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Fundación H. A. Barceló – Facultad de Medicina 2do.AÑO

MICROBIOLOGÍA Y

PARASITOLOGÍA GENERAL Y

ALIMENTARIA

Módulo 5 – Peligros químicos implicados en Enfermedades Transmitidas por

Alimentos.

UNIDAD 1: Introducción a la Toxicología de alimentos. Exposición – Toxicocinética.

Absorción.

Docentes

Dra. Susana Carnevali de Falke

Dra. Maria Claudia Degrossi

Microbiología y Parasitología General y Alimentaria Módulo 5 ‐ Unidad 1

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OBJETIVO

− Conocer y comprender los conceptos claves relacionados a la Toxicología de Alimentos.

− Comprender el mecanismo de acción de las sustancias tóxicas que ingresan al

organismo junto a los alimentos.

− Distinguir las fases o procesos fundamentales cuyo fin último es la producción de efectos

perjudiciales para el organismo diana: la fase de exposición, la fase toxicocinética y la

toxicodinámica.

− Comprender y relacionar qué pasa en cada una de ellas.

EJES TEMÁTICOS

− Generalidades.

− Toxicología de Alimentos. Efecto o respuesta tóxica. Factores que determinan el efecto

tóxico. Concepto de DL50.

− Toxicología de Alimentos y Acción del agente tóxico. Fase de exposición. Fase

Toxicocinética. Absorción.

GENERALIDADES

La definición tradicional de TOXICOLOGÍA es “ciencia de los venenos”. Sin embargo varios

agentes pueden causar daño al hombre y otros organismos, por lo tanto una definición más

descriptiva de toxicología es “el estudio de los efectos adversos de agentes químicos o

físicos sobre organismos vivos”.

Villanueva considera la Toxicología como "LA CIENCIA QUE ESTUDIA LOS TOXICOS Y

LAS INTOXICACIONES, comprendiendo el estudio del agente tóxico, su origen, sus

propiedades, su mecanismo de acción, las consecuencias de sus efectos lesivos, los

métodos analíticos para su investigación, los modos de evitar la contaminación ambiental y

de los lugares de trabajo, las medidas profilácticas de la intoxicación y el tratamiento

general".

Áreas de la Toxicología. El campo de la toxicología puede dividirse en las siguientes

subdisciplinas o subespecialidades, que cubren diferentes aspectos como clínico, analítico,

investigación y legislación:


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Figura 1.- Áreas de la Toxicología (Fuente: Fernícola, 2000).

Por ejemplo, la toxicología ambiental, estudia las sustancias químicas que contaminan los

alimentos, el agua, el suelo o la atmósfera. También aborda sustancias tóxicas que ingresan

a masas de agua como lagos, arroyos, ríos y océanos. Esta subdisciplina estudia la forma

en que las diferentes plantas, animales y seres humanos son afectados por la exposición a

las sustancias tóxicas. La toxicología ocupacional (industrial), analiza los efectos en la salud

que tiene la exposición a las sustancias químicas en el lugar de trabajo.

Concepto de agente xenobiótico. Un término muy usado en Toxicología para definir

cualquier sustancia extraña que ingresa al organismo desde el exterior, es el de agente xenobiótico (del Griego xeno, extraño).

Esto significa que tanto un medicamento como un plaguicida presente en un alimento son

considerados xenobióticos. Por ejemplo la cicuta cuyo veneno es conocido desde la

antigüedad, posee alcaloides que actúan sobre el sistema nervioso provocando parálisis

muscular y posterior muerte por parada respiratoria. Algunas especies cercanas a los seres

humanos por estar cultivadas en los jardines o incluso utilizarse para adornos como el ricino,

el acebo, adelfa, higuera, hiedra, cinamomos, durillo, estramonio o el tejo también pueden

causar efectos adversos. Otro ejemplo son los venenos de animales ponzoñosos.

Los alimentos son sustancias complejas en cuya composición no sólo intervienen nutrientes

sino también otras sustancias, algunas de las cuales pueden carecer de efectos fisiológicos

y que al ser ingeridas no se utilizan para la producción de energía ni para la síntesis de

componentes tisulares, sino que su presencia en los alimentos puede afectar la salud de los

consumidores y hasta pueden ocasionar la muerte. Estas sustancias son las que se

estudian en Toxicología alimentaria.

Si bien el término xenobiótico es de uso frecuente en el ámbito de la toxicología, para hacer

referencia a aquellos agentes químicos presentes en los alimentos que pueden provocar un

efecto nocivo para la salud se aplica el término “peligro químico”. Los peligros químicos

presentes en los alimentos, comprenden a un grupo heterogéneo de compuestos de origen

muy diverso, según el cual se los puede clasificar en dos grandes grupos:


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Figura 2.- Clasificación de los tóxicos (Peligros Químicos) de los alimentos según su origen

(Fuente: Silvestre, 1995).

