Toxicología

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"La dosis hace al Veneno", esta en una frase celebre del padre de la farmacología.

La Toxicología es una ciencia que identifica, estudia y describe, la dosis, la naturaleza, la incidencia, la severidad, la reversibilidad y, generalmente, los mecanismos de los efectos tóxicos que producen los xenobióticos que dañan el organismo. La toxicología también estudia los efectos nocivos de los agentes químicos, biológicos y de los agentes físicos en los sistemas biológicos y que establece, además, la magnitud del daño en función de la exposición de los organismos vivos a previos agentes, buscando a su vez identificar, prevenir y tratar las enfermedades derivadas de dichos efectos.[1] Actualmente la toxicología también estudia, el mecanismo de los componentes endógenos, como los radicales libres de oxígeno y otros intermediarios reactivos, generados por xenobióticos y endobióticos. En el último siglo la toxicología se ha expandido, asimilando conocimientos de varias ramas como la biología, la química, la física y las matemáticas.

Mateo Orfila es considerado a veces como «padre» de esta disciplina.[2]

Etimología[editar]

La palabra toxikon procede del griego moderno y significa veneno de las flechas usadas en la caza en la antigüedad. Las puntas de las flechas se preparaban con material contaminado con bacterias, por ejemplo con pedazos de cadáveres o venenos vegetales incluyendo la piel de unos animales, con la intención de acelerar la muerte de los animales. Como venenos vegetales utilizaban plantas que provocaban inflamaciones, que lesionaban el corazón o paralizaban los músculos o la respiración. Por lo tanto la toxicología es el estudio de los efectos nocivos causados por las sustancias químicas sobre los seres vivos.

Los estudios toxicológicos permiten establecer el perfil de seguridad de un compuesto dado.

Historia[editar]

Se han encontrado puntas de flecha del Paleolítico impregnadas en sustancias tóxicas con efectos para la caza. En la Edad del Bronce se hacen alusiones al fruto de la adormidera Papaver somniferum.

Durante la Antigüedad, bajo la dominación sumeria en Mesopotamia se describen conocimientos sobre el ranúnculo, la ephorbia y la belladona. En Palestina, Salomón describe la toxicidad de la embriaguez. Moisés describe en la Biblia el cardenillo, depósito de sulfato de cobre, de color azulado, que se forma sobre las cubiertas y recipientes de cobre.

En el Egipto Antiguo la casta sacerdotal es la que conoce y posee los venenos. El Papiro Ebers (1500 a.C.) presenta las primeras referencias escritas explícitas sobre venenos, describiendo el opio, el acónito y metales tóxicos como el plomo. El Papiro Saqqara describe el efecto y la dosis letal de las almendras amargas, 70 almendras para un adulto y 10 para un niño. Posteriormente se descubre que estas almendras contienen compuestos azufrados del cianuro.

En Grecia es el Estado quien controla y usa el veneno como arma de ejecución. Platón describirá a sus discípulos la muerte de Sócrates, condenado a beber la cicuta. Hipócrates, siglo V a.C. describe los principios de la toxicología, haciendo también referencia al control de la absoción del tóxico. Describe el cólico saturnino de la intoxicación por plomo, también llamada saturnismo, por el dios Saturno. Nicander Colofón enseña a sus discípulos dos poemas: Alexipharmaca, sobre las propiedades tóxicas de determinadas sustancias y Theriaca, sobre antídotos y tratamientos para esas sustancias.

Cabe destacar el caso de Mitrídates VI, siglo II a. C., rey del Ponto, que tenía miedo a ser envenenado, por lo que tomaba regularmente pequeñas cantidades de sustancias tóxicas para habituarse a ellas y tratar de hacerse inmune. Cuatro siglos después Galeno describe que llegó a tomarse hasta 54 sustancias venenosas en pequeñas cantidades. Posteriormente, al verse acorralado por sus enemigos trató de suicidarse usando venenos, pero no pudo morir y padeciendo grandes sufrimientos tuvo que quitarse la vida con una lanza o una espada, según versiones. Así se llama mitridatismo al fenómeno por el cual, algunos tóxicos, tras una exposición a bajas dosis y tiempo prolongado, necesitan aumentar su concentración o dosis para poder provocar el mismo efecto tóxico que antes.

En la Roma Clásica el veneno se encuentra en manos de los poderosos, generales, políticos y aristócratas. Aun así había plebeyos que se dedicaban de forma profesional al envenenamiento. Destaca el caso de Locusta, esclava condenada a muerte que fue contratada por Agripina para matar al emperador Claudio. La ley cornelia, obra de Lucio Cornelio, establece penas y castigos a los envenedadores, a muerte en el caso de los plebeyos y confiscación de bienes si te trata de un patricio el condenado. En Pompeya se han encontrado sortijas y vasos con receptáculos para contener venenos. Dioscórides, en su De Materia Medica, describe un gran grupo de plantas con propiedades tóxicas e intenta hacer una primera clasificación de los venenos.

