equipo 6 toxicidad aguda y subaguda
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Universidad Juárez Autónoma de TabascoDivisión Académica de ciencias Biológicas
Toxicología Ambiental
Prof. Raymundo Hernández Martínez
Toxicidad aguda y subaguda
Equipo N° 6
Maricela Sánchez ReyesAlfredo San Martin Lima
Jesús Marcelino Oleta Jiménez Geissel Adriana Gramajo Rivera
Eliana De La Cruz Santos
Toxicidad
Se entiende por "toxicidad" a la cantidad de una sustancia que, bajo un
conjunto específico de condiciones, causa efectos perjudicial. La toxicidad
indica la potencia de una sustancia venenosa y no la afección producida por
ésta . La toxicidad se expresa como la cantidad de la sustancia en mg/kg de
peso vivo que origina efectos biológicos determinados, en un tiempo dado y
en una especie establecida.
Toxicidad aguda
Existen diversos indicadores de toxicidad, entre ellos tenemos:
Dosis letal absoluta(DL 100), que corresponde a la mínima cantidad de sustancia con la capacidad de provocar la muerte de todos los animales del grupo ensayado bajo condiciones especificas.
Dosis letal 50 (DL50), que equivale a la cantidad de sustancia que mata al 50% de la población.
Dosis letal mínima (DL01), que corresponde a la menor cantidad de sustancia capaz de provocar la muerte de un animal en el grupo experimental.
Dosis Umbral (Du), que concierne al nivel de sustancia por debajo del cual no se espera que aparezcan efectos nocivos, aunque sean de carácter leve.
Por lo general, se determina la toxicidad aguda presentada por la DL50 en mg
de sustancia por kg de peso corporal. Sin embargo, como la toxicidad de una
sustancia (considerada en función de su peligrosidad) y la potencia de esa
sustancia (expresada en relación con la cantidad del toxico presente) no son
términos absolutos sino relativos, necesitan para su aplicación unos patrones
de referencia .
En este sentido, para indicar la potencia de cualquier tipo de toxico se ha
venido utilizando una escala de valores basada en la DL50 de la sustancia:
Escala de valores de la DL50
DL50
1. Extremadamente toxico < 1 mg/kg
2. Altamente tóxico 1-50 mg/kg
3. Moderadamente tóxico 50-500 mg/kg
4. Ligeramente tóxico 0.5-5 g/kg
5. Prácticamente no tóxico 5-15 g/kg
La toxicidad aguda señala los efectos de una dosis administrada en 24 horas,
pudiendo a parecer sus efectos en pocas horas o días, para este tipo de
ensayos, la sustancia es administrada a los animales mediante una sola toma,
para observar después la sintomatología consecuente a su actividad toxica y
el nivel de letalidad que produce.
Dosis y toxicidad
Como se aprecia en el cuadro siguiente, diversas sustancias pueden resultar
tóxicas en dosis elevadas, mientras que en dosis menores pueden resultar
inocuas (e incluso terapéuticamente útiles, en el caso de medicamentos).
SUSTANCIADosis inocuao útil
Dosis tóxica
Dosis letal
Alcohol etílico Nivel hemático de etanol
0.05% 0,1% 0.5%
Monóxido de carbono % unido a hemoglobina
< 10% 20-30% > 60%
SecobarbitalNivel hemático
0.1 mg/dl 0.7 mg/dl > 1
mg/dl
Aspirinatableta 500 mg
1 -2 tab.(0.5 - 1 g)
20 tab. (10 g)
68 tab.(34 g)
Ejemplos de toxicidades en algunas sustancias
Hay cuatro tipos básicos de daños causados por los materiales tóxicos:
El daño fisiológico: Pueden ser reversibles o irreversibles, dañan a la salud
del organismo.
Carcinogénesis: La inducción de la aparición de cáncer.
Mutagénesis: La inducción de daños genéticos.
Teratogénesis: La inducción de defectos en el nacimiento.
Estudio de toxicidad aguda
1. El procedimiento inicial consiste en investigar una serie de rangos de dosis del compuesto en una única especie de animales. Esto requiere seleccionar una vía de administración, preparar el compuesto de una forma adecuada para su administración por la vía seleccionada, y elegir una especie adecuada.
