toxicología cancer
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1. Introducción.
El cáncer es la principal causa de mortalidad a escala mundial. Se le atribuyen 7,6
millones de defunciones (aproximadamente el 13%) ocurridas en todo el mundo en
2008.
Se considera que entre el 25 y el 30% de los casos de cáncer podrían estar asociados
a la alimentación. La dieta está integrada por un conjunto muy amplio de componentes
que interaccionan entre sí y con otros factores, favoreciendo o protegiendo de la
aparición de tumores. De hecho, el efecto más importante de la dieta sobre la incidencia
de cáncer quizá se deba a la capacidad de ciertos componentes de las frutas y
verduras de inhibir o reducir el proceso carcinogénico; es decir, que una dieta
equilibrada y saludable constituye principalmente una fuente de factores protectores.
Definir al cáncer como enfermedad profesional, amerita establecer la relación existente
entre el cáncer que presenta el individuo y la exposición ambiental laboral a ciertos
agentes identificados como carcinógenos en humanos, los cuales se constituyen en
causa necesaria para el desarrollo de la enfermedad según la frecuencia, la intensidad
y la duración de la exposición, las condiciones mismas del trabajo, la vía de ingreso de
éstos al organismo y los hábitos de higiene personal, entre otros.
Los principales tipos de cáncer son los siguientes:
Pulmonar (1,4 millones de defunciones).
Gástrico (740 000 defunciones).
Hepático (700 000 defunciones).
Colorrectal (610 000) defunciones.
Mamario (460 000 defunciones).
Más del 70% de las defunciones por cáncer se registraron en países de ingresos bajos
y medianos. Se prevé que el número de defunciones anuales mundiales por cáncer
seguirá aumentando y pasará a 11 millones en 2030.
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A pesar de los esfuerzos de las instituciones para diagnosticar y atender a las personas
con cáncer, muchos mexicanos mueren por esta causas; durante 2011 en México del
total de defunciones en el país, 12.9% fueron por algún tumor y de éstos, 93.6% se
debieron a neoplasias malignas. Entre los jóvenes menores de 20 años, se observa que
5.3% fallecieron por algún tumor, ya sea maligno o benigno, de los cuales 86.3% fueron
cancerosos.
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En 2008, la OMS y el Centro Internacional de Investigaciones sobre Cáncer, organismo
especializado de la OMS, puso en marcha el plan de acción sobre enfermedades no
transmisibles en colaboración con otras organizaciones de Naciones Unidas y
asociados, que incluye:
aumentar el compromiso político con la prevención y el control del cáncer;
coordinar y llevar a cabo investigaciones sobre las causas del cáncer y los
mecanismos de la carcinogénesis en el ser humano;
elaborar estrategias científicas de prevención y control del cáncer;
generar y divulgar conocimientos para facilitar la aplicación de métodos de
control del cáncer basados en datos científicos;
elaborar normas e instrumentos para orientar la planificación y la ejecución de
las intervenciones de prevención, detección temprana, tratamiento y atención;
facilitar la formación de amplias redes mundiales, regionales y nacionales de
asociados y expertos en el control del cáncer;
fortalecer los sistemas de salud locales y nacionales para que presten servicios
asistenciales y curativos a los pacientes con cáncer;
prestar asistencia técnica para la transferencia rápida y eficaz de las prácticas
óptimas a los países en desarrollo.
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En este mismo sentido, en México se han realizado acciones para ayudar en la
prevención y tratamiento del cáncer, como son los programas de acción específicos
para la atención del cáncer de mama y cervicouterino. Sin embargo, los esfuerzos
deben continuar a todos los niveles, considerando a la persona como un ser integral.
Nunca se debe dejar de lado la salud mental, física, económica y social como partes
importantes de un tratamiento tan complicado y complejo como es el del cáncer.
2. Cáncer.
La transformación de una célula normal en una tumoral es un proceso que abarca
varias fases y suele consistir en la progresión de una lesión precancerosa a un tumor
maligno.
Estas alteraciones son el resultado de la interacción entre los factores genéticos de una
persona y tres categorías de agentes exteriores:
Carcinógenos físicos: como las radiaciones ultravioleta e ionizantes.
CARCINÓGENOS QUÍMICOS: como el amianto, componentes del humo de tabaco,
aflatoxinas (contaminantes de los alimentos) y arsénico (contaminante del agua de
bebida).
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Carcinógenos biológicos: como las infecciones causadas por determinados virus,
bacterias o parásitos.
2.1. Generalidades del cáncer.
El ADN es, por naturaleza, químicamente reactivo y es susceptible a modificaciones de
su estructura química que pueden alterar las propiedades codificadas de las bases
nitrogenadas y causar rompimiento en una o en las dos cadenas que lo conforman. El
cáncer es producido por dicha alteración de las bases nitrogenadas (lipoperoxidación,
desaminación, hidrólisis espontánea), causando una modificación irreparable en la
cadena de ADN. Esta modificación trae como consecuencia la errónea síntesis de
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nuevas células y causa una mutación en las mismas. El daño puede ocurrir en dos tipos
de células:
Ø Germinales: Como óvulos o espermatozoides en donde el daño es transmitido a
los hijos
Ø Somáticas: Son células propias del organismo (piel, cabello, hígado, riñón, etc)
en donde el daño permanece en el individuo y no se transmite a los hijos.
