UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CENTRO DEL PERÚ Mecanismos de la ... · alimentaría) y condiciones...
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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.