Algunas pueden producir daños en los seres vivos
Prof. Dr. Rolando P. Pecora Cátedra de Bromatología y Toxicología Facultad de Cs. Exactas, Físicas y Naturales Universidad Nacional de Córdoba
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¿Qué es la toxicología?
TÉRMINOS DE USO FRECUENTE
Definición y Objetivo La toxicología es la ciencia que estudia los efectos nocivos producidos por las sustancias químicas sobre los organismos vivos. El objetivo de la Toxicología es establecer las formas del uso seguro de los agentes químicos.
Agente tóxico Efecto tóxico Dosis (DL50 , NOEL) Respuesta Riesgo Toxicidad Exposición Absorción
Biodisponibilidad Distribución Acumulación Biotransformación Eliminación Antidotismo Intoxicación
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Agente tóxico
AGENTES TÓXICOS
Se entiende por agente tóxico a cualquier sustancia que posee la capacidad de causar daño, incluso la muerte, en un organismo expuesto.
"Todas las sustancias son tóxicas. No hay ninguna que no sea tóxica. La dosis establece la diferencia entre un tóxico y un medicamento". Paracelso (1493-1541)
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Comportamiento de las sustancias en los seres vivos carencia
homeostasis
Efecto tóxico Los efectos tóxicos pueden ser:
daño a los tejidos lesiones bioquímicas carcinogénicos mutagénicos teratogénicos efectos irritantes reacciones alérgicas
sobredosis
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R I E S G O
Agentes Tóxicos Agentes “No Tóxicos”
No es posible describir todos los efectos que pueden ser producidos por la gran cantidad de sustancias tóxicas
0 umbral
DOSIS 7
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RIESGO
DOSIS
Riesgo es la probabilidad de que aparezca un efecto nocivo debido a la exposición a una sustancia química. Para que haya riesgo de intoxicación se deben dar tres componentes: Un agente tóxico AT Un sistema biológico Un medio Tríada
Ecológica MA
H 9
Para que un agente produzca su efecto se requiere una determinada concentración en el organismo o lo que se denomina dosis. Las dosis se expresan en unidades de masa por kilo de peso corporal (Ej.: mg/kg p. c.), las más usadas son: Dosis letal 50 (DL50 ) Dosis umbral o NOEL http://telstar.ote.cmu.edu/biology/lab/biochem/LigandBinding.html Prof. Dr. R. Pecora- Bromatología y Toxicología, FCEFyN-UNC
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RESPUESTA
Dosis letal 50 (DL50 )
Y CURVAS DOSIS - RESPUESTA
100 % R ME US EP R U50 % TE ES T A
DL50
0% umbral
Es una medida de la población (en %) que muestra el efecto a un agente definido y en una dosis determinada.
DOSIS
Es la cantidad de una sustancia química que cuando es administrada en una sola dosis produce la muerte del 50 % de los roedores en experimentación dentro de un período de observación de 14 días (Swanson, 1997).
Nos da una idea de la toxicidad del agente.
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Utilidad de la DL50
CLASIFICACION POR TOXICIDAD
Sirve a los fines de comparar toxicidad de agentes.
Toxicidad
Permite clasificar agentes por su toxicidad.
1. Prácticamente no tóxica
No sirve a los fines de su uso en alimentos.
2. Ligeramente tóxica
Muestra las diferencias de respuesta entre especies.
