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Toxicología e Higiene Agroindustrial

Facilitador: Ing. Miguel Angel Quispe Solano

FASE DE ACCIÓN TOXICA: FASE DE

EXPOSICIÓN, FASE TOXICOCINÉTICA Y FASE TOXICODINAMICA PARTE I / PARTE II

TARMA, 2012

@UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CENTRO DEL PERÚ

FACULTAD DE CIENCIAS APLICADAS TARMA

INGENIERIA AGROINDUSTRIAL Mecanismos de la Acción Toxica

La exposición de los tóxicos a través de la

alimentación y medio ambiente parecen ser inevitables, por ello los riesgos de toxicidad deben de reducirse al mínimo aceptable se

debe tener una protección a la salud en cuanto a materia de alimentación (Seguridad

alimentaría) y condiciones ambientales.

Este contexto es necesario para la prevención y reducción de la toxicidad de los

agentes químicos.

Cinética de un tóxico

El proceso de génesis de los efectos biológicos clínicamente observables de una sustancia toxica presenta fenómenos complejos que se dividen en tres fases

AIRE

AGUA

ALIMENTOS

OTROS

AGENTE XENOBIOTICO

INHALACIÓN

INGESTIÓN

CONTACTO

CUTANEO

CONTACTO

OCULAR

OTROS

PLASMA

ORINA

HECES

AIRE

ESPIRADO

BILIS

OTROS

FASES DE LA ACCION TOXICA

FASE DE

EXPOSICIÓN

ABSORCION

FASE TOXICOCINETICA

ELIMINACION

FASE CLINICA

DISTRIBUCION Y

BIOTRANSFORMACION

FASE

TOXICODINAMICA

ORGANO

BLANCO

EFECTO

TOXICO

FASES DE ACCION TOXICA

Exposicion

Toxicocinética

Toxicodinamica

Medio ambiente

Desorpción del Tóxico (eliminación)

Alimentacion + Toxico

Distribución

Absorción

Eliminación

Biotransformación (Transformación

metabólica)

Interacción del tejido diana

A

B

A) Se determina la disponibilidad fisica de la sustancia.

B) Se determina la disponibilidad biológica de la sustancia

1)En la FASE DE EXPOSICIÓN : se da la desintegración de la forma presentada, disolución del principio activo, el principio activo esta disponible para la absorción

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En esta fase se agrupan todos los factores que determinan las concentraciones del toxico, si estas son suficientes, el órgano diana (tejido o células) entrara en contacto con la sustancia toxica.

Dependerá de la importancia suprema de las propiedades físicas tales como: finura de sub. división, la forma cristalina, la presencia de adyuvantes y la forma de preparación.

Durante la fase de exposición el toxon puede ser transformado químicamente en productos mas o menos tóxicos (en el estomago y intestino pueden ocurrir cambios químicos).

2) En la FASE TOXICOCINÉTICA : el principio activo esta disponible para la acción, En esta fase se estudia la velocidad de cambio de la concentración de la agente xenobiotico dentro del organismo.

En esta fase se estudio del curso temporal de la toxico desde que se absorbe, hasta que se elimina.

2.1) ABSORCIÓN GASTROINTESTINAL:

Generalmente el tóxico ingresa en el

organismo por la vía digestiva este va

acompañado por una serie de nutrientes

que presenta el alimento.

La absorción suele verse favorecida por el

pH alcalino. Condiciones en las que la

disrupción, se acentúa por fijación de los

toxicos a los esteroles de las membranas

celulares.

El lugar de absorción más importante es el estómago e intestino delgado.(ya que hay una actividad de enzimas digestivas que interacción con alimentos ingeridos y la actividad de las bacterias intestinales).

Factores que afectan:

Grado de lipofilia, Concentración tóxico en medio externo, Superficie intercambio, Volumen total organismo Masa grasa del organismo, pH del medio, pK del toxico

La sustancia atraviesa la membrana celular por dos procesos: Difusión (esto es por moción cinética), y transporte activo (movimiento de las sustancias combinadas químicamente en la membrana con productos transportadores).

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2.2) DISTRIBUCIÓN :

Depende de la Capacidad de atravesar membranas

celulares, Afinidad por los diversos tejidos, La Velocidad

de distribución determinada por flujo sanguíneo.

- Transporte en la corriente circulatoria enlazados a

proteínas plasmáticas (albúmina, transferrina,

ceruloplasmina, lipoproteínas), mediante enlaces

débiles, reversibles: puentes de H, van der Waals,

iónicos.

