¿Qué es toxicología? Defina los conceptos de efectos tóxicos, riesgo y xenobióticos.

1. ¿Qué es toxicología? Defina los conceptos de efectos tóxicos, riesgo y xenobióticos.

• La toxicología es el estudio de la manera en que los venenos naturales o los fabricados por el hombre producen efectos nocivos en los organismos vivos con el fin de determinar la capacidad potencial de la sustancia química estudiada a producir efectos adversos en los organismos vivos.
• Efecto tóxico: Se define también como respuesta tóxica a cualquier desviación del funcionamiento normal del organismo que ha sido producida por la exposición a substancias tóxicas.
• Riesgo: es la probabilidad de que una sustancia produzca efectos tóxicos en un organismo biológico. La toxicidad depende de diferentes factores: dosis, duración y ruta de exposición, forma y estructura de la sustancia química misma y factores humanos individuales.
• Xenobióticos: Es todo compuesto químico que no forme parte de la composición de los organismos vivos. Suelen ser contaminantes (concentración en exceso) de determinados ambientes y generalmente ejercen algún tipo de efecto sobre los seres vivos, aunque no tengan toxicidad aguda.

1. Menciones los tipos de efectos tóxicos existentes, sus causas y manifestaciones en los seres vivos. ¿Cuáles son los órganos más afectados por la exposición a sustancias químicas?

• Toxicidad local: se limitan a la parte del cuerpo que está en contacto con la sustancia química, es decir la piel, los ojos, las vías respiratorias o los intestinos. Como ejemplos pueden citarse erupciones cutáneas, quemaduras, lagrimeo y tos producidos por irritación en garganta.
• Toxicidad sistémica: Son aquellos efectos más difusos se refiere a cuando los efectos adversos se producen lejos del lugar de entrada del tóxico, requiere la absorción y distribución de la sustancia o de sus metabolitos desde el lugar de contacto inicial hasta el punto donde ejerce su acción tóxica.
• Los órganos más afectados por exposición a sustancias químicas son la piel, los pulmones, el hígado, el sistema nervioso central, los riñones y la medula ósea.

1. Explique las llamadas dosis-respuesta y dosis-efecto como conceptos fundamentales en toxicología. Justifique su respuesta representándola gráficamente.

La relación dosis-efecto es la correspondencia entre la dosis de exposición y la magnitud de un efecto específico en un individuo determinado. La relación dosis-efecto, al tener cada individuo diferente sensibilidad, los efectos diferirán de manera que se representarán en función de una campana de Gauss donde se podrá encontrar una zona de máxima respuesta correspondiente a individuos “normales”.

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Por otra parte, la relación dosis-respuesta (RDR) pone de manifiesto la correspondencia entre la dosis de exposición y la proporción de individuos, dentro de un grupo de sujetos definido, que presentan un efecto específico con una magnitud determinada. Ambas relaciones, por tanto, pueden representarse de modo gráfico, como curvas dosis-efecto y dosis-respuesta.

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1. ¿Por qué es utilizada la dosis letal media (LD50) en la clasificación de la toxicidad de los compuestos?

La elección de la mortalidad del 50% como prueba patrón evita la posible ambigüedad de hacer medidas en los extremos, y reduce la cantidad de pruebas requeridas. Sin embargo, esto también implica que DL50 no es la dosis mortal en todos los casos; en algunos casos pueden ser letales dosis menores, mientras que en otros hay supervivencia a dosis más altas que la DL50.

1. Explique brevemente los mecanismos por los cuales los xenobióticos dan lugar a reacciones toxicológicas.

• Mecanismos de tipo citotóxico: Es cuando el xenobiótico o sus derivados son capaces de producir directamente una lesión celular.
• Mecanismos de tipo farmacológico, fisiológico, o bioquímico: Cuando la toxicidad es debida a un efecto bioquímico farmacológico o fisiológico indeseable provocado por el xenobiótico o uno de sus metabolitos.
• Mecanismo de tipo inmunológico: Es cuando la acción tóxica de la sustancia esta mediada por el sistema inmunitario.

1. Desarrolle sus comentarios sobre los procesos que dan lugar al cáncer de origen químico ¿Cómo actúa el sistema inmunitario en defensa contra la exposición ante agentes infecciosos?  

Lo que popularmente conocemos como cáncer es un conjunto de patologías que se caracterizan por la proliferación incontrolada de células que conllevan la aparición de tumores localizados. Esta proliferación de tumores puede producirse en la totalidad de órganos y tejidos (aparato digestivo, vejiga, pulmón, pleura, etc.). En la aparición de un tumor pueden incidir gran cantidad de factores, tanto endógenos (características del individuo, componente genética, etc.) como exógenos o ambientales (dieta, exposición a sustancias químicas, etc.). El establecimiento de relaciones causa/efecto entre la exposición a sustancias químicas y la aparición del cáncer se ve dificultado, entre otras causas, por los largos periodos de tiempo que a menudo separan la exposición al agente de los primeros síntomas de la enfermedad.

