1) Curvas Dosis-Respuesta La curva dosis-efecto se construye graficando en las ordenadas los Efectos (E)causados en el organismo expuesto a una sustancia química y en las absisas las Dosis(D) a las que fue expuesto.

La correspondencia entre la cantidad de tóxico y la magnitud del efecto es lo que seconoce como la relación dosis-efecto o dosis-respuesta (uno de los conceptoscentrales de la toxicología):

RELACIONES DOSIS-RESPUESTA

En la práctica: dos tipos de efecto tóxico: 1) Efecto tóxico gradual: aumenta de forma progresiva con el incremento de la dosis hasta llegar a una dosis(Dmax) en la que se obtiene un efecto máximo (Emax) - La representación gráfica ideal: hipérbole - La representación gráfica real: curva sigmoidea (una recta en escalasemilogarítmica) debido a una región de homeostasis (resistencia, reparación, etc.) abajas dosis. Hormesis (hormetinas): Presentación de efectos beneficiosos a dosis bajas y adversosa dosis altas. 2) Efecto tóxico cuántico: produce respuestas de “todo o nada” que se representan en función del % deindividuos de la población total (frecuencia) que manifiesta el efecto para una dosisdada. LETALIDAD

Hormesis

A) Tipos de Efectos tóxicos

B) Estudio de la Curva - La curva “debe” pasar por el origen (valor de cero cuando la dosis es cero) - a valores muy bajos de la dosis, la curva es horizontal - Región NOAEL (No Observed Adverse Effects Level): la región de la curva dondelos efectos no son medibles (cálculo de índices de toxicidad) NOAEL (Non Observed Adverse Effects Level) es el nivel de exposición experimental que representa el máximo nivel probado alcual no se observan efectos tóxicos. LOAEL (lowest observed adverse effect level) El nivel experimental más bajo, en el estudio crítico (*), en el que se observa que seproduce el efecto adverso - región lineal: la pendiente de la curva crece con la dosis, hasta que se llega a unapendiente máxima (la respuesta es directamente proporcional a la dosis).Aproximadamente del 16 al 84% de la respuesta máxima - A dosis mayores la pendiente empieza a decrecer hasta que la curva se vuelveasintótica a un valor máximo de la respuesta (Emax y Dmax).

(*)Se conoce como estudio crítico al experimento o conjunto de experimentos quecontienen los mejores datos de dosis-efecto de una sustancia para una vía deexposición determinada. Para decidir cuál es el mejor, se consideran los siguientes criterios:- Si existe algún buen estudio hecho en humanos, se selecciona como el estudio crítico.- Si no se cuenta con buenos estudios en humanos, entonces se utiliza informaciónobtenida con animales, prefiriéndose la que provienen de modelos en los que elmetabolismo de la sustancia es similar al que se observa en el hombre.- En la ausencia de estudios, en especies que sea claramente relevantes, se asume que los humanos son tan sensible como los organismos más sensibles en los que se haya hecho experimentación.

% Respuesta

C) Parámetros toxicológicos DE50 (CE50) (Dosis Efectiva, nivel 50%). Para representar las curvas dosis-efecto por un número se suele utilizar la dosis que produce una respuesta igual a la mitad de Emax: DE50. efectos graduales: la DE50 es la dosis que produce una respuesta igual a la mitad de larespuesta máxima. efectos cuánticos: la DE50 es la dosis que produce una respuesta determinada en el50% de la población. DL50 (CL50)(Dosis Letal, nivel 50%). es la dosis a la cual el 50% de la población que recibe esa dosis muere

Potencia vs. Eficacia La Potencia hace referencia al rango de dosis dentro del cual una sustancia producerespuestas crecientes. La curva del tóxico (o droga) más potente aparece más cercanaal origen. La potencia de un droga está influenciada por factores tales como laabsorción, el metabolismo, etc. La eficacia es una medida de la capacidad intrínseca de la droga para producir unefecto. Está relacionada a una acción más fundamental de la droga. Se estimamidiendo la altura máxima de la curva dosis-respuesta (Emax)

2) INDICES DE TOXICIDAD - Los índices de toxicidad son los parámetros toxicológicos que se utilizan en laevaluación de riesgos y se obtienen de los estudios de dosis-respuesta. - Se estiman en forma diferente los índices para cancerígenos y para no cancerígenos. - Los valores de estos parámetros son los que se comparan con las dosis suministradasque se estiman en los estudios de exposición a tóxicos ambientales. - La mayoría de los valores publicados de los índices de toxicidad se calcularon en basea efectos observados experimentalmente en exposiciones controladas de animales de laboratorio.

2.1) EFECTOS NO-CANCERÍGENOS Concepto de tolerancia Existe un nivel de dosis suministrada (Dosis umbral) en el que el organismo puedetolerar la exposición sin manifestar ningún daño (para poblaciones sensibles) Dosis de Referencia (DdR) (RfD) Es el nivel de exposición diaria que no produce un riesgo apreciable de daño enpoblaciones humanas, incluyendo las subpoblaciones sensibles. La DdR se calcula en base al NOAEL o al LOAEL. El primer paso es obtener el valor de NOAEL de la sustancia para la vía de exposición,tipo de efecto y período de exposición. Si no se ha determinado el NOAEL se usa elLOAEL. Se calculan diferentes DdR dependiendo de la vía de entrada del tóxico,período de exposición evaluado y de tipo de efecto agudo observado. La DdR se deriva a partir del NOAEL o LOAEL aplicando una serie de Factores deIncertidumbre (FI) y un Factor Modificador (FM). Para calcular la DdR se divide el NOAEL (o LOAEL) por el producto de todos los FIs yFM.