Fijación (retención) del tóxico) cuando se ha ingerido ↑ dosis

Los xenobióticos se pueden acumular en algunos tejidos y órganos (afinidad por estructura, solubilidad, difusión pasiva, transporte activo, etc.) aumentando su concentración:

- El punto donde provocan efecto tóxico es cuando hay afinidad (CO afinidad por hemoglobina)

- En lugar diferente a donde ejerce su acción tóxica (Pb se acumula en tejido óseo y daña tejidos blandos)

- Hígado y Riñón: Órganos donde más se concentran xenobióticos debido a presencia de proteínas enlazantes

- Grasas corporales: compuestos altamente lipofílicos

2.3) BIOTRANSFORMACIÓN (Transformación metabólica)

Afortunadamente, los animales superiores han desarrollado un número de sistemas metabólicos que convierten los agentes xenobióticos liposolubles en metabolitos hidrosolubles capaces de ser excretados por las vías de eliminación. A esta actividad bioquímica se le ha denominado proceso de Biotransformación.

Es la Transformación de los xenobióticos

en el organismo, resultando en otro(s)

productos, El objetivo es transformar los

compuestos en más polares, lo cual

facilitaría su eliminación.

Se puede llevar en varios órganos: piel,

intestino, riñón, pulmón, hígado (No

siempre conduce a la detoxificación de las

sustancias).

Sustancia

- Puede eliminarse sin alteración.

(Protóxicos)

- Experimentar transformaciones

que faciliten la eliminación.

-Experimenten modificaciones

estructurales que aumenten o

disminuyan su cualidad tóxica

La biotransformación Se da mediante mecanismos

enzimáticos localizados especialmente en lo

microsomas hepáticos, con la importante participación

de los citocromos

Ocasionalmente produce metabolitos más tóxicos que

el compuesto original.

Fases de la biotransformación

FASE 1: Se adiciona o desenmascara algún grupo polar en la estructura química.

El compuesto tóxico se convierte en uno menos tóxico que el original la reacción que generalmente se da por

Oxidación :

Microsomales: Monooxigenasas de función mixta (citocromo P450 y monooxigenasas con FAD) y sistemas aminooxidasas

No microsomales: Alcohol-deshidrogenasa, aldehido deshidrogenasa

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En esta fase se alteran o crean nuevos grupos

funcionales. Estos cambios, generalmente

incrementan la polaridad de la molécula. Las

biotransformaciones oxidativas catalizadas por las

enzimas microsomales hepáticas son las reacciones

enzimáticas más importantes implicadas en la fase I

del metabolismo de tóxicos naturales.

FASE 2: Reacciones de conjugación para incrementar la solubilidad en agua de moléculas con grupos polares y facilitar excreción.

- Son reacciones de CONJUGACIÓN, catalizadas por enzimas citosólicas

- Tienen lugar sobre la estructura primaria y principalmente sobre METABOLITOS FORMADOS en la fase I

- El proceso tiene lugar con CONJUGANTES de origen ENDÓGENO, mediante enlaces COVALENTES (poco reversibles)

- Son reacciones BIOSINTÉTICAS. Necesitan E suministrada por activación de cofactores o del sustrato

Las reacciones de conjugación de fase II

convierten los metabolitos intermediarios

procedentes de la fase I en productos finales

que son fácilmente eliminados por el

organismo. El fármaco o metabolito

procedente de la fase I se acopla a un

sustrato endógeno (ácido glucurónico, ácido

acético o ácido sulfúrico) aumentando así el

tamaño de la molécula. Estos conjugados,

fuertemente polares, suelen ser inactivos y

se excretan con rapidez por la orina y las

heces.

ÁCIDO GLUCURÓNICO

Sobre estructuras con grupos: –COOH; -OH (fenoles, alcoholes 2arios, 3arios); -NH2; -SH

La Reacción requiere UDPGA (α). Catalizada por UDPglucuronosil transferasa. Se produce cambio de configuración α a ß

Actividad localizada en retículo endoplasma tico celular

Integración del proceso de Biotransformación del

xenobiótico (adaptada de Klaasen et al, 1986)

Los compuestos polares formados altamente

conjugados son generalmente inactivos y eliminados.

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2.4) EXCRECIÓN DEL TÓXICO

(Eliminación): En este proceso se

conduce a la eliminación de la

estructura Primaria o de sus metabolitos

por la vía más congruente con sus

propiedades químicas, Ejemplo: La

Excreción Urinaria se da por la

eliminación moléculas hidrosolubles,

por: Filtración glomerular (Pm < 60.000

D), Difusión tubular pasiva, Secreción

tubular activa.

En la Fase toxicodinámica: se da la interacción del toxon con el tejido receptor en el tejido blanco acá se tiene el efecto (solo después de ello se observa los efectos tóxicos de una sustancia)

En medicamentos estos fases se hablan en términos de Farmacéutica, la farmacocinética y la farmacodinámica.