El cáncer es caracterizado por la reproducción incontrolable de las células dañadas
(células mutantes) y su extensión a otros tejidos, lo que causa mal funcionamiento de
los tejidos u órganos dañados y consecuentemente la muerte del tejido. Esto es lo que
le da tal letalidad a la enfermedad.
2.2. Agente Carcinogénico.
Un agente carcinogénico es aquel que tiene la capacidad de interaccionar con el DNA y
alterar su estructura, afectando la replicación de las células (enzimas, síntesis de
proteínas, etc).
2.2.1. Clasificación de loa agentes carcinogénicos.
Distintas entidades han definido criterios para establecer categorías del efecto
carcinógeno de diferentes agentes. Todas ellas tienen en cuenta los aspectos
epidemiológicos y toxicológicos y los estudios de los mecanismos de acción. Algunas
de estas entidades son la IARC, la American Conference of Governmental Industrial
Hygiene, ACGIH (Conferencia Gubernamental Americana de Higienistas Industriales) y
la Environmental Protection Agency, EPA (Agencia de Protección del Medio Ambiente);
estas dos últimas, de los Estados Unidos.
Según la IARC, los grupos de agentes carcinógenos se clasifican así:
Grupo 1:
El agente (mezcla) es carcinógeno para los seres humanos. Esta categoría se
usa cuando existe suficiente evidencia de ser carcinógeno en humanos.
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Grupo 2 (dos clasificaciones):
Grupo 2-A:
El agente (mezcla) es probablemente carcinógeno para los seres humanos.
Esta categoría se usa cuando hay limitada evidencia de efecto carcinógeno en
humanos y suficiente evidencia de efecto carcinógeno en animales de
experimentación. En algunos casos, un agente puede ser clasificado en esta
categoría cuando hay inadecuada evidencia de efecto carcinógeno en humanos
y suficiente evidencia de efecto carcinógeno en animales de experimentación, a
la vez que fuerte evidencia de que el origen del cáncer es mediado por un
mecanismo que, también, opera en humanos. Excepcionalmente, un agente
puede ser clasificado en esta categoría solamente sobre la base de limitada
evidencia de efecto carcinógeno en humanos.
Grupo 2-B:
El agente (mezcla) es posiblemente carcinógeno para los seres humanos.
Esta categoría se usa para agentes sobre los cuales hay limitada evidencia de
efecto carcinógeno en humanos y menos que suficiente evidencia de efecto
carcinógeno en animales de experimentación. En algunas circunstancias, un
agente puede ser clasificado en este grupo si para éste hay inadecuada
evidencia de efecto carcinógeno en humanos y menos que suficiente evidencia
de efecto carcinógeno en animales de experimentación, a la vez que existe
evidencia que soporte, desde el punto de vista de su mecanismo de acción o de
otros datos relevantes, su relación causal con la enfermedad.
Grupo 3:
El agente (mezcla o circunstancia de la exposición) no es clasificable en cuanto a
su efecto carcinógeno para los seres humanos. Esta categoría se usa con mayor
frecuencia para agentes para los cuales la evidencia de efecto carcinógeno es
inadecuada en humanos e inadecuada o limitada en animales de
experimentación.
Usualmente, cuando un agente es clasificado en el grupo 3, significa que se
necesita más evidencia, especialmente cuando las exposiciones son muy
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frecuentes o cuando los datos de cáncer pueden llevar a interpretaciones
diversas.
Grupo 4:
El agente (mezcla o circunstancia de la exposición) probablemente no es
carcinógeno para los seres humanos.
Esta categoría se usa para agentes para los cuales hay evidencia que sugiere
falta de efecto carcinógeno en humanos y en animales de experimentación.
2.3. Alimentación y cáncer.
El instituto nacional de cáncer (NCI) de Estados Unidos, señala que factores ligados a
la dieta producen el 35% de los canceres originados en ese país, de ahí la importancia
de conocer cuáles componentes de la alimentación producen cáncer.
Otros autores (Van Elys y col), señalan que no existe duda acerca de la denominada
carcinógena ambiental, siendo la dieta el principal vehículo de componentes tóxicos,
algunos de los cuales pueden ser carcinogénicos, como por ejemplo los contaminantes
y aditivos de alimentos.
Existen componentes no nutricionales de la dieta habitual que pueden incrementar el
riesgo de cáncer por su potencial carcinogénico. Se trata de sustancias inicialmente no
presentes en el alimento, que se forman durante el proceso de elaboración o
preparación del mismo, o bien compuestos ajenos a los alimentos que se incorporan a
ellos como contaminantes.
En general son compuestos que han sido claramente catalogados como cancerígenos
en estudios experimentales y modelos animales pero con evidencias insuficientes de
sus efectos a bajas dosis en poblaciones humanas.