3. Moderadamente tóxica
Muestra las diferencias de respuesta según vía de
4. Muy tóxica
administración
5. Extremadamente tóxica
Dosis, mg/kg de peso > 15 000 5000 - 15 000 500 - 5000 50 - 500 5 - 50
6. Super tóxica
<5
Rodrick, J.V. Calculated risks. 1994
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CLASIFICACION POR TOXICIDAD
CLASIFICACION POR TOXICIDAD
CATEGORÍA
CL 50 rata
Muy tóxica
menos 0,25
Tóxica Nociva
0,25-1 1 - 2.000
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TOXICIDAD AGUDA DE ALGUNAS SUSTANCIAS Dosis Letal 50: (mg/kg de peso corporal) Ingesta: Gramos para una persona de 70 k de peso
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AGENTE 1) Nicotina 2) Bromato de Potasio 3) Toxina botulínica 4) Deltametrina 5) Alcohol etílico 6) PCB’s 7) Nitrito de sodio 8) Sulfato ferroso 9) Benzoato de sodio 10) BHT 11) Cloruro de sodio
5) Alcohol etílico 11) Cloruro de sodio 10) BHT 8) Sulfato ferroso 2) Bromato de Potasio 7) Nitrito de sodio 9) Benzoato de sodio 4) Deltametrina 6) PCB’s 1) Nicotina 3) Toxina botulínica
DL 50 Ingesta 10.000 4.000 1.700 1.500 355 220 200 34 10 1 0,00001
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700 g 280 g 119 g 105 g 25 g 15,5 g 14 g 2,4 g 0,7 g 0,07 g 0,0007 g 18
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Absorción
¿Qué es una dosis umbral? Dosis por debajo del cual no se observan efectos nocivos o perjudiciales en una población. También se la llama Dosis de No Observación de Efectos Adversos. No Observation of Adverse Effects Level
(NOAEL ó NOEL) (No Adverse Effect Level)
Para que se de el efecto tóxico el agente debe penetrar en el organismo Gastrointestinal: puede ser absorbida en cualquier parte del tracto gastrointestinal. Vía respiratoria: es la vía más rápida (eficiente) por la cual una sustancia química ingresa al organismo. (material particulado o gases). Vía cutánea: es otra vía de ingreso importante. El espesor de la piel en las distintas partes del cuerpo influye en la absorción. 20
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Biodisponibilidad
El tracto digestivo
Algunos factores físicos o químicos pueden afectar la absorción de una sustancia en relación a la cantidad a ser absorbida y al tiempo de absorción. Algunos aspectos que incide en la biodisponibilidad son: La matriz en donde se encuentran La forma de cristalización La solubilidad (polar, apolar, pKs, pKH) La interacción con otros compuestos
La boca y la faringe El esófago El estómago El intestino delgado El intestino grueso
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Exposición
INGESTIÓN
Las sustancias químicas se absorben y pasan a la sangre, y luego pasan a todo el organismo. Para que una sustancia química produzca un efecto, ésta debe estar en contacto con el organismo por un tiempo. A ese tiempo de contacto se llama exposición.
INHALACIÓN
ENDOVENOSA
INTRAPERITONEAL SUBCUTÁNEA
TRACTO GASTROINTESTINAL
PULMÓN
INTRAMUSCULAR
DÉRMICA
Vena porta
HÍGADO
Sangre y Linfa
LíQUIDO EXTRACELULAR
GRASA
BILIS
RIÑÓN
PULMÓN
VEJIGA URINARIA
ALVÉOLO
ORINA
AIRE ESPIRADO
ÓRGANOS SECRETORES
ÓRGANOS
TEJIDO HUESO 23 Prof. Dr. R. Pecora- Bromatología y Toxicología, FCEFyN-UNC
HECES
(ROZMAN y KLAASSEN, 1996)
SECRECIONES
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Distribución El agente se distribuye por todo el organismo causando efectos nocivos, especialmente en el órgano blanco. Es el órgano donde primero se evidencia un efecto nocivo. Para producir los efectos la sustancia química debe alcanzar una concentración determinada en el órgano, razón por la cual es importante la dosis. A medida que aumenta la dosis y el tiempo de exposición otros órganos serán afectados.
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Acumulación
Biotransformación
Una parte del agente, puede acumularse en el organismo. Algunas sustancias pueden unirse a las proteínas sanguíneas. El flúor y el plomo pueden acumularse en los huesos, los bifenilos policlorados (PCBs) en la grasa El cadmio se une a las proteínas y se acumula en riñón.
Mecanismo desarrollado por los seres vivos para
transformar
las
sustancias
tóxicas
absorbidas en otras de toxicidad menor. También las hace más solubles en agua y en otros casos en metabolitos de mayor toxicidad.
Aumenta la exposición.
En este proceso el hígado cumple una
Biomagnificación
función importante. 27
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Eliminación Todos los agentes tóxicos presentan una vía de eliminación que tiene una correlación con su forma de biotransformación. Las sustancias solubles en agua son eliminadas por la orina. Las sustancias que son volátiles (etanol, acetona) y los gases (monóxido de carbono) se eliminan parcialmente por el aire expirado. Algunas también son eliminadas por la leche y sudor.
Fuentes de información toxicológica
http://www.area.us.es/toxicologia/buscatox.htm 29 Prof. Dr. R. Pecora- Bromatología y Toxicología, FCEFyN-UNC
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