DdR = NOAEL / FIs x FM Donde FIs es el producto de todos los FI, FM es el factor modificador

los FI representan incertidumbres inherentes a la extrapolación de los datos experimentales disponibles. Las bases para la aplicación de los FI son:

- Se usa un FI de 10 para tomar en cuenta las diferencias interespecies entre el hombre y los animales de estudio cuando el NOAEL se obtuvo de experimentos con animales.

- Se usa un FI de 10 para tomar en cuenta la variabilidad en la población general. Tiene por objeto proteger a las subpoblaciones más sensibles (niños, ancianos)

- Se usa un FI de 10 cuando el NOAEL se obtuvo de un estudio subcrónico y se deseaestimar la DdRc

- Se usa un FI de 10 cuando se usa el LOAEL en lugar del NOAEL. Este factor intentaconsiderar la incertidumbre asociada con la extrapolación de LOAEL a NOAEL

El FM se aplica: entre 0 y 10 para reflejar una evaluación cualitativa profesional de las incertidumbres adicionales en el estudio crítico y en la base de datos que no se hayan mencionado entre los FI precedentes. El valor normal del FM es 1.

2.2) EFECTOS CANCERÍGENOS Concepto de no-tolerancia. No hay dosis que se considere libre de riesgo. Los carcinógenos no genotóxicos presentan un comportamiento similar al de lostóxicos no cancerígenos y el índice de toxicidad más adecuado en este caso es la dosisde referencia DdR. Los índices de toxicidad para cancerígenos (mecanismos genotóxios) es el el factor de pendiente (FP, SF) acompañado por el correspondiente análisis del peso de la evidencia

Peso de la evidencia - Es una evaluación de la información existente para determinar si un compuesto sepuede considerar como cancerígeno para humanos. Se basa fundamentalmente en la demostración experimental de que la sustanciaproduce tumores. Se caracteriza de forma separada la información proveniente de estudios humanos yanimales.

Clasificación de la Cancerogenicidad por Peso de la Evidencia (EPA) GRUPO DESCRIPCION A Cancerígeno para Humanos B Probable cancerígeno para Humanos

B1 Hay información limitada en humanos B2 Hay información suficiente en animales pero no en humanos

C Posible cancerígeno humano D No clasificable como cancerígeno para humanos E Evidencia de no- cancerígeno para humanos

En la actualidad se ha propuesto una alternativa diferente para clasificar loscancerígenos en función de la información experimental disponible en tres grandescategorías: 1.-Cancerígeno Comprobado/Probable, 2.-No se ha probado que sea cancerígeno 3.- No es probable que sea cancerígeno.

1996

Se propone: - que no se dependa exclusivamente de los resultados de estudios de tumorogénesis. Que se le de peso a los resultados obtenidos en estudios de genotoxicidadin vitro- Especificar el nivel en función de la ruta de exposiciónDespués de asignar la sustancia a cualquiera de los 3 grupos, se hace una descripción resumida de la base experimental para clasificarla en esa categoría.

Clasificación Estandar de la IARC (Peso de la evidencia) Grupo 1: Cancerígeno en humanos

Existe suficiente evidencia para concluir que puede causar cáncer en humanos Grupo 2A: Probable cancerígeno en humanos

Existen fuertes evidencias para concluir que puede causar cáncer en humanos Las evidencias son limitadas en humanos y suficientes en animales de

experimentación Grupo 2B: Posible cancerígeno en humanos

Existe alguna evidencia de que pueda causar cáncer en humanos, pero por el momento no son concluyentes

Las evidencias son limitadas en humanos e insuficientes en animales de experimentación Grupo 3: No clasificable como cancerígeno en humanos

No existen evidencias de que sea cancerígeno en humanos Las evidencias son inadecuadas en humanos e insuficientes en animales de

experimentación Grupo 4: Probable no cancerígeno en humanos

Existen fuertes evidencias de que no causa cáncer en humanos No existen evidencias de que cause cáncer en humanos ni en animales de

experimentación

Canadá

Cálculo del Factor de Pendiente A las sustancias que se ha demostrado que son cancerígenos para el hombre, o que es probable que lo sean (sustancias del los grupos A, B y C / 1 /1, 2), se les determina elíndice de toxicidad que se usa para evaluar riesgos ambientales producidos porcancerígenos. Es necesario extrapolar los resultados observados hacia la región de dosis cercanas acero usando diferentes modelos matemáticos. El Factor de Pendiente (las unidadesson (mg/Kgxdía)-1), es la pendiente de la región linearizada de esta curva. Los Factores de Pendiente van siempre acompañados de la clasificación por peso de la evidencia del cancerígeno.

Identificación de la información adecuadaPara obtener los Factores de Pendiente que se encuentran tabulados en la literatura, se tuvo que revisar la información científica existente y se seleccionó según:- se le dió preferencia a los buenos datos obtenidos con humanos. - Si son datos obtenidos con animales se prefieren aquellos obtenidos con especies que respondan en forma más parecida a los humanos (metabolismo, fisiología y farmacocinesis). - se prefieren los datos de las especies más sensibles. - Cuando no se tiene ningún estudio que se pueda seleccionar como el más apropiado, pero varios estudios apoyan en forma colectiva la estimación, lo que se adopta es la media geométrica de las estimaciones de las pendientes de todos los estudios.