1
Toxicología e Higiene Agroindustrial
Facilitador: Ing. Miguel Angel Quispe Solano
TOXICIDAD DE LOS AGENTES QUIMICOS Factores que la modifican: factores que dependen
del toxico, del individuo y del medio ambiente
TARMA, 2012
@UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CENTRO DEL PERÚ
FACULTAD DE CIENCIAS APLICADAS TARMA
INGENIERIA AGROINDUSTRIAL
Agente Químico
Organismo Vivo
Efectos nocivos y dañinos
Es necesario la interacción
de 3 elementos
a)Agente Químico
b)Sistema Biológico
c)Un medio
TOXICIDAD
AGENTE TOXICO SISTEMA BIOLOGICO MEDIO
TOXICIDAD
EXPOSICION
DISTRIBUCION EXCRESION
METABOLISMO A METABOLISMO
MENOS TOXICOS
METABOLISMO A PRODUCTOS DE
CONJUNCION
METABOLISMO A METABOLISMO
TOXICOS
INTERACCION CON MACROMOLECULAS (PROTEINAS,DNA,RNA,RECEPTORES)
EFECTOS TOXICOS
GENETICOS, CARCINOGENESIS, TERATOGENICOS, INMUNOTOXICOS
CONSIDERACIONES:
Cuando se habla de toxicidad tenemos que referirnos a las dosis precisas, para producir la muerte, tras una sola absorción, es decir para originar una intoxicación aguda letal.
Sustancia física y/o química tiene una:
- DOSIS INOCUA
- DOSIS TOXICA
DOSIS - RESPUESTA
La intensidad de la respuesta biológica es proporcional a la dosis del compuesto al que esta expuesto el organismo.
Solo la dosis determina la toxicidad
Dosis:
- Remedio
- Veneno AGENTE XENOBIOTICO
2
La Dosis - Respuesta se evalúa en la toxicología cuantitativa
Esto se realiza a un determinado agente xenobiotico a través de experimentos para lo cual se consideran:
a) la selección del tipo de respuesta para ser monitoreada en términos cuantitativos
b) Definición del organismo de prueba (Sistema biológico)
C) Periodo de experimentación o duración del ensayo
d) Serie de dosis a probar: Dosis simple (Estudios de toxicidad aguda); dosis repetitiva (Estudios de toxicidad sub aguda); Dosis repetida a largo plazo (Estudios de toxicidad crónica)
e) Vía de administración
La evaluación de la dosis respuesta dependerá de la variabilidad enterespecie y intraespecie
Ejemplos:
La evaluación intraespecie sigue una distribución gauseana o normal
Curva de frecuencia
dosis-respuesta
(Variación intraespecie)
DOSIS mg/Kg
Frecuencia de la
respuesta a una
dosis dada
HIPERSENSIBLES HIPOSENSIBLES
FACTORES QUE MODIFICAN LA TOXICIDAD DE LOS AGENTES QUIMICOS
Se debe de hacer una distinción entre el efecto hacia la propiedad terapéutica de las sustancias.
Se debe de determinar el grado de especificidad de las sustancias tanto de su efecto terapéutico o toxico
Cada sustancia tiene un grado de toxicidad
Esto dependerá de muchos factores que pueden influir en cada individuo
FACTORES
C) DEPENDEN DEL MEDIO AMBIENTE
B) DEPENDEN DEL INDIVIDUO
A) DEPENDEN DEL TOXICO
3
A) FACTORES QUE DEPENDEN DEL TOXICO 1) Composición del agente toxico
Composición = Sustancia pura Fármaco o toxon
Hidrófilo Polar Lipofilo Muy Lipofilo estable Agentes
Alquilantes
Secuestración *
Física acumulación en grasa
Secuestración *
Química Enlazamiento
Covalente en tejidos Fase I *
(bioactivacion o bioinactivacion) Oxidación, reducción, hidrólisis
Fase II *
(bioinactivacion) conjugación
Movilización extracelular
*Excreción
activa biliar
*Excreción
activa renal Ultrafiltración
Reabsorción
Hidrolizados
Conjugados Heces
Hidrofilo
orina
Reabsorción
Polar
Hidrófilo
Intermediarios
Electrofilicos alquilantes
* Procesos Intracelulares
Ejemplos
Nitrato sodico y Nitrato Potasico
Acido acetico
Pimaricina
Tamaño
Estado
Densidad
Presión de Vapor
Grado de ionizacion
Peso espefico
Peso Molecular
pH
PROPIEDADES FISICOQUIMICAS
Determinan:
Concentración en
los tejidos
Intensidad de los efectos tóxicos
2) Propiedades Fisicoquímicas
Tamaño: tamaños menores a 1um o menos ingresan a los alvéolos (pulmón)
Tamaños mayores a 1 um se quedan en el tracto respiratorio superior y traqueo y producen irritación o daño local en los tejidos.
pH: Es un factor a considera ya que el agente químico por ejemplo: puede ser acido (Acido sulfúrico) o álcali fuerte (Hidróxido de sodio) ambos son corrosivos.
Acido cítrico causa una irritación local mas ligera.
Presión de Vapor: a mayor presión de vapor mayor volatilización mayor efectividad del toxico.
Esto es importante cuando la exposición es por vía inhalatoria por la elevada volatilización
Grado de ionizacion: Influye en el paso a través de
la membrana celular se presenta el modelo menbranal denominado “Bicapa fosfolipidica”.