Entre las sustancias relacionadas con procesos de conservación de los alimentos, las
únicas que pueden considerarse con potencial cancerígeno reconocido son los
compuestos nitro, incluyendo los formados endógenamente a partir de precursores de
los alimentos. Por otra parte, los alimentos pueden actuar como vehículo de entrada al
organismo de una serie de contaminantes ambientales que se incorporan a ellos por
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diversas circunstancias: fertilizantes, insecticidas o herbicidas usados en agricultura;
fármacos aplicados en la cría del ganado, incluyendo hormonas anabolizantes;
contaminantes industriales que se incorporan a la cadena alimentaria por
bioacumulación; compuestos utilizados en el envasado del alimento que se incorporan
al mismo.
Finalmente se han considerado los compuestos formados en el proceso de cocción y
preparación de alimentos. La preparación de diversos alimentos, especialmente de
origen animal, pero también cereales, a elevadas temperaturas provoca la formación de
diversos compuestos con capacidad mutagénica. Entre ellos los más importantes son
los hidrocarburos aromáticos policíclicos (HAP) y las aminas heterocíclicas (AHC).
Los cancerígenos provenientes de la contaminación microbiana de los alimentos,
constituyen un grave problema sanitario en zonas de clima húmedo y condiciones
deficientes de almacenamiento como África, que favorecen el crecimiento en cereales y
frutos secos de diversos tipos de hongos productores de micotoxinas, como la
aflatoxina B1, asociada de forma causal al cáncer hepático.
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3. Sustancias carcinogénicas presentes en los alimentos.
3.1. Micotoxinas.
Los hongos son un grupo de organismos eucariotas que se clasifican en un reino
diferente a las bacterias, plantas y animales. Pueden desarrollarse en hábitats muy
diversos y pueden reciclar nutrientes de materia orgánica en descomposición en suelo,
agua o aire.
En la industria de los alimentos se han empleado diversos hongos para elaborar
diferentes productos como bebidas fermentadas, pan, quesos, entre otros.
Los hongos producen metabolitos secundarios que no son indispensables para su
crecimiento y desarrollo pero son útiles como defensa ante otros microorganismos.
Estos metabolitos son muy tóxicos para el ser humano y le causan enfermedades e
incluso la muerte.
Dichos metabolitos se conocen como micotoxinas y a la infección que causan se le
conoce como micotoxicosis.
Las micotoxinas pueden encontrarse en cereales, oleaginosas, alimentos elaborados y
balanceados, pasturas, etc. Estos productos se contaminan en cualquier punto de la
cadena de producción alimentaria. Para el desarrollo de estos hongos son necesarias
las siguientes condiciones:
Almacenamiento inadecuado
Resistencia genética del cultivo
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Condiciones de humedad relativa y temperatura altas
Transporte inadecuado
Secado in eficiente
La mayoría de las micotoxinas conocidas son metabolitos de Alternaria, Aspergillus,
Claviceps, Diploida, Fusarium, Myrothecium, Neotyphodium, Phoma, Penicillium y
Stachybotrys.
La micotoxicosis causada puede ser de dos tipos:
Micotoxicosis agudas: Ocurre cuando se consumen micotoxinas en
concentraciones que van de moderadas a altas, lo que incluso llega a provocar la
muerte.
Micotoxicosis crónicas: Son resultado de la ingesta moderada a baja
concentración lo que ocasiona enfermedades crónicas específicas y
micotoxicosis indirecta.
3.1.1. Aflatoxinas.
Se producen como metabolitos secundarios de diferentes especies del género
Aspergillus (A. flavus, A. bombycis y A. parasiticus).
Estructura química.
Consta de una mitad de difidrofurano o tetrahidrofurano unida a un anillo de cumaria.
Las principales aflatoxinas son la B1, B2, G1 y G2, de las cuales se derivan otros
compuestos menos tóxicos. Se dividen en dos grupos principales denominados grupos
B con anillo ciclopentanona y grupo G formado por un anillo lactona con propiedades
luorescentes azules o verdes.
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Mecanismo de acción.
Tras su consumo, las aflatoxinas se metabolizan en el hígado y lo atacan causando
necrosis de las células hepáticas a dosis agudas y a dosis crónicas causa hepatomas
(cáncer de hígado), causa tumores en riñón y cáncer de estómago.
1. El principal punto de ataque de la aflatoxina son los ácidos nucleícos DNA y RNA
ya que los metabolitos de la aflatoxina se unen al ácido desoxirribonucleico,
principalmente en el nitrógeno 7 de la guanina, con lo que se estorba la
transcripción y disminuye la síntesis de ARN. Se inhibe la incorporación de H3-
citidina al RNA del núcleo de las células hepáticas (causando cáncer).
La acción carcinogénica de la aflatoxina se explica por la obstaculización de la
síntesis del ADN.
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2. También disminuye la síntesis de proteínas. Procesos metabólicos esenciales
como los de los hidratos de carbono y las grasas están también afectados,
también las enzimas del ciclo de Krebs en la mitocondria están también inhibidas
(especialmente la succinicodeshidrogenasa). El transporte de electrones entre
citocromo b, además de citocromo c1 se altera, se inhibe la citocromooxidasa y se
desacopla la fosforilación oxidativa.
Destrucción.
La aflatoxina es muy resistente al calor, sin embargo, es posible destruirla con
sustancias químicas como SO2, clorgas, oxipropilen, acidos y álcalis pero estos
disminuyen el valor del alimento.
