiones son mas tóxicos (Biotransformación).

• También se le conoce como toxicación o activación.

Metabolismo (II)

FASESFase I = Oxidación, Reducción, Hidrólisis.Enzimas principales « Citocromo P-450 »No especificas, Si Inducibles.Activa Xenobióticos

Fase II = Conjugación(Acido glucuronico,sulfatos, acetatos, metilos, glutatión, o aminoácidos) Si especificas, No inducibles.Inactiva Xenobióticos

ELIMINACION

1. VIA RENAL

2. VIA RESPIRATORIA

3. VIA DIGESTIVA

OTRAS VIAS:

• SALIVA.

• LECHE MATERNA.

• SUDOR.

TOXICODINAMIA

• Mecanismos y efectos de la interacción de los tóxicos con los sistemas biológicos en los órganos o células críticas.

• Mecanismo de acción.

• Efectos.

• Los medicamentos o tóxicos no son capaces de crear nuevas funciones en el organismo, solo actúan sobre las ya existentes, acelerándolas o retrasándolas.

MECANISMOS DE ACCIÓN

• LOCAL La ejerce en el lugar de contacto; ojos, vías respiratorias, tubo digestivo etc.

• GENERAL O SISTEMICAS Se manifiesta en sitios alejados

del lugar de contacto inicial.

MECANISMO PRINCIPALES DE TOXICIDAD

1- Acción Hística Directa. Tetracloruro de carbono (Necrosis centrolobulillar y esteatosis)

2- Acción Hística Indirectas: A- (Bloqueo enzimático) Lesión del hepatocito Ejem. Aflatoxinas, MTX, Etanol

B- (Estimulación enzimática)

C- (Interferencia de secreción de Bilis) Colestasis Ejem. 4,4- diaminodifenilmetano = (Metilendialamina,MDA)

3- Acción por hipersensibilidad.No relacionados con la dosis. Ejem. Hidrocarburos cíclicos, Halotano, Berilio.

MECANISMOS DE ACCION TOXICOLOGICA

1. Interferencia con el funcionamiento de sistemas enzimáticos

1.1 Inhibición irreversible de enzimas

a) Inhibición de Acetilcolinesterasa por insecticidas fosforadas b) Inhibición de grupos –SH por metales pesados

1.2 Inhibición reversible de enzimas

a) Antimetabolitos

1.3 Desacoplamiento de reacciones bioquímicas

a) Dinitrofenol Dinitro-ortocresol

1.4 Síntesis Letal

a) Fluoroacetato

1.5 Secuestro de metales esenciales para la función enzimática

a) Quelantes

b) Ditiocarbamatos

1.6 Bloqueo del suministro de oxígeno

a) Cianuro

MECANISMOS DE ACCION TOXICOLOGICA

MECANISMOS DE ACCION TOXICOLOGICA

2. Bloqueo de la capacidad transportadora de oxígeno de la hemoglobina

2.1 Formación de Carboxihemoglobina

2.2 Formación de Metahemoglobina

2.3 Procesos hemolíticos

3. Interferencia con las funciones generales de la célula

3.1 Acción depresora del sistema nervioso central

3.2 Interferencia en la neurotransmisión

4. Interferencia con el funcionamiento del sistema DNA/RNA

4.1 Acción citostática

4.2 Acción inmunosupresora

4.3 Acción mutagénica

4.4 Acción carcinogénica

MECANISMOS DE ACCION TOXICOLOGICA

MECANISMOS DE ACCION TOXICOLOGICA

5. Producción de reacciones de hipersensibilidad

5.1 Reacciones alérgicas

6. Irritación química directa de los tejidos

7. Toxicidad tisular

8. Otros tipos de acción tóxica

a) Metanol b) Adicción

c) Manganeso

INTERACCIONES DE LOS TOXICOS

• Agonismo: Cuando el toxico se une a un receptor y genera una respuesta.