Desde el año 364 d.C. hasta el Renacimiento hay una gran difusión del veneno con fines criminales, no en vano en Europa siete Papas y nueve sucesores para el Sacro Imperio Romano Germánico fueron envenenados. En la Alta Edad Media destacan el persa Avicena, quien recoge en El canon de medicina la intoxicación por opio, y el sefardí Maimónides que escribe su Venenos y sus antídotos, donde por primera vez se describe que para tratar la picadura de serpiente se debía succionar el veneno. En el s. XV existía en Venecia el Consejo de los Diez, el cual realizaba un listado de víctimas que, dependiendo del rango social y la dificultad de aproximación a la misma, establecía el precio de los envenenamientos. Igualmente, cuando el encargo se había cumplido, en el registro se anotaba un "factum" (hecho, en latín). Del resto de Italia podemos resaltar a la familia Borgia como grandes usuarios de venenos. Destacar como anécdota curiosa que Ladislao, rey de Nápoles en el s. XIV, murió envenenado por su amante que llevaba el tóxico impregnado en sus genitales (absorción cutánea). En esta época se generaliza la figura del catavenenos y la idea de que el veneno era un arma de mujer (destacamos de nuevo a Lucrecia Borgia).

Paracelso en el siglo XVI enunció los principios básicos de la toxicología:

  • la experimentación (animal) es fundamental para conocer cómo se desarrolla la respuesta del organismo frente a la sustancia tóxica.
  • distingue la propiedad terapéutica de la propiedad tóxica de una sustancia
  • "dosis sola facit venenum", esto es, la dosis es determinante para la toxicidad de la sustancia.

En Sicilia se amplió mucho el uso de venenos, destacando el "Acqua Tofana", a base de hidruro de arsénico y cantáridas. Cuenta la leyenda que Julia Tofana era una viuda siciliana que había hecho su fortuna casándose y envenenando a su marido (o maridos, no es clara la leyenda) para posteriormente vender al mejor postor la receta de su agua, receta que incluso llegó a manos del médico de Carlos V. También en Italia, Catalina de Medici tuvo tal fama de envenenadora que recibir un regalo suyo era tomado directamente como un intento de envenenamiento. En Francia podemos destacar de este período a la Marquesa de Brinvilliers y a una cortesana conocida como La Voisien, implicada en un intento de envenenamiento de Luis XIV. Se decía en los mentideros de la época que ambas eran discípulas de la propia Catalina.

Ya en el siglo XVIII con el desarrollo de la ciencia, el veneno se difunde entre todos los estratos sociales y se comienza a estudiar desde un punto de vista más científico. Así destaca por encima de todos Mateo Orfila, nacido en Mahón, Menorca, quien se dedicó al estudio de los venenos en la Universidad de la Sorbona de París donde clasifica por primera vez a todos los venenos según su origen: Reino Animal (picadura de serpiente), Reino Vegetal (belladona) y Reino Mineral (mercurio, sulfato de plomo) en su Traité des Poisons ("Tratado de Venenos"), publicado en 1813. Asímismo, Orfila demuestra en 1828 que el veneno no se queda en el tubo digestivo como se pensaba hasta entonces, sino que es capaz de llegar a las vísceras y órganos internos del cuerpo.

En 1836, March estudia los datos de Orfila e idea un sistema para investigar el arsénico como veneno en los homicidios. Por eso este tóxico comienza a perder la hegemonía como primera opción en los envenenamientos homicidas.

Stas aísla en 1850 la nicotina del interior de las vísceras. En 1870 Selmi descubre las ptomainas, sustancias producidas en la putrefacción de los cadáveres, cuya estructura es similar a los alcaloides y daba falsos positivos en el uso de venenos o tóxicos.

Ramas[editar]

La toxicología tradicional estudia los efectos tóxicos en organismos individuales. La toxicología se ha subdividido en varias ramas de acuerdo al área, tipo de pacientes o tipo de tóxicos que estudian.