Las aflatoxinas pueden encontrarse en:
Leche de vaca (ya que la escasez de proteínas potencia la acción tóxica de la
aflatoxina y se elimina por la leche)
Cacahuates enmohecidos y nueces
Maiz: Aflatoxina producida por Aspergillus en grandes cantidades antes de la
cosecha
Arroz, mijo, batata, cacao.
Higos
Toxicidad.
Debido a su poder cito tóxico y carcinogénico, las aflatoxinas más importantes son la
AFB1, AFB2, AFG1 y AFG2. Entre ellas hay variaciones en cuanto a las concentraciones
dañinas, su DL50 es de 3.44, 1.70, 0.78 y 0.36 mg/kg de peso para AFG2, AFB2, AFG1 y
AFB1, respectivamente. El nivel permitido de estos compuestos en productos agrícolas
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es de 4 mg/kg, con excepción de la aflatoxina B1, cuyo nivel permitido es de 2 mg/kg de
peso, y la aflatoxina M1 en productos lácteos, que va de 0.05 a 0.5 mg/kg de peso.
3.1.2. Fumonisinas.
Las fumonisinas son un grupo de metabolitos secundarios producidos por los hongos
del género Fusarium, en especial F. moniliforme, F. proliferatum y F. verticillioides, los
cuales crecen por lo común en el suelo.
Los hongos Fusarium infectan el grano de cereal antes de que se coseche, en especial
en el momento de la floración. Se conocen 6 tipos de fumonisinas: B1, B2, B3, B4, A1 y
A2. Los tipos B1, B2 y B3 son los que más se presentan en alimentos.
Estructura química
Las fumonisinas son tricotecenos no estrogénicos en los que la FB1 y FB2 poseen una
estructura muy parecida a la esfingosina. La estructura química de la FB1 está formada
por un diester del 2-amino, 12, 16-dimetil pentahidroxieicosano con dos grupos hidroxi
esterificados con el ácido propanotricarboxílico, ubicados en los carbonos 14 y 15. Son
compuestos solubles en agua, inestables en metanol, estables a la luz y a la
temperatura de elaboración de los alimentos.
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Mecanismo de acción.
Las fumonisinas son micotoxinas carcinogénicas y cito tóxicas.
Los órganos blancos de las fumonisinas son riñon, corazón, pulmón e hígado. La FB1
es carcinogénica, hepatotoxica, nefrotoxica, neurotóxica y teratogena.
1. La fumonisina más toxica es la FB1, cuyo mecanismo de acción consiste en
inhibir a la enzima esfingosina N-acetiltransferasa (reacción de tipo II) mediante
la alteración del metabolismo de esfingolípidos.
2. De igual forma inhibe enzimas intracelulares como la fosfatasa y la
argininosuccinato sintetasa. Tambien ejerce acción sobre el metabolismo de
proteínas y el ciclo de la urea. Su acción cancerígena puede deberse a la
acumulación de bases esfongoides que causa alteraciones en la síntesis del
ADN, en la señal celular de AMPc y de la proteína cinasa C, lo que coadyuva a
provocar alteraciones del ciclo celular.
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Las fumonisinas pueden encontrarse en:
Maíz, sémola y otros cereales cultivados en clima tropical y sub tropical
Carne
Huevo
Leche
Toxicidad
La absorción de las fumonisinas es muy baja (aproximadamente 5% en sangre) y son
rápidamente distribuidas y eliminadas por orina y heces, tan sólo una pequeña
concentración se acumula en los tejidos como el hígado y los riñones, principales
órganos diana.
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3.1.3. Zearalenonas.
La zearalenona es particularmente importante en hembras porcinas jóvenes en las
cuales ocasionan una toxicosis conocida como "vulvovaginitis porcina". En hembras
porcinas adultas puede causar cesación de calores y pseudo-preñez en hembras no
gestantes y disminución en el número de lechones por camada en el caso de hembras
preñadas (adicionalmente los lechones nacen débiles y con problemas locomotores).
En humanos no se han reportado efectos adversos debidos a la zearalenona, pero no
se deben descartar ya que todas las hembras de mamíferos estudiadas hasta el
momento han demostrado ser susceptibles a esta micotoxina (ratas, ratonas, conejas y
hembras de mink).
3.1.4. Ocratoxinas (OTA).
La Ocratoxina A (OTA) es una micotoxina neurotóxica, inmunosupresora, genotóxica,
carcinógena y teratogénica de gran actualidad que contamina alimentos de consumo
humano, principalmente cereales y derivados, bebidas alcohólicas y productos de
molienda (café, cacao).
Aspergillus ochraceus, Penicillium verrucosum y P.viricatum, se consideran los
principales productores de Ocratoxina A en alimentos debido a su gran facilidad de
dispersión y crecimiento. Aspergillus crece en un intervalo de temperatura comprendido
entre 12-37 ºC, y se asocia a climas cálidos y tropicales, detectandose sobre todo en
alimentos almacenados.
Estructura Química.