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El sistema inmunitario actúa básicamente por dos tipos de efectos inmunotóxicos: inmunoestimulación dentro de esta se encuentran reacciones de hipersensibilidad y autoinmunidad, inmunodepresión.

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1. ¿Qué es la toxicocinética de un compuesto? Explique los procesos que son parte de ella.

El conocimiento de la cinética de una substancia en un organismo permite comparar, extrapolar y predecir su comportamiento en otro organismo; además, en la toxicología clínica este conocimiento es útil en el diagnóstico y pronóstico de una intoxicación. Se entiende como fase toxico cinética al conjunto de procesos que dentro del organismo vivo determina la cantidad de toxico que será capaz de tomar contacto con el sistema biológico especifico con el que reacciona. Se trata de una fase intermedia, pero importante, en el mecanismo global del fenómeno toxico, que está integrada por una serie de procesos de índole muy diversa, cada uno de los cuales puede actuar como un factor determinante, o regulador, de la concentración que el toxico puede alcanzar en el receptor y conseguir el nivel adecuado para provocar el daño toxico, es decir, son responsables de que el toxico se encuentre en las condiciones idóneas para poder actuar como tal. En consecuencia, los procesos implicados en esta fase toxicocinética determinan lo que se suele conocer bajo el nombre de disponibilidad biológica del toxico.

1. Absorción: proceso de transferencia de sustancias químicas del exterior al interior del organismo.
2. Distribución: una vez absorbidos los xenobióticos entran en la circulación sanguínea a un nivel que depende del sitio de absorción. De la sangre los xenobióticos son distribuidos a los diferentes tejidos, esta distribución consta de dos fases, una rápida que viene gobernada, por la perfusión y otra lenta que viene gobernada por la afinidad.
3. Metabolismo y biotransformación: su función es transformar los xenobióticos en derivados más polares con el objetivo de facilitar su excreción, es decir su eliminación del organismo. El hígado es el principal responsable de la metabolización de los xenobióticos aunque muchos otros tejidos como riñón, pulmones, la piel y el tracto gastrointestinal, tienen también una considerable capacidad metabolizadora.  
4. Excreción: es la eliminación de los xenobióticos siendo la principal la vía principal la orina seguida de la bilis.

1. ¿Qué efectos produce en el organismo la exposición ante dos o más compuestos tóxicos y cuáles son las posibles interacciones físico-químicas entre las sustancias?

La coexposición puede alterar las velocidades de absorción, grado de unión a proteínas, variar los grados de biotransformación o excreción de uno o de varios compuestos interaccionantes. El efecto que un xenobiótico puede tener sobre la exposición del otro (incluyendo la afinidad relativa por el lugar de acción, la posibilidad de interacción entre xenobióticos y metabolitos) cuando un sistema biológico sufre una exposición mixta de 2 o más compuestos, puede producirse uno de los siguientes efectos:

• Adición.- Es cuando el efecto combinado de dos compuestos es igual a la suma del efecto de cada agente dado por separado, cada sustancia química realiza sus acciones como si no existiera otra.
• Sinergismo.- Es cuando el efecto combinado de 2 compuestos es mayor que la suma del efecto de cada agente dado por separado. El tetracloruro de carbono y el etanol son un buen ejemplo. La exposición simultánea a estas dos sustancias químicas, ambas hepatotóxicas (tóxicos hepáticos), produce mucho más daño al hígado del que se hubiera producido de manera aditiva.
• Potenciación.- Es cuando un compuesto no toxico aumenta el efecto de un agente toxico. A manera de ejemplo, el isopropanol, que no es tóxico para el hígado, potencia la hepatotoxicidad del tetracloruro de carbono.
• Antagonismo.- Es la interferencia de un compuesto con la acción de otro, disminuyendo su efecto.

Las posibles interacciones físicoquímicas entre las sustancias pueden ser

• Interacciones químicas: La toxicidad de una substancia se puede incrementar o disminuir por la exposición simultánea o consecutiva con otra substancia.
• Interacciones toxicocinéticas: Cuando un compuesto altera la disposición (absorción, distribución, biotransformación o excreción) y con ella la cantidad de xenobiótico y metabolitos reactivos que llegan al sitio activo.
• Toxicodinámicas.- cuando la presencia de un compuesto influye sobre la respuesta celular del otro.

1. ¿Cuál es el principal objetivo de la toxicología industrial y en que herramientas se basa para lograrlo?

El principal objetivo es determinar la capacidad potencial de las sustancias químicas estudiadas a producir efectos adversos en los organismos vivos, e investigar su naturaleza, incidencia, mecanismo de producción, los factores influyentes y la reversibilidad de dichos efectos adversos. Por ende identificas y cuantificar los riesgos asociados a la exposición de los contaminantes industriales para poder precisar los niveles admisibles de exposición y las adecuadas medidas de seguridad e higiene con el fin de prevenir efectos indeseables sobre la salud.

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