Concepto de tóxico y toxicidad.

TÓXICO: la Toxicología considera como tóxicos aquellas sustancias que tienen una

capacidad inherente para producir efectos adversos perjudiciales en el organismo.

En la práctica podemos definir un "tóxico" como "todo agente químico que ingresado en el

organismo altera elementos bioquímicos fundamentales para la vida". Esta definición

excluiría los agentes físicos y los microorganismos causantes de toxiinfecciones que

normalmente son objeto de estudio en otras disciplinas. Además establece un estrecho nexo

de unión entre la Toxicología y la Bioquímica a través de los mecanismos de acción tóxica y

la lesión bioquímica inicial.

TOXICIDAD: "Capacidad inherente a una sustancia para producir efectos perjudiciales

en el organismo." El tóxico sería esa sustancia que produce dicho efecto biológico.

INTOXICACIÓN: Conjunto de trastornos que derivan de la presencia en el organismo de

un tóxico.

La presencia de un tóxico en el medio (agua que bebemos, aire que respiramos, etc.) sólo

indica riesgo, es decir, probabilidad de que ocurran efectos adversos. Cuando penetra en el

organismo e interactúa con sus dianas o receptores dando lugar a una respuesta biológica

entonces hablamos de impregnación. Sin embargo, no se considera intoxicación

propiamente dicha hasta que no aparecen síntomas o signos tóxicos; es decir, cuando las

alteraciones bioquímicas han alcanzado tal intensidad que se manifiestan clínicamente.

Obviamente, las medidas preventivas de la intoxicación surtirán más efecto si se aplican

durante la fase de riesgo o de impregnación.


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TOXICOLOGÍA DE ALIMENTOS

Todos los años se generan nuevos productos químicos que son comercializados dentro de

la industria alimentaria y que son ingeridos por todo tipo de personas independientemente

de su estado de salud. Por otro lado existen contaminantes que se encuentran naturalmente

en los alimentos o provenientes de actividades humanas tales como el caso de los

plaguicidas, residuos de medicamentos veterinarios, etc. Por ello es indispensable realizar

una evaluación toxicológica a fin de cuantificar la relación entre la exposición a una

sustancia peligrosa y la incidencia de efectos adversos a la salud, la cual depende de

factores como la toxicidad del contaminante, la duración de la exposición y la sensibilidad

del receptor.

La Toxicología alimentaria contribuye a interpretar el riesgo para la salud humana asociada a contaminantes químicos presentes en los alimentos.

La toxicología no sólo se ocupa de estudiar tales agentes sino, a su vez, de descifrar los

mecanismos que producen tales alteraciones y los medios para contrarrestarlas. Por eso el resultado de los estudios de toxicología es el establecimiento de límites de exposición.

A continuación analizaremos diversos conceptos que nos ayudarán a comprender el objeto

de la Toxicología de Alimentos.

Efecto tóxico o respuesta tóxica. Se define como tal, cualquier desviación del

funcionamiento normal del organismo que ha sido producida por la exposición a substancias

tóxicas. Los efectos adversos son aquellos que atentan contra la supervivencia o la función

normal del individuo y pueden tener lugar de varias formas: desde ocasionar

inmediatamente la muerte hasta cambios sutiles que no se manifiestan sino meses o años

más tarde. También pueden ocurrir a varios niveles dentro del organismo, afectando un

órgano, un tipo de célula o un producto bioquímico específico.

El efecto adverso o daño (cualquier desviación del funcionamiento normal del organismo

que ha sido producida por la exposición a sustancias tóxicas) es una función de la dosis y de

las condiciones de exposición (vía de ingreso, duración y frecuencia de las exposiciones,

etc.).

Factores que determinan el efecto tóxico. La toxicidad depende de diferentes factores:

dosis, duración y ruta de exposición (ver el módulo dos), forma y estructura de la sustancia

química misma y factores humanos individuales.


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Figura 3.- Factores que determinan el efecto tóxico.

Sistema Biológico. Es de suma importancia, ya que el efecto variará notablemente según

el organismo sobre el cual actúa el agente tóxico. Existe una gran variación en la

sensibilidad hacia los agentes tóxicos entre las diferentes especies de animales y el hombre.

La Toxicología Comparativa, indica, con base a estudios fundamentados, que modelo de

animal puede ser usado para extrapolar resultados experimentales al hombre.