La Ocratoxina A (OTA) (C20 H18 O6 NCl) es una molécula formada por un anillo de
3,4- dihidro metil isocumarina unido, por medio de su grupo carboxilo y través de un
enlace tipo amida, a una molécula de fenilalanina. Es muy estable, incolora, soluble en
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disolventes orgánicos polares, poco soluble en agua, con características de ácido débil
y capaz de emitir fluorescencia al ser excitada con luz ultravioleta.
Mecanismo de Acción.
Los principales mecanismos de acción de la Ocratoxina A mediante los cuales ejerce su
toxicidad son:
Alteración sobre la respiración celular: La OTA actúa inhibiendo
competitivamente la actividad de la ATPasa, la succinato deshidrogenasa y la
citocromo C oxidasa lo que genera efectos similares a los producidos en una
lesión celular, obteniendo como productos finales radicales hidroxilados por
peroxidación lipídica.
Alteración de la síntesis de proteínas: Este mecanismo se produce a nivel post-
transcripcional por inhibición competitiva de la Phe- ARNt sintetasa.
Secuestro de calcio microsomal: Este mecanismo constituye una reacción
temprana y ligada al fenómeno de peroxidación lipídica.
La ocratoxina puede encontrarse en alimentos como:
Cereales y derivados.
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Toxicidad
La OTA es nefrotóxica, inmunosupresora, genotóxica, carcinógena, teratogénica y
neurotóxica. Respecto a la actividad carcinogénica, la Agencia Internacional de
Investigación contra el Cáncer (IARC) ha clasificado a esta micotoxina en la categoría
2B, es decir, como posible carcinógeno humano.
La toxicidad aguda de la OTA presenta variaciones interespecíficas. La DL50 por
vía oral presenta un intervalo entre 20-50 mg/kg en ratas y ratones, y entre 0,2-1
mg/kg en perros, cerdos y pollos, que son las especies más sensibles.
La toxicidad crónica de la OTA se traduce en una nefropatía intersticial en los
animales de granja (pollos y cerdos) conocidas como nefropatías porcinas y
aviares.
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3.2. Detoxificación de las micotoxinas.
Se pueden diferenciar distintos métodos para la detoxificación de las toxinas como lo
son:
Métodos Naturales: Utiliza ácidos tauricolico, glucorónico y sulfúrico, los cuales
se conjugan con micotoxinas, dando lugar a metabolitos atóxicos que se eliminan
por bilis y orina.
Métodos Físicos: Radiaciones (Rayos X, en donde las aflatoxinas son más
susceptibles a dichos rayos), Calor (poco eficaz).
Métodos Químicos: Insecticidas, solventes, álcalis (hidróxido y cloruro de Calcio),
agentes oxidantes (ozono, permanganato, peróxidos), Agentes reductores
(formol).
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Métodos Microbiológicos: Enzimas.
Carbón activado y silicatos de aluminio.
3.3. Compuestos carcinogenicos presentes de manera natural en los
alimentos.
3.3.1. Gosipol.
La semilla entera del algodón tiene importancia por su contenido proteico, sobre todo en
alimentación animal. No obstante, se emplean también concentrados de proteína
obtenida de la semilla de algodón para la alimentación humana, específicamente en
países donde escasea la proteína animal.
El gosipol es una sustancia toxica presente de manera natural en la semilla y en la
planta del algodón. Se conocen 15 sustancias coloreadas del gosipol aunque
únicamente se ha averiguado la fórmula química de alguna de ellas. El gosipol amarillo
se presenta en 3 formas tautómeras. El diaminogosipol es también amarillo. La
gosipurpurina y la gosiverdina llevan incluido el color en el nombre. La gosifulvina es
color naranja. Durante la ebullición se originan otras sustancias coloreadas, como la
gosipurpurina y la gosicerulina. Los grupos fenolicos del gosipol reaccionan fácilmente
dando lugar a esteres y éteres. Los grupos aldehídos se combinan con aminas y con
ácidos orgánicos.
Estructura química
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Mecanismos de acción
El efecto toxico se manifiesta sobre todo por insuficiencia cardiaca, con hipertrofia del
corazón (cardiotoxico). Además, aparece edema pulmonar y estasis circulatoria en el
hígado y región abdominal. Hay también lesiones hepáticas graves, con destrucción de
las células del parenquima central de los lóbulos y hemorragias (hepatotóxico). Puede
haber también necrosis cardiacas con edema. También el musculo esquelético muestra
alteraciones patológicas. El gosipol impide la cesión de oxigeno por la oxihemoglobina y
produce hemolisis in vitro. La acción toxica es atribuible en su mayor parte a la
disminución de la capacidad transportadora de oxigeno de los eritrocitos.
Toxicidad
Los cerdos son muy sensibles al gosipol, mueren con dietas que contienen el 15% de
proteina y un 0.02% de gosipol. En cambio, no se observa ningún efecto toxico si se
aumenta el contenido de gosipol a 0.03% con tal de que la proteína ascienda al 30%. El
colorante más toxico para la rata es la gosiverdina con una DL50 de 0.66 g/kg, mientras
que la gosipurpurina tiene una DL50 de 6.68 g/kg. Cuando se trata de una ingestión
crónica la toxicidad es mucho más alta. Así, los perros a los que se administran dosis
de 50 mg/kg durante 10 veces sucesivas mueren en 37 días.