El compuesto ensayado puede ser menos toxico por administración oral que por administración intramuscular, porque sea poco o nada absorbido a través del tracto gastrointestinal, o por que sea destoxificado al pasar a través del hígado tras su absorción intestinal, por lo tanto la vía utilizada para la administración de un compuesto puede modificar la toxicidad del agente.
Fundamentalmente todos los ensayos iniciales de toxicidad aguda se llevan cabo en ratas o ratones debido:1. A su bajo costo2. Disponibilidad3. Abundantes datos
toxicológicos sobre esta especie.
2. Generalmente los organismos usados deben de ser genéticamente idénticos y libres de organismos patógenos. Deben conservarse en condiciones estériles en un ambiente constante e iluminados con luz artificial, que en lo posible debe de ser equivalente a la luz solar , durante 12 horas al día.
3. Una vez que se ha seleccionado el organismo y se la han proporcionado condiciones de vida apropiadas, entonces puede exponerse a un rango de concentraciones de la sustancia de la sustancia toxica.
4. Solo se recurre a dos animales para cada dosis los cuales, son sometidos a observación durante 24 horas como mínimo, si siguen teniendo un aspecto saludable pasado este tiempo , se observan a intervalos diarios como mínimo una semana, ante la eventualidad de aparición de toxicidad retardada.
5. La secuencia para determinar la toxicidad aguda de un nuevo compuesto consiste en una nueva primera investigación experimental preliminar de rangos o intervalos de dosis, unas experiencias subsiguientes para estrechar el intervalo de la dosis efectivas para determinar la letalidad, y finalmente se lleva a cabo una experiencia definitiva para establecer la curva dosis- respuesta para dicha letalidad.
En consecuencia, los estudios sobre toxicidad aguda apoyan unas informaciones toxicológicas muy valiosas:
1. Apreciar la naturaleza de los efectos tóxicos nocivos observados
2. Establecer una correlación entre magnitud del efecto y la dosis administrada.
3. Conocer la DL 50, es decir, determinar de modo estadístico la dosis capaz de provocar la muerte en el 50% de los animales del grupo experimentado.
4. Indicar oportunas recomendaciones a tener en cuenta en el planteamiento de aquellos estudios toxicológicos que han de requerir una duración mas prolongada.
5. Predecir los efectos tóxicos que podrían darse en el ser humano.
Objetivos de pruebas de toxicidad aguda
Estudio de Toxicidad Subaguda
Estos estudios tiene por objeto por objeto esbozar el potencial toxico de los
PPV (Producto Proteínico Vegetal) y dilucidar problemas tales como
sensibilidad de la especie, naturaleza de los cambios grandes y
micropatologicos, y la dosis aproximada a la cual se producen estos efectos.
Deberían proporcionar también orientaciones para la selección de la dosis para
pruebas de toxicidad crónica y cualquier estudio bioquímico o funcional que
pudiera ser necesario.
Deberían realizarse de conformidad con códigos reconocidos y buenas
practicas de laboratorio.
Estudio de Toxicidad Subaguda en animales
estudio de toxicidad subaguda se deben utilizar como mínimo 2 especies de cada sexo
un roedor preferentemente una rata y uno no roedor (perros, monos y cerdos
miniatura.
se pueden establecer las especies de animales que con
mayor probabilidad proporcionen información por
similitud con el hombre.
Las pruebas con roedores por lo general se comienzan con análisis en el momento del destete o poco después y se asignan a grupos de
igual tamaño equilibrado con respecto a su distribución
numérica, sexo y peso medio
Los grupos deberían ser suficientemente grandes para
proporcionar datos estadísticamente adecuados.
Duración del estudio
Las pruebas de toxicidad subaguda debería durar como mínimo un mes.
Prueba Draize
Esta prueba se acostumbra a realizar en
grupos de conejos albinos, a los que
inmovilizados en el interior de unas cajas,
se les aplica el concentrado de la
substancia química que se quiere probar.
La prueba puede durar entre una o varias
semanas. La reacción al producto además
de irritación produce inflamaciones,
úlceras, ceguera, etc.