Ocupacional[editar]

La toxicología ocupacional trata de las sustancias químicas presentes en el sitio de trabajo. Entre las tareas más importantes de dicha especialidad están identificar los posibles agentes dañinos, detectar las enfermedades agudas y crónicas que causan; definir las circunstancias en las que se pueden usar de forma inocua, y evitar la absorción de cantidades nocivas de esas sustancias. También define y se ocupa de programas para vigilar a los trabajadores expuestos, y al entorno que laboran. Se han elaborado límites de regulación y lineamientos para definir las concentraciones ambientales seguras de aire respecto a muchas sustancias presentes en el sitio de trabajo.[1] También establece límites de exposición a corto y largo plazo de los trabajadores conforme sus estudios, estos tienen validez legal en algunos países.[3]

Ambiental[editar]

La toxicología ambiental se ocupa de las posibles repercusiones nocivas de las sustancias químicas en los organismos vivos, presentes en la forma de contaminantes ambientales. El término ambiente comprende todo el entorno que rodea a cada organismo individual, y en particular, el aire, la tierra y el agua.[1]

Ecotoxicología[editar]

La ecotoxicología se ocupa de estudiar los efectos tóxicos de sustancias químicas y agentes físicos en poblaciones y comunidades de organismos vivos dentro de ecosistemas definidos; comprende las vías de transferencia de dichos agentes y sus intenciones con el entorno. A diferencia de la toxicología tradicional, la ecotoxicología versa sobre las consecuencias nocivas que tienen en poblaciones de organismos o ecosistemas.[1]

Alimentaria[editar]

La toxicologia alimentaria se ocupa de estudiar los efectos tóxicos de la sustancias químicas presentes o añadidas en los alimentos e ingeridas con ellos. Pueden ser ingredientes o componentes de los alimentos, aditivos o contaminantes.

Términos y definiciones[editar]

Peligro y riesgo[editar]

El peligro es la capacidad de un agente químico para ocasionar daño en una situación o circunstancia en particular; aspectos fundamentales son las características y condiciones del uso y la exposición. Para valorar el peligro se necesitan conocimientos de la toxicidad inherente de la sustancia y las cantidades a la que puede estar expuesta esa persona.[1]

El riesgo se define como la frecuencia esperada de que aparezca un efecto nocivo indeseable, por la exposición a un agente químico o físico. Para estimar dicha variable habrá que recurrir a datos de dosis/respuesta y dosis efectiva.

Vías de exposición[editar]

Las vías de entrada de sustancias químicas en el organismo difieren en situaciones de exposición diversas. En el entorno industrial, la vía principal es la inhalación. La vía transdérmica es importante pero tiene menor trascendencia que la ingestión de sustancias.[1]

Las vías de ingreso al organismo de estas sustancias xenobióticas son:

Respiratoria: Es la más común y la mayor, los contaminantes llegan rápidamente al organismo a través de los pulmones y luego al resto del cuerpo por medio del torrente sanguíneo. Debemos tener presente que no solo una sustancia en estado gaseoso puede ser inhalada, también pueden ser líquidos (aerosoles) y sólidos (polvo en suspensión), para evitar el ingreso de este agente al organismo se deben utilizar protectores respiratorios con un filtro adecuado al agente contaminante.

Digestiva: Podemos ser afectados no solo por ingerir directamente el producto sino por otros elementos contaminados los cuales llevamos a la boca y nariz.

Cutánea: Se produce en el momento que ingresan los contaminantes por los poros y estos a su vez llegan al torrente sanguíneo. Los efectos no necesariamente se presentarán de forma inmediata (Estado de Latencia), se debe tener especial cuidado cuando se produce una lesión con algún elemento contaminado ya que de esta forma el agente tiene acceso directo a nuestro organismo, la piel deja de ser nuestra capa protectora que además hace daño a nuestro organismo.

Concentración y dosis[editar]

La toxicidad de la mayoría de los compuestos es dependiente de la dosis. La dosis es la cantidad de compuesto por unidad de masa (kg) y tiempo al que se expone un sistema biológico.

La toxicidad de un compuesto puede venir dada por el compuesto mismo, por los metabolitos que se generan en su metabolismo (principalmente hepático) o por ambos.

DL50 (Dosis Letal 50%), se refiere a la dosis de una sustancia que mata al 50% de una población biológica.

ED50 (Dosis Efectiva), es la que produce una reacción adversa en el organismo.

Referencias[editar]

  1. a b c d e f Daniel T. Teitelbaum (2009) [Primera edición: 1982]. «Capítulo 56: Introducción a la toxicología ocupacional y ambiental». escrito en Estados Unidos. En Bertram G Katzung; Susan B Masters; Anthony J Trevor. Farmacología básica y clínica. Lange médical book (11a edición edición). México: McGraw-Hill-Lange. pp. 987–998. ISBN 978-607-15-0336-7. OCLC 699461359. 
  2. "Entre la ciencia y el crimen". Libro sobre Orfila y la toxicología
  3. Página web de la OSHA United States Occupational Safety and Health Administration Consultado el domingo 1° de Abril del 2012.

Bibliografía[editar]

  • Curtis D. Klaassen, Ph.D. Casarett and Doulls Toxicology, the basic science of poisons. Séptima edición. New york: Mc Graw Hill;2008

Enlaces externos[editar]