El gosipol, unido a los grupos amino libres de las proteínas del alimento, inhibe en la
rata la absorción del hierro divalente. Se forma un complejo gosipol-hierro que no se
absorbe. También en el hígado el gosipol forma un complejo con el hierro que pasa al
intestino a través de la bilis. Además el gosipol desacopla tanto la cadena respiratoria
como la fosforilación oxidativa en las mitocondrias del hígado de la rata. Disminuye
también la espermiogenesis en el hombre, no se sabe por que mecanismo.
Destrucción
El contenido de gosipol en la pasta de semilla de algodón depende de la reacción de
esta sustancia con otros componentes del alimento, a consecuencia de lo cual pueden
ser destruidas o sufrir modificaciones. Normalmente cuando se inactiva el gosipol
disminuye el valor alimenticio de la proteína, por ejemplo, cuando se desea inactivar el
gosipol por ebullición disminuye también el contenido en lisina significativamente ya
que, al parecer, el gosipol se inactiva al reaccionar con el grupo amino de la lisina. De
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esta forma se explica la fuerte disminución de la toxicidad que tiene lugar cuando se
mezclan preparados de semilla de algodón con otras materias alimenticias que
contienen proteínas.
3.3.2. Cafeína.
La cafeína es un alcaloide de la familia metilxantina, cuyos metabolitos incluyen los
compuestos teofilina y teobromina, con estructura química similar y similares efectos
(aunque de menor intensidad a las mismas dosis). Puede encontrarse en el café,
algunas variedades de té, cacao y refrescos de cola. En estado puro es un polvo blanco
muy amargo. Fue descubierta en 1819 por Runge y descrita en 1821 por Pelletier y
Robiquet.
Su fórmula química es C8H10N4O2, su nombre sistemático es 1,3,7-trimetilxantina o 3,7-
dihidro-1,3,7-trimetil-1H-purina-2,6-diona.
Una taza de café contiene de 80 (instantáneo) a 125 (filtrado) mg de cafeína. El café
descafeinado, en España, debe contener una cantidad de cafeína no superior al 0,3%.
La cafeína se puede conseguir también en píldoras estimulantes de hasta 800 mg.
Mecanismo de acción
Unos 0.5 g de cafeína, contenidos en 5 tazas de café, producen una acusada excitación
central, con falta de sueño y palpitaciones, y a veces síntomas de angina de pecho.
También puede producir ulcera de estomago por aumento de la secreción gástrica.
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También es importante la alteración de la irrigación de la mucosa y la activación del
simpático con la consiguiente liberación de adrenalina por las glándulas suprarrenales.
La cafeína tiene también una acción directa sobre la fibra muscular, que se manifiesta
especialmente en el musculo cardiaco. Libera iones calcio del retículo endoplásmico y
aumenta la permeabilidad celular de forma que se facilita el flujo de calcio, con el
consiguiente aumento de la fuerza de la contracción cardiaca. También eleva
ligeramente la presión arterial, siendo perjudicial para las personas hipertensas.
Las metilxantinas tienen una acción diuretica debido a que impiden la resorción de
sodio y el cloro en el túbulo proximal del riñón. La cafeína cruza fácilmente la barrera
hematoencefálica que separa a los vasos sanguíneos del encéfalo. Una vez en el
cerebro, el principal modo de acción es como un antagonista no selectivo del receptor
de adenosina. La molécula de cafeína es estructuralmente similar a la adenosina y por
lo tanto se une a los receptores de adenosina en la superficie de las células sin
activarlos (un mecanismo de acción "antagonista"). Entonces, tenemos que la cafeína
actúa como un inhibidor competitivo.
Destrucción y eliminación.
Resulta interesante que la adición de 20-25 g de azúcar a un café que contiene 225 mg
de cafeína, disminuya un 80% la cantidad de ácidos grasos libres. La cafeína es
metabolizada en el hígado por el sistema enzimático del Citocromo P450 oxidasa
(específicamente, la isoenzima 1A2) en tres productos metabólicos de la
dimetilxantina20 , donde cada uno posee sus propios efectos en el cuerpo, que son:
Paraxantina (84%): Incrementa la lipólisis induciendo el incremento de
niveles de glicerol y ácidos grasos libres en el plasma sanguíneo.
Teobromina (12%): Dilata los vasos sanguíneos e incrementa el volumen de
orina. La teobromina es también el principal alcaloide en el cacao.
Teofilina (4%): Relaja el músculo liso de los bronquios y es así usado para el
tratamiento del asma. Sin embargo, la dosis terapéutica de teofilina es de un
múltiplo mayor al obtenido por el metabolismo de la cafeína.
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Cada uno de estos metabolitos es luego metabolizado y excretado en la orina.
3.3.3. Safrol.
El 5-(2-Propenil)-1,3-benzodioxol es una sustancia que está presente en el té de
Sasafrás, particularmente de la corteza de la raíz de la planta de la que se obtiene el
aceite de sasafrás, ampliamente distribuido en aceites esenciales naturales y en
cantidades traza en nuez moscada, la pimienta negro, hierbas como la albahaca, coco,
anís y canela.
