Toxicología e Higiene Agroindustrial

Transcripción

1 UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CENTRO DEL PERÚ FACULTAD DE CIENCIAS APLICADAS TARMA INGENIERIA AGROINDUSTRIAL Toxicología e Higiene Agroindustrial FASE DE ACCIÓN TOXICA: FASE DE EXPOSICIÓN, FASE TOXICOCINÉTICA Y FASE TOXICODINAMICA PARTE I / PARTE II Facilitador: Ing. Miguel Angel Quispe Solano TARMA, 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 AGENTE XENOBIOTICO FASES DE LA ACCION TOXICA FASE TOXICODINAMICA 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 FASE DE EXPOSICIÓN INHALACIÓN INGESTIÓN CONTACTO CUTANEO CONTACTO OCULAR ABSORCION PLASMA ORGANO BLANCO EFECTO TOXICO FASE CLINICA DISTRIBUCION Y BIOTRANSFORMACION ORINA HECES AIRE ESPIRADO BILIS ELIMINACION FASE TOXICOCINETICA Exposicion Toxicocinética Toxicodinamica FASES DE ACCION TOXICA Medio ambiente Alimentacion + Toxico Desorpción del Tóxico (eliminación) Absorción Distribución Biotransformación (Transformación metabólica) Eliminación B Interacción del tejido diana A 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 1

2 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). 2

3 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). 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. Sustancia - Puede eliminarse sin alteración. (Protóxicos) - Experimentar transformaciones que faciliten la eliminación. -Experimenten modificaciones estructurales que aumenten o disminuyan su cualidad tóxica 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 3

4 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. 4

5 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 < 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. 5