Toxicocinética Biotransformación y Excreción

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Universidad Metropolitana de Educación, Ciencia y Tecnología.

Facultad de Derecho y Ciencias Forenses

Licenciatura en Criminalística y Ciencias Forenses

Integrantes:

Sánchez, Rosmeri

2-741-182

Ortega, Eilyn

8-928-1944.

Asignatura:

Toxicología Forense

Tema:

Toxicocinética Biotransformación y Excreción

Profesora:

Lizbeth González

Fecha de entrega:

Miércoles, 7 de noviembre del 2018.

Introducción

Hoy en día, tenemos los tóxicos muy presentes bien porque usamos productos que contienen agentes químicos, porque ingerimos medicamentos o simplemente por la contaminación hacia el medio ambiente, que emergen de los coches o como los vapores de las centrales nucleares. El ser humano, ante la necesidad de alimentarse, se vio obligado a consumir productos que encontraba a su alcance. Es en este preciso instante cuando, el ser humano, se dio cuenta de que algunos resultaban perjudiciales, conociendo así los llamados envenenamientos (por sus efectos mortales), que más adelante utilizarían para la caza. Es por esto que es importante conocer sobre la toxicocinética que es el conjunto de fenómenos que experimentan y estudian los procesos lo que el cuerpo hace con el tóxico desde su entrada al organismo hasta su salida. Evalúan como entra una sustancia en el organismo y que sucede con ella dentro del mismo y todos los procesos subsiguientes como el transporte por los fluidos corporales, distribución, acumulación en tejidos y órganos, biotransformación, la absorción y la eliminación de la sustancia del organismo excreción.

Objetivos

Generales  

• Conocer las distintas rutas de excreción de las sustancias tóxicas y describir los principales mecanismos implicados en ellas.
• Indicar el significado toxicológico de los procesos de biotransformación.

Específicos

• Conocer los sistemas principales de las reacciones de fases l y ll.
• Identificar la importancia de los factores que modifican la biotransformación.

Toxicocinética

Son todos aquellos procesos que suceden desde la puesta en contacto del tóxico con el organismo hasta su eliminación están divididos en: absorción, distribución, biotransformación y excreción del tóxico. Todos estos procesos ocurren simultáneamente. El conjunto de todos ellos, el equilibrio dinámico que existe va a determinar la concentración del tóxico en el órgano diana y, por tanto, sus efectos tóxicos.

• La Biotransformación: Constituye los procesos por los cuales las moléculas se transforman, mediante reacciones enzimáticas, en compuestos mas hidrosolubles, generalmente de menor toxicidad y más fácilmente eliminables que la molécula inicial.

El fin principal de la biotransformación es modificar un compuesto lipofílico a un compuesto hidrofílico que pueda ser fácilmente excretado por orina o bilis, evitando su acumulación en los seres vivos.

En general, un compuesto hidrosoluble no va a necesitar biotransformación, excretándose directamente por la orina, mientras que los xenobióticos liposolubles han de experimentar las fases l y ll para poder ser excretados por la orina.

Los procesos de biotransformación tienen lugar preferentemente en el hígado, aunque estas enzimas puedan estar localizadas en otros tejidos: pulmones, riñón, intestino, placenta y ojos. El orgánulo celular implicado es el retículo endoplasmático liso, a veces también el citoplasma celular y, raramente, las mitocondrias. Una vez biotransformado el tóxico, es el aparato de Golgi el encargado de excretarlo de las células.  

En la biotransformación de un xenobiótico pueden obtenerse dos resultados:

• Detoxificación o Inactivación Metabólica: En la mayoría de los casos los xenobióticos experimentan variaciones que disminuyen su toxicidad y facilitan su excreción.
• Toxificación o Activación Metabólica: En algunos casos, los procesos de biotransformación van a dar lugar a compuestos con mayor toxicidad que el compuesto original, bien al aportar a la molécula inicial unas características fisicoquímicas que no poseía (transformación del etilenglicol en ácido oxálico) o por aumento de la reactividad del tóxico, aumentando su afinidad por receptores o enzimas (paratión se transforma en paraoxón de mayor afinidad por la enzima colinesterasa); o, en ocasiones, esta biotransformación induce la aparición de grupos electrofílicos o nucleofílicos, radicales libres o reactivos redox, que son capaces de interaccionar con moléculas endógenas, desencadenando los efectos nocivos (paraquat al generar radicales libres de oxígeno, alteración del ADN  por medio de grupos electrofílicos, etc.).

La biotransformación de un tóxico tiene lugar generalmente en dos fases:

• Fase l: Incorporación de un grupo funcional en la molécula del tóxico. En general, esta primera fase va a conferir a la molécula mayor reactividad, favoreciendo que pueda tener lugar la segunda fase.

Como resultado de esta primera fase se pueden obtener metabolitos mas tóxicos que la molécula inicial.

En esta fase participan reacciones que son catalizadas por diferentes enzimas que se hallan repartidas por todo el organismo.

• Oxidación: Catalizadas por el sistema citocromo P450 mono oxigenasa, localizado en el retículo endoplasmático liso, fundamentalmente en células hepáticas.

De esta forma, los alcoholes se oxidan a grupos aldehídos. Los aldehídos se oxidan a grupos ácidos.  

•  Reducción: Catalizadas por reductasas microsomales (retículo endoplásmico) y citoplásmicas.  

Destacan la reducción del grupo nitro a nitroso y aminas, saturación de dobles enlaces, reducción de grupos aldehídicos a alcoholes, de grupos ácidos a aldehídos.  

• Hidrólisis: Ruptura de enlaces por incorporación de una molécula de agua. Esta reacción es catalizada por enzimas abundantes en el citoplasma celular y en los microsomas.

De esta forma, los grupos esteres liberan el grupo alcohólico y el grupo ácido, las amidas y los enlaces peptídicos son hidrolizados por carboxilesterasas y peptidasas.  

• Hidratación: Ruptura del anillo epoxi por incorporación de una molécula de agua (obteniéndose dioles). Participan epoxidasas del retículo endoplásmico liso.

• Fase ll: En esta segunda fase los grupos funcionales incorporados al tóxico en la fase l (oxidrilo, amino, carboxilo, etc.) se conjugan con moléculas endógenas, tales como el ácido glucurónico, grupos sulfato, glicina, glutatión, acetilos y metilo, aminoácidos. Al incorporar estos grupos se incrementa en gran medida la hidrosolubilidad del tóxico y se facilita su excreción.

Son reacciones que necesitan un aporte energético y la participación de enzimas transferasas.

• Sulfatación: Incorporación de un sulfato a un grupo hidroxilo. Catalizada por enzimas sulfotranferasas localizadas en el citoplasma celular del hígado, mucosa gastrointestinal y riñones.  
• Glucuronidación: Incorporación de ácido glucurónico a grupos hidroxilo, ácidos, amino, tioles, etc. Catalizado por enzimas glucuronosil-transferasas calizadas en la fracción microsomal.
• Conjugación con Glutatión: El glutatión es un tripéptido presente en el hígado de los mamíferos. Como sustratos se encuentran los compuestos aromáticos, heterocíclicos, alicíclicos, etc.

• La Excreción: Es el proceso por el cual los tóxicos son definitivamente eliminados del organismo.

La ruta de excreción mas importante es la orina, seguida de las heces y el aire exhalado. Otras vías implicadas en la eliminación de los xenobióticos son la leche, el sudor, la saliva, lágrimas y pelos.

Los pasos a través de las membranas, implicados en la excreción de un tóxico, son fundamentalmente procesos de filtración, difusión pasiva y transporte activo.

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