Estructura química
Mecanismos de acción
Su extracto produce tumores malignos en hígado de animales. el radical metoxilo puede
promover el potencial carcinógeno.
3.3.4. Solanina.
Se encuentra de modo natural en hojas, frutos y tubérculos de la familia de las
solanáceas: papa, tomates verdes en especial, berenjena, pimiento).Las papas
inmaduras presentan solanina en el rango de 1-13 mg/100g, siendo inhibidores de la
colinesterasa. Estos compuestos se presentan en la piel y brotes de estos tubérculos.
La solanina se acumula al retardarse la maduración , así como en el almacenamiento
en frío y con luz. La solanina disminuye a medida que el tomate madura y en las papas
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aumenta si esta por periodos largos expuestas al sol. A medida que envejecen, o si les
da la luz, surgen en su piel zonas verdes que contiene la sustancia tóxica.
Estructura química.
La solanina es un glico-alcaloide tóxico natural y amargo. Está compuesto por el
alcaloide solanidina y carbohidratos en cadena ramificados.
Mecanismo de acción
En el organismo humano la acumulación de glicoalcaloides afecta a un grupo de
enzimas (colinesterasas), que normalmente catalizan la hidrólisis del neurotransmisor
Acetilcolina sobrante en el espacio sináptico en colina y acido acético, necesaria para
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permitir que la neurona retorne a su estado de reposo después de la activación,
evitando así una transmisión excesiva de acetilcolina.
La acetilcolina se acumula y ocurre la depresión del sistema nervioso central, debido a
la disminución de la transmisión neuronal, así como pérdida respiratoria y de la función
cardíaca. Los productos químicos que interfieren en la acción de las colinesterasas son
potentes neurotoxinas. Además, la solanina es un irritante directo del esófago y mucosa
gástrica, causantes de la ruptura de membranas del tracto gastrointestinal, originando
daños hemolíticos y hemorrágicos.
2 - 5 mg de Solanina por kg de peso, pueden causar síntomas de intoxicación, y dosis
de 3 – 6 mg por kg de peso podría ser fatal.
Destrucción y eliminación
-Con la cocción se reduce hasta en un 50% la concentración de alcaloides, si bien,
puede no ser suficiente para individuos sensibles.
- Disminución de la exposición del organismo al toxico: lavado gástrico.
- Aumento de la elimininación del toxico absorbido: medidas depuradoras renales o
extra-renales, que en este caso sirven más para el tratamiento de las complicaciones
graves hepáticas o renales.
- Fluidoterapia de soporte y protectores de la mucosa gástrica.
3.3.5. Cisasina.
Glusido (azoxiglucosido) aislado de plantas de la familia Cycadaceae(Cycas circinalis,
C. revoluta) de regiones tropicales y subtropicales.
Mecanismo de acción.
Sustancia neurotóxica y posible carcinógeno. Esta acción se atribuye al aglucon
metilaxi-metanol (clasificado como posible carcinogeno) que se libera por la acción de
la enzima Beta-D-glucosidada (flora bacterian y células epiteliales del intestino). La
cisasina da lugar a tumores hepáticos, renales, pulmonares y de piel e intestino, en
diferentes especies de animales.
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3.3.6. Compuestos nitrogenados.
Abarcan las N-nitrosaminas y las N-nitrosamidas. Son producidas en reacciones de
oxidos de nitrito o nitrato con aminas secundarias y N-alquilamidas. La exposicion
ambiental a compuestos nitrogenados se da por productos de tabaco, contaminacion
generada por la industria y la dieta (alimentos con compuestos nitrogenados propios).
Los contaminantes pueden agruparse en 6 grupos:
Carnes curadas con nitritos
Productos ahumados que despues de su procesamiento hayan sido expuestos a
humo conteniendo compuestos nitrogenados
Productos expuestos a compuestos nitrogenados como resultado de un secado
por combustion de gases.
Conservas en vinagre y curadas, especialmente vegetales.
Alimentos almacenados bajo condiciones de humedad que favorezcan el
crecimiento de hongos involucrados en la generacion de nitrosamidas.
Productos contaminados con compuestos nitrogenados como resultado del
contacto con algun producto previamente contaminado.
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Mecanismo de acción.
La etapa primaria de la carcinogenesis generada por estos compuestos es la alquilación
del ADN seguida de la activación de los compuestos nitrogenados por la citocromo
P450. Poseen además otros efectos como mutagenesis y síntesis no programada de
ADN.
El nitrato V es absorbido en el tracto intestinal y el 25% es recirculado a la saliva y
secretada en la boca, aquí es reducida a nitrato III por las enzimas propias de la lengua.
La concentración puede alcanzar los 200 μM. El acido gástrico convierte al nitrato III en
compuestos como N2O3, NO+ o NOSCN que forman N-nitrosaminas en reacción con las
aminas provenientes de otros alimentos. Puede inhibirse competitivamente con la
ingesta de acido ascórbico, aunque existe el riesgo de generar oxido nítrico por la
interacción con las N-nitrosaminas.