Esta membrana celular es semipermeable, Donde las sustancias endógenas como los nutrientes atraviesan eficazmente las membranas en contra de gradientes de concentración de transporte activo de azucares, transporte activo de proteínas.
Las sustancias entran por 2 fenómenos: Difusión pasiva (MAYORIA DE AGENTES XENOBIOTICOS) Y TRANSPORTE ACTIVO)
Modelo de bicapa fosfolipídica para la membrana celular (adaptada de
Clayton and Clayton), 1991)
AMBIENTE EXTERNO (extracelular)
AMBIENTE INTERNO
Colesterol
Fosfolipido
Glicoproteina Periférica
(extrínseca)
Glicoproteina Periférica
(extrínseca)
Proteína Transmembranica
(intrínseca)
4
Ejemplo:
Acido acético CH3COOH Peso molecular 60.05 Forma pura Liquido transparente Solidifica 17°C Hierve 118°C} Pimaricina C33H47NO13
Peso molecular 665.73 Presentación Cristales aciculares Funden 180°C Soluble Agua Poco soluble en alcohol Estable a pH entre 4 a 7 Se descompone por acción de oxidantes, de los
metales pesados y de la luz.
3) Vías de administración La vía a través de la cual una sustancia
potencialmente toxica entra ala organismo puede influenciar:
- En la Intensidad - Duración del efecto toxico - Grado de toxicidad
La diferentes efectos dependerá de la ruta por la cual se absorbe el sistema biológico (Tendrá que llegar a sus receptores específicos)
Agente
Químico
Aire
Agua
Alimento, etc
Inhalación
Ingestión (oral)
Contacto cutáneo
La absorción depende de la solubilidad en lípidos y la cantidad disponible de forma no ionizada
Factores que modifican la absorción:
Depende del solidó y su grado de solubilidad y disolución
Liquido se absorve ,mas rápidamente
Ejemplo:
Gases: CO, Sulfuro de hidrogeno, oxido nitroso
Humos de vapores: Cloroformo, benceno, tetracloruro de carbono
Sólidos: Mercurio
Cualquier sustancia puede ser toxica, dependerá de la dosis que se administra.
Ejemplo: Si un niño ingiere una tableta de aspirina de adulto de 325 mg (Riesgo de toxicidad), la dosificación de los niños es de 81 mg.
4) Dosis y concentración
Modifica la toxicidad de los productos, entonces dependerá Si es fácilmente deteriorable o no o si fácilmente se descompone por la luz, calor y otros factores ambientales
ADITIVO QUIMICO
H% LUZ
EMPACADO T°
OXIGENO
AGUA
CALOR
SUSTANCIAS TOXICAS
5) Estabilidad química Ejemplos:
Alimentos grasos Sustancias Toxicas
Paraldehido Acetaldehído
caramelizacion
Nitratos Nitrosaminas
5
6) Metabolismo de los agentes tóxicos
Compuesto
Toxico
Metabolismo del
Compuesto Toxico
Mecanismo de
destoxificacion
Compuesto polar
Producen metabolitos
Pueden ser excretados
Por los riñones
Compuesto Químico
Producen Metabolitos
Compuestos Mas activos
y diferentes que el
Compuesto original
Benceno Isopropanol
Anilina Heptacloro
B) FACTORES QUE DEPENDEN DEL INDIVIDUO
1) Estado de salud
Las personas sanas se pueden intoxicar, las personas con enfermedades hepáticas o renales pueden afectar al cuadro de exposición, el toxico es absorbido mas lentamente lo que incrementaría el tiempo de permanencia del toxico
2) La edad y madurez
La edad de los pacientes influencia en la toxicidad
Las intoxicaciones accidentales ocurren en niños menores de 5 años
3) Estado Nutricional y factores dieteticos:
Estomago vació tiene mayor absorción
Estomago lleno menor absorción
Deficiencia de calcio, Fe, proteínas (aminoácidos)
4) Sexo:
Si se administra la misma dosis del agente xenobiotico, la concentración del toxico en la sangre será menor en el hombre.
El riesgo se incrementa en la mujeres embarazadas ya que el metabolismo disminuye.
5) Genética: Esto influencia en el
comportamiento de muestro organismo frente al agente xenobiotico Ejemplo: Falta de capacidad de transformar oligosacaridos (Rafinosa) promotor de flatulencia a falta de galactosidasas, fructosidasas (falta de complejos enzimáticos)
FACTORES
EXCRESION DEL AGENTE TOXICO
TIEMPO DE INTERACCION CON EL TOXICO
VIAS DE ABSORCION
SISTEMA BIOLOGICO
CARÁCTER DEL AGENTE XENOBIOTICO
FACTORES IMPLICADOS EN LA INTOXICACION
Ejemplo:
Si el Oxigeno se encontraría puro en el medio ambiente este causaría la muerte en los mamíferos ya que se consumiría al acido amino- butírico (moderador de la trasmisión nerviosa cerebral) dándonos alteraciones nerviosas , convulsiones y al final la muerte.
6
INVESTIGAR
Porque es necesario determinar la dosis toxica e inocua de un agente xenobiotico
Justifique los factores que dependen del medio ambiente en la toxicidad de los agentes químicos (Esquematice y plantee ejemplos)