TOXICODINÁMICA
Toxicodinámica Para que un tóxico cause un daño, en primer lugar se debe estar expuesto a él y en segundo lugar el tóxico tiene que vencer las defensas del organismo que tratan de impedirle que llegue al tejido blanco en forma activa. Las defensas consisten fundamentalmente en mecanismos que restringen la movilidad y disminuyen el período de exposición del tejido blanco. Esto lo puede hacer el organismo poniendo barreras a su desplazamiento hacia determinados tejidos, disminuyendo su difusibilidad a través de las membranas celulares y/o facilitando su excreción.
Toxicodinámica
Estudio de efectos bioquímicos y fisiológicos de los tóxicos y sus mecanismos de acción.
Obtención de conocimientos fundamentales de la regulación bioquímica y fisiológica
La fase toxicodinámica, que se refiere a la interacción de los tóxicos (moléculas, iones, coloides) con lugares de acción específicos en las células o dentro de ellas —receptores—, con el resultado último de un efecto tóxico
El proceso de transporte y transformaciones que experimenta el tรณxico desde la superficie epitelial de contacto hasta llegar a los รณrganos en los que se almacenan y en los que causa lesiones es muy complejo.
Por conveniencia, para facilitar su estudio se considera que consta de cuatro pasos: Absorciรณn, Distribuciรณn, Metabolismo y Excreciรณn. El proceso se conoce por sus siglas ADME.
La fase toxicodinámica
se caracteriza por la presencia, en sitios específicos, del agente tóxico o de su producto de biotransformación. Al interactuar con móleculas orgánicas producen alteraciones bioquímicas, morfológicas y funcionales que caracterizan el proceso de intoxicación.
Mecanismos de acción
Receptor
Sitio en donde interactúa el tóxico Macromolécula de unión
Proteínas; procesos de transporte, estructurales Hormonas Factores de crecimiento Neurotransmisores Enzimas de vías metabólicas Ácidos nucleícos
Mecanismos básicos de toxicidad Destrucción o muerte celular Lesiones en membrana celular Estructura celular
Acciones sobre
Función celular
Daños en orgánulos subcelulares: •Retículo endoplásmico •Mitocondrias •Ribosomas •Lisosomas •Citoesqueleto •ADN
Modificación de la permeabilidad de la membrana Alteraciones de la reproducción celular
Acciones tóxicas de los xenobióticos 1)
Las que afectan a la estructura: alteración de órganos subcelulares (retículo endoplásmatico, mitocondrias, ribosomas, lisosomas), alteración de las membranas.
2)
Las que afectan a la función de las células: modifican la actividad enzimática, alteración de la permeabilidad de las membranas, cambios en la reproducción. La perturbación de una de ellas puede repercutir a la otra?
Muerte celular
Oncosis: hinchazón, inflamación, formación de vesículas y estallido celular. Muerte tóxica
Apoptosis: Recambio celular fisiológico, eliminación de células dañadas. Se conserva el estructura y acomodo celular. A nivel ADN por endonucleasas
Alteraciones de la función celular
Permeabilidad de membrana
Entrada y salida de iones, fármacos
Actividad enzimática
Procesos respiratorios, energéticos, catabólicos
Tóxicos a nivel enzimático
Moléculas orgánicas esterioisomeras
Metales (As, Hg, Pb, Cu, Ag, Mn)
Bloquean lugares activos de la enzima
Bloquean grupos tioles Inactivan la respiración celular al afectar a deshidrogenasas
Sustancias metalprivas
Inactivan citocromos respiratorios
Receptores
Fisiológicos
Selectivos Especializados
Tóxicos que remedian efectos reguladores son conocidos como AGONISTAS Tóxicos que se unen sin realizar efecto regulador, pero bloquean la unión del agonista endógeno, son ANTAGONISTAS
Mecanismos de toxicidad Modificación de la actividad enzimática
Alteración Inhibición Activación Inducción
En pacientes alcohólicos aumentan el riesgo de intoxicación por paracetamol al haber una inducción enzimática.
Inhibición enzimática
Irreversible: Específica como es el caso de la inhibición de acetilcolinesterasa en organofosforados o inespecífica como en los metales (plomo, arsénico, mercurio) Reversible: Intoxicación por carbamatos.
Ejemplos de productos químicos cuyo mecanismo es la inhibición Producto Químico
Enzima inhibida
Función alterada
CNH, SH2, CO
Citocromo oxidasa
Respiración celular
Organofosforados, Carbamatos
Acetilcolinesterasa
Transmisión sináptica colinérgica
Plomo
Hemosintetasa ALA-deshidrogenasa
Síntesis hemática
Arsénico
Piruvato deshidrogenasa
Catabolismo oxidativo
El plomo inhibe la habilidad del cuerpo para fabricar hemoglobina, al interferir con varios pasos enzimáticos de la ruta del grupo hemo. Específicamente, el plomo disminuye la biosíntesis del grupo hemo al inhibir la deshidratasa del ácido Daminolevulínico (ALAD) y la actividad de la ferroquelatasa. La ferroquelatasa, encargada de catalizar la inserción del hierro en la protoporfirina IX, es muy sensible al plomo. Una disminución en la actividad de esta enzima provoca un aumento del sustrato, la protoporfirina eritrocitaria (EP) en los glóbulos rojos (también puede encontrarse en la forma ZPP—unida al zinc en lugar de al hierro).