La mayoría de estos compuestos nitrogenados inducen cáncer de estomago, de
esófago, de las cavidades nasales (exposición al humo) y leucemia. La lenta
eliminación del organismo y la rapidez de la división celular hacen que las lesiones
causadas en el ADN se conviertan en mutaciones.
3.3.7. Hidrocarburos policíclicos aromáticos.
Son producidos por la combustión incompleta de materia orgánica y,
consecuentemente, se distribuyen en el medio ambiente. Su mecanismo de formación
involucra la degradación de moléculas complejas para obtener radicales libres, que son
recombinadas en hidrocarburos policiclicos aromáticos. Alternativamente, la
aromatización del anillo (fitoesteroles en criseno) puede ocurrir.
Los hidrocarburos policiclicos aromáticos entran en contacto con los alimentos a través
de la contaminación ambiental (carnes, terrestre; peces, marítima) o por procesamiento
térmico. Son encontrados en carnes asadas en parrilla, ya sean de ovino, bovino,
caprino, aviar o pescado en cantidades considerables que rebasan 50 μg/kg de
Benzo(a)pireno. Los mayores precursores de HPA son fitoesteroles, azucares,
aminoácidos y lípidos. Otra fuente de HPA son los vapores de aceites comestibles
durante el freído, la concentración de HPA que contienen estos vapores es suficiente
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para causar un daño al DNA en el pulmón (dependiendo del tiempo y frecuencia de
exposición).
Mecanismo de acción
Los diol-epoxidos son metabolitos que tienen la capacidad de unirse covalentemente al
DNA y por medio de esto causan carcinogénesis y mutagénesis. Los HPA pueden
causar oxidación de las bases nitrogenadas del ADN por otros metabolitos llamados o-
quinonas, que inducen la oxidación no enzimatica del ADN por via redox.
Destrucción y eliminación.
Los fotoquímicos anticarcinogénicos pueden inhibir la carcinogénesis inducida por el
Benzo(a)pireno en cualquier etapa, por ejemplo, algunos isotiocianatos inhiben la
multiplicidad de los tumores del pulmón, los polifenoles que contienen algunos tés
reducen el daño al DNA. Estos estudios sugieren que el riesgo asociado con la
exposicion a los HPA puede disminuir al regular la dieta.
3.3.8. Aminas heterociclicas aromaticas.
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Las aminas heterociclicas aromaticas son compuestos mutagénicos producidos por el
procesamiento térmico de alimentos ricos en proteínas. Existen más de 20 compuestos
identificados como aminas heterocíclicas aromáticas pero las más abundantes son
MeIQx y PhIP cuyo consumo diario implica varios μg por persona.
Las aminas heterocíclicas aromáticas se forman a partir de compuestos naturales
presentes en el musculo de la carne. Algunos factores que afectan su formación son
pH, concentración de los precursores y tiempo de procesamiento y temperatura.
La temperatura tiene un importante efecto en el tipo de AHA que se produzcan. En la
carne cocinada a más de 300 °C predominan los productos de la pirolisis de
aminoácidos y proteínas en la capa superficial asada, mostrados en la siguiente figura.
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Las temperaturas normales de freído y asado (150 a 200 °C) facilitan las reacciones de
la creatinina con aminoacidos y azucares, generando derivados de la quinona,
quinoxalina y piridina.
Mecanismo de acción
Las aminas heterocíclicas aromáticas potencialmente peligrosas se muestran en la
tabla al final de este tema. Los daños que pueden producir son rompimiento y
mutagenesis del DNA, induciendo tumores en varios tejidos. Se sabe que las dosis
ingeridas en la dieta diaria pueden ser suficientes para inducir cáncer de colon.
También interactúa con la estructura resultante del polimorfismo de algunas
macromoléculas implicadas en el metabolismo de las AHA.
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Destrucción.
Se han hecho estudios con algunos compuestos que, se cree, reducen el efecto
adverso causado por AHA. La adición de cebolla junto con col molida (jugo) ha reducido
en un 80% el nivel de mutaciones inducidas por PhIP o MeIQx, y la adición de bacterias
lácticas previenen el daño al ADN en ratas. A pesar de que los efectos causados por
AHA son graves, son fácilmente erradicables.
4. Conclusión.
Las micotoxinas representan un peligro latente tanto para la salud humana como
animal. Los riesgos asociados a la salud han sido en muchos casos caracterizados, no
obstante aún no se han precisado los mecanismos por los cuales estas toxinas llegan
ocasionar tales daños. La capacidad de difusión y contaminación así como los efectos
que aunque en mínimas dosis pueden causar, las hace presentarse como un enemigo
silencioso del cual debemos aprender cómo afrontarlo.
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La principal arma para combatir a las micotoxinas la constituye la difusión objetiva de la
información a todos los integrantes de las cadenas productivas de alimentos y las
consecuentes medidas de prevención y control que se puedan aplicar a lo largo de la
misma.
Se debe por otra parte lograr unificar los criterios en materia de normalización de los
procedimientos para el muestreo, los análisis para la detección y los niveles permisibles
tratando de globalizar el problema de las micotoxinas y las acciones para
contrarrestarlo.
No debemos esperar que ocurran hechos lamentables que involucren la vida ya sea
humana como animal para empezar a conocer sobre las micotoxinas.
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