• Antagonismo competitivo: Cuando el toxico se une a un receptor e impide que otras sustancia se una y actué.

• Antagonismo no competitivo: Cuando dos tóxicos actúan en diferentes receptores generando efectos contrarios.

• Sumación: Cuando 2 sustancias se unen a un mismo receptor y suman sus efectos. 1+1=2

• Potenciación: Cuando 2 sustancias actúan en distintos receptores potenciando la respuesta. 1+1=10

CLASIFICACIÓN DE LAS INTOXICACIONES

En función de rapidez de absorción y tiempo de aparición de sintomatología:

• Intoxicación aguda: Dosis elevada o bien dosis repetidas, en un periodo inferior de 24 horas, exposiciones de corta duración con rápida absorción.

• Intoxicación subaguda: Tras exposiciones frecuentes en un periodo que puede oscilar entre varios días y 3 meses máximo.

• Intoxicación crónica: Exposición repetida al toxico a dosis relativamente bajas, pero durante un periodo prolongado.

• Intoxicación retardada: Exposición a dosis única cuyos síntomas se manifiestan tras un periodo de latencia (días – semanas) después de la exposición del toxico.

Eje: Insecticidas organofosforados(Mipafox, Metamidofos) y plastificantes (Triortocresilfosfato)

Polineuropatia retardada

DIAGNOSTICO DE LAS INTOXICACIONES PROFESIONALES

• El diagnostico se realiza como cualquier otra enfermedad.

• Realizar una detallada historia clínica-laboral.

(Datos anamnesicos, examen clínico detallado, pruebas biológicas y

quimicotoxicologicas).

• Se debe evidenciar la exposición a un químico. (Visita a empresa)

• Conocimientos extra-médicos, procedimientos industriales.

DIFICULTADES DEL DIAGNOSTICO DE LAS INTOXICACIONES PROFESIONALES

• Dificultad por el lenguaje popular en los diferentes estados o municipios de nuestro país.

• Lenguaje técnico de los diferentes procesos industriales.

• Desconocimiento sobre los químicos que se manejan.

• Susceptibilidad individual.

• Algunos elementos tóxicos (metales) existen en el organismo como elementos fisiológicos o como contaminantes ambientales.

CIE10• Efectos tóxicos del plomo y sus compuestos T56.0• Efectos tóxicos del mercurio y sus compuestos T56.1• Efectos tóxicos del zinc y sus compuestos T56.5• Efectos tóxicos del arsénico y sus compuestos T57.0• Efectos tóxicos del fósforo y sus compuestos T57.1• Efectos tóxicos del manganeso y sus compuestos T57.2• Efectos tóxicos cianuro y sus compuestos T57.3• Efecto tóxico del monóxido de carbono T58.X• Efectos tóxicos de otros gases, humos y vapores especificados

T59.0,T59.1, T59.2 T59.3, T59.4,T59.5 T59.6, T59.7, T59.8• Efectos tóxicos por insecticidas organofosforados y carbamatos T60.0• Efectos tóxicos de insecticidas halogenados (orgánicoclorado) T60.1

CIE10• Efectos tóxicos por otros plaguicidas T60.8• Efectos tóxicos del petróleo y sus derivados (carbón de hulla) T52.0• Efectos tóxicos del benceno y homólogos del benceno, tolueno y xileno. T52.1,

T52.2• Efectos tóxicos del Glicol T52.3• Efectos tóxicos de otros disolventes orgánicos T52.8• Efectos tóxicos de los disolventes orgánicos halogenados. T53.0 T53.1• Efectos tóxicos de los disolventes orgánicos clorados. T53.2 T53.3• Efectos tóxicos de los disolventes orgánicos clorados T53.4• Efectos tóxicos de otros derivados halogenados de hidrocarburos alifáticos.