Con todo ello, los estudios de toxicidad subaguda nos proporciona
conocimientos, que son importantes para poder concluir de un modo adecuado
acerca de los posibles comportamientos tóxicos de todas aquellas sustancias
químicas relacionadas con el ámbito vital del ser humano. En la practica,
permiten disponer de los datos siguientes:
1. Información sobre los principales efectos tóxicos.
2. Detección de los órganos dianas implicados.
3. Naturaleza acumulativa o retardada de los efectos tóxicos.
4. Posible reversividad, o no, de los efectos tóxicos.
5. Orientación sobre la dosis a utilizar en los estudios crónicos.
Ejemplo de toxicidad aguda del ENDOSULFAN
El endosulfán es un insecticida que actúa por contacto o a nivel estomacal para controlar más de 100 plagas diferentes. Se ha usado en cultivos de numerosas especies vegetales (más de 60) que incluyen plantas alimenticias y no alimenticias, tales como:
1. Té
2. vegetales (lechuga, jitomate, alcachofas),
3. frutas (nueces, fresas, peras, uvas)
4. forrajes (alfalfa), tabaco y algodón
EXPOSICIÓN Y EFECTOS TÓXICOS
En humanos
La principal vía de exposición de la población al endosulfán es la ingestión de
alimentos contaminados con residuos de este plaguicida durante su aplicación
o debido a su bioacumulación. En adultos jóvenes de una edad entre 25 y 30
años se han estimado valores de ingesta diaria de 1.8 x 10-6 y 2.5 x 10-6
mg/kg de peso para el α y β endosulfán, respectivamente . El consumo de
productos de tabaco contaminado suele ser otra fuente de exposición a este
compuesto.
La exposición aguda al endosulfán en los humanos ha mostrado
graves daños a nivel sistémico. En casos documentados de
intoxicación intencional o accidental se han mostrado efectos tales
como: náusea cianosis
Vómito Dipnea
salivación excesiva Edema pulmonar
debilidad Hemorragias internas
Vértigo
Daño renal agudo
Confusión
Trombosis
Agitación
paro cardiaco
Convulsiones
edema cerebral masivo
pérdida de la conciencia
muerte
En sobrevivientes de una intoxicación aguda se ha observado, además, deterioro cognitivo y emocional, fallas en la memoria y descoordinación motora.
Por su parte la exposición crónica produce efectos menos severos, pero igualmente importantes y sus órganos blanco principales son el cerebro y el hígado. Existen evidencias, en individuos ocupacionalmente expuestos, de un incremento de las enzimas de daño hepático, cambios histopatológicos en hígado, daño renal, dolor de cabeza, taquicardia y bradicardia, malestar y dolor abdominal, náuseas, vómito, diarrea, daño al ADN y formación de micro núcleos en leucocitos.
En animales de laboratorio
Los efectos en diferentes especies de animales (ratones, ratas, perros y
conejos)ante la exposición aguda al endosulfán son muy similares a los
descritos anteriormente en los humanos.
Asimismo, en estas especies se han realizado múltiples estudios
crónicos que muestran daños en hígado y riñón, pero también en otros
órganos.
• disminución en la ganancia de peso • aumento en el peso del cerebro, corazón,
hígado, riñón, bazo y paratiroides • calcificación de corazón, aorta y otras
arterias • disminución de los niveles de
hemoglobina, • células rojas y hematocrito • cambios histopatológicos e incrementos
en las enzimas de daños hepático • congestión, degeneración, fibrosis y
necrosis en el tejido renal; proteinuria • respuesta inmune disminuida• sensibilidad al ruido
• pánico ante estímulos visuales
• cambios en los niveles de neurotransmisores
• disminución del aprendizaje y memoria• aumento en la actividad motora
espontánea • disminución de los niveles séricos de
testosterona y hormonas hipofisiarias.• espermatogénesis alterada y reducción
en la cuenta y anormalidades en los espermatozoides
• disminución del peso• cambios degenerativos en testículo• aberraciones cromosómicas y
mutaciones en células somáticas.
la exposición crónica a endosulfán en animales de experimentación puede producir: