Fundamentos de Toxicología: Procesos y Mecanismos de Interacción de Sustancias

Medicina y Ciencias de la salud6,84 KB

Absorción de Sustancias Tóxicas

La absorción es la transferencia de sustancias químicas desde el lugar de exposición hasta la circulación general.

Principales Vías de Absorción

  • Digestiva: Incluye vías endonasal y rectal. Es la más frecuente en intoxicaciones voluntarias, criminales y accidentales. Se absorben únicamente sustancias liposolubles.
  • Respiratoria.
  • Cutánea (piel).
  • Otras: Intramuscular (IM), Intravenosa (IV), Subcutánea (SC).

Parámetros que Influyen en la Absorción

Los factores que afectan la absorción incluyen:

  • Solubilidad
  • Superficie de absorción
  • Estado de repleción gástrica
  • Tamaño molecular
  • Estado de vascularización
  • Velocidad de tránsito
  • Interacciones

Principios de Toxicidad por Vía Digestiva

  • No se absorben todos los tóxicos que se ingieren.
  • Los ácidos débiles se absorben en el estómago y las bases débiles en el intestino delgado.
  • La velocidad de absorción está limitada por el tamaño molecular.
  • La dilución dificulta la absorción.
  • La precipitación disminuye la absorción.
  • La competitividad con la superficie de absorción disminuye la velocidad de difusión.
  • Si se acelera el tránsito, disminuye la absorción.

Principios de Toxicidad por Vía Respiratoria

  • Las intoxicaciones respiratorias son graves y agudas; el tóxico llega a la sangre rápidamente y alcanza altas concentraciones debido a la gran superficie de intercambio.
  • Pequeñas concentraciones de tóxico dan lugar a intoxicaciones graves, debido al gran volumen de aire contaminado que intercambian diariamente los pulmones.
  • Los tóxicos no pasan por el hígado y, por lo tanto, no intervienen los mecanismos de defensa y metabolismo hepático.

Distribución de Xenobióticos

La distribución es el paso del tóxico desde la sangre a diferentes tejidos donde ejercerá su acción o se acumulará. Es un sistema en equilibrio que, en la práctica, no se alcanza completamente, ya que el tóxico, a medida que llega a los tejidos, se va metabolizando y el equilibrio se desplaza favoreciendo la eliminación.

Biotransformación y Metabolismo

La biotransformación o metabolismo son las transformaciones que sufre el tóxico en el organismo. El objetivo final es formar un compuesto hidrosoluble, poco tóxico y fácilmente eliminable. Se realiza en dos fases:

  • Fase I: Reacciones de oxidación, reducción e hidrólisis.
  • Fase II: Reacciones de conjugación.

Factores que Modifican la Biotransformación

  • Polimorfismos genéticos
  • Influencia ambiental
  • Factores fisiopatológicos
  • Factores intrínsecos (del tóxico)
  • Factores individuales

Interés Toxicológico de la Biotransformación

  • Actúa como mecanismo desintoxicante.
  • Puede generar una sustancia más tóxica (bioactivación).
  • Aplicación al tratamiento de intoxicaciones.
  • Utilidad en investigación toxicológica.

Eliminación de Xenobióticos

La eliminación consiste en extraer los xenobióticos de la sangre y devolverlos al medio externo a través de la orina o las heces, o mediante exhalación. Las vías de eliminación son:

  1. Vía Renal (Urinaria): Los mecanismos fundamentales son:
    • Filtración glomerular
    • Secreción tubular activa
    • Reabsorción tubular pasiva
  2. Por Vía Respiratoria: Se eliminan tóxicos volátiles, gases y vapores.
  3. Por Vía Biliar: Los tóxicos transformados en el hígado pasan a la bilis y se excretan finalmente en las heces la fracción no reabsorbida.
  4. Otras Vías:
    • Salivar: Se excretan metales (ej., Hg, Pb).
    • Por medio de anexos de la piel (glándulas sudoríparas, pelo, uñas): Útil para el análisis de metales pesados o drogas de abuso.
    • Láctea: Se eliminan gran cantidad de sustancias, como los insecticidas organoclorados y metales.

Toxicodinamia: Mecanismos de Acción de los Tóxicos

La toxicodinamia se refiere al modo de acción o al mecanismo de interacción molecular de la sustancia original o de sus metabolitos con los sistemas biológicos del huésped.

Mecanismos de Acción de los Tóxicos

  • Global: Ácidos y álcalis que originan destrucción tisular intensa por un mecanismo de necrosis.
  • Selectiva: Capacidad del tóxico, a determinadas concentraciones, para afectar a ciertas células y no a otras. Las células afectadas y no afectadas pueden pertenecer al mismo o a diferentes organismos. Existen dos tipos:
    1. Alteración de la concentración efectiva del tóxico en el lugar de acción:
      • Por factores de tipo toxicocinético. Ej: paraquat.
      • Por diferencias en la biotransformación. Ej: malatión.
    2. Presencia o ausencia de "dianas" susceptibles de ser atacadas por el tóxico.

Clasificación de los Mecanismos de Acción de los Tóxicos

  1. Alteración de la composición o fluidez de membranas: (Ej.: digitálicos, DDT, anestésicos, disolventes orgánicos, estrógenos, etanol).
  2. Generación de hipoxia:
    • Asfixias físicas: Provocadas por el "desplazamiento" del oxígeno del ambiente. Ej.: gases inertes.
    • Asfixias bioquímicas: Interrupción de procesos oxidativos celulares. Ej.: CO y tóxicos metahemoglobinizantes, CNH, etc.
    • Asfixias sutiles: Originan hipoxia relativa.
  3. Alteración a nivel de metabolitos esenciales.
  4. Alteración de la actividad enzimática: Inhibición o estimulación enzimática.
  5. Alteraciones a nivel de material genético.
  6. Generación de intermediarios reactivos.

Mecanismos de Defensa Frente a Radicales Libres

  • No Enzimáticos: Reacciones con pequeñas moléculas localizadas en el citoplasma o en las membranas. Ej.: glutatión reducido, alfa-tocoferoles, beta-carotenos, ácido ascórbico.
  • Enzimáticos: Incluye diversos sistemas enzimáticos que actúan de forma coordinada. Ej.: superóxido dismutasa/catalasa, glutatión reductasa/glutatión peroxidasa.

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