T53.6• Efectos tóxicos de derivados halogenados de hidrocarburos aromáticos T53.7• Efectos tóxicos de derivados halogenados de hidrocarburos alifáticos y

aromáticos no especificados. T53.9

CIE10• Enfermedad Tóxica del hígado con hepatitis aguda K 71.2• Enfermedad tóxica del hígado con cirrosis y fibrosis del hígado. K 71.7• Enfermedad tóxica del hígado con otros trastornos hepáticos. K 71.8• Infertilidad masculina. azoospermia y oligoospermia; N46• Abortos espontáneos repetitivos. O03• Infertilidad femenina asociada con falta de ovulación. N97• Nefropatía inducida por metales pesados. N14.3• Insuficiencia renal crónica N180, N188, N189, N19, • Mordedura de araña (venenosa) T63.3• Mordedura de araña no venenosa (ver también Traumatismo, superficial, por sitio) T14.0• Mordedura de serpiente T63.0• Efecto tóxico del contacto con animales venenosos escorpión intoxicación por veneno de alacrán, T63• Cáncer de vejiga C67• Angiosarcoma de hígado. C22.3• Leucemias agudas (mieloblásticas y linfoblástica). C92.0 y C91.0• Cáncer escroto C63• Cáncer de tiroides C73• Cáncer de piel C44.9

Hoy en día, el progreso y las nuevas tecnologías han provocado que una gran cantidad de oficios tradicionales habituales en la época de nuestros padres hayan desaparecido. Aprovechando que acaba de pasar el día 1 de mayo que es el día del trabajo, merece la pena recordar algunos de estos oficios.

AfiladorEl afilador, también llamado amolador, era un comerciante ambulante, que ofrece sus servicios de afilar cuchillos, tijeras y otros instrumentos de corte. Antiguamente, incluso eran reparadores de paraguas.

SerenoEl sereno era el encargado de vigilar las calles y regular la iluminación en horario nocturno; y, en algunos casos, de abrir las puertas. Esta figura existió en España y en algunos países de Sudamérica.

Tostador de caféEn La calle de Toledo de Madrid pasaban los campesinos que venían de los pueblos de la provincia para llevar sus mercancías al mercado de la cebada y el de San Miguel.

Médico ambulante

A finales del siglo 19 eran habituales la venta de pastillas y medicamentos milagrosos en la calle.

Operadores telefónicosLas telefonistas eran una parte integral del funcionamiento de una red telefónica antes de que la tecnología moderna las volviera obsoletos.

ZapateroLa profesión de zapatero, tan popular en las ciudades hace medio siglo, hoy es una artesanía en vías de extinción

Lechero

Durante el siglo XX los lecheros repartían leche y pan por las casas.

Mira, mi papá, mi papá. jajajajajajajajaja, ah raza.

Revisor de tranvíaEl revisor se encargaba de controlar que todos los pasajeros llevaban su billete y hoy en día es un recuerdo del pasado

FaroleroCuando no existía iluminación eléctrica, el farolero era la persona encargada de encender los faroles de una población y mantenerlos en buen estado.

HerreroEl herrero era aquella persona que mediante su forja, yunque y martillos elaboraba objetos de metal, comúnmente acero y hierro.

Bibliografía

1. Toxicología Industrial, Quer-Brossa S. Salvat,1983.

2. Casarett and Doull’s Toxicology The Basic Science of Poisons, Seventh edition, McGraw-Hill, 2008.

3. Goodman & Gilman, Las bases farmacológicas de la terapéutica, Decima edición, Editorial McGraw Hill, 2003.

4. Tratado de medicina del trabajo, Gil Hernández F. Masson,2005.

5. Seguridad Industrial y Salud, Ray Asfahl C, Cuarta Edición, Pearson, 2000.

6. CDC, Curso de toxicología para comunidades, http://www.atsdr.cdc.gov/es/es_index.html

7. Norma Oficial Mexicana Nom-018-STPS-2000, Sistema para la identificación y comunicación de peligros y riesgos por sustancias químicas peligrosas en los centros de trabajo.