Entre los factores más importantes que contribuyen a la diferente sensibilidad entre las

especies animales tenemos las siguientes:

a) Grado de diferenciación o complejidad del Sistema Nervioso Central,

b) Nivel de evolución de los mecanismos reguladores de las funciones corporales como son

temperatura, respiración, etc. (homeostasis),

c) Estructuración y diferenciación del sistema digestivo y respiratorio,

d) Característica y diferenciación de la piel.

Además de presentar diferente respuesta a un mismo tóxico las distintas especies (variación

interespecie), bajo las mismas condiciones ambientales, se puede presentar una diferente

sensibilidad dentro de la misma especie (variación intraespecie), la cual está generalmente

influenciada por dos parámetros principalmente que son la edad y el sexo. Con respecto al

sexo, se ha comprobado que hay una diferente respuesta para algunos xenobióticos

relacionada a los diferentes niveles hormonales; no obstante, esta diferenciación metabólica

solo se presenta después de la pubertad y se mantiene a través de la edad adulta. Otra

etapa a considerar por los importantes cambios hormonales es, sin dudas, el embarazo. En


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términos generales, se puede mencionar que los animales y el hombre en sus etapas muy

tempranas y en la senectud, son más sensibles a las sustancias dañinas o tóxicas, que

aquellos animales sexualmente maduros.

Con respecto a los factores genéticos, por ejemplo las alteraciones bioquímicas congénitas

por carencia de determinadas enzimas, o por poseer algunos individuos formas atípicas de

ciertas enzimas, incapaces de actuar en el ciclo metabólico en el que están implicadas, son

causa de una mayor susceptibilidad a la acción y riesgo de los tóxicos. Por ejemplo: el

favismo es una deficiencia de la enzima glucosa-6 fosfato deshidrogenada que produce

anemia hemolítica. La deficiencia de esta enzima es también importante en la ingesta de

acido acetil salicílico, quinina, etc.

En conclusión, es importante tener en cuenta que la toxicidad de un compuesto químico no

puede verse como una cifra definida y que el resultado esperado va a ser siempre igual,

pues éste puede verse modificado por la influencia de cualesquiera de los factores

anteriormente descritos.

Ambiente. Por ejemplo la temperatura ambiental afecta la toxicidad de las sustancias al

influenciar en la velocidad de las reacciones químicas que son termodependientes y al

modificar la vasodilatación superficial (para favorecer o reducir las pérdidas de calor) con lo

cual altera el volumen de sangre circulante y, en consecuencia, la cantidad de tóxico que

llega a los receptores. La temperatura puede afectar la absorción, la distribución y la acción,

un ejemplo de esto es el aumento de la absorción a través de la piel y del efecto de

plaguicidas como el paratión, cuando son utilizados en momentos del día en que la

temperatura está muy alta, es por esto que se recomienda su utilización en horas tempranas

de la mañana.

Carácter tóxico de una sustancia química. Si consideramos a los xenobióticos como

cualquier sustancia extraña que ingresa a nuestro organismo, entonces tanto un

medicamento que ingerimos (por ejemplo aspirina) o un plaguicida presente en un alimento

son considerados xenobióticos. A priori podría pensarse que el primero de estos ejemplos

corresponde a una sustancia beneficiosa para el organismo, no así el segundo, ya que se

trata de una sustancia nociva. ¿Es cierto este planteo? Hace ya muchos años, en el siglo

XVI, un científico conocido como Paracelso mencionó: “Todo es veneno y nada es veneno,

sólo la dosis hace el veneno". Es decir, cualquier sustancia puede ser un remedio o un veneno, sólo la dosis determina una u otra cosa.


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Figura 4.- La dosis hace al veneno.

Se podrían mencionar muchos otros ejemplos que también ponen de manifiesto el aforismo

de Paracelso, que indica que el efecto benéfico y dañino de una sustancia depende de la

dosis.

El rango de dosis necesario para producir un daño en un organismo vivo es muy amplio. Un

parámetro toxicológico utilizado para estimar cuán tóxica es una sustancia es la Dosis Letal 50 (DL50). Puede definirse como la cantidad de tóxico por peso de ser vivo que mata al

50% de la población expuesta. Se calcula estadísticamente a través del ensayo en animales

de experimentación.

Es una medida poco precisa, que depende, entre otros factores de la vía de administración

del compuesto así como de la especie animal utilizada en su determinación. En Tabla 1 se

presenta como ejemplo, las DL50 de distintas sustancias químicas.

Tabla 1.- Toxicidad aguda de algunas sustancias representativas (Fuente: Valle Vega y

Florentino, tomado de Klaassen et al, 1986)

Sustancia Química DL50* mg/ kg de peso.

Sustancia Química DL50* mg/ kg de peso.

Etanol 10000 Nicotina 1 Cloruro de sodio 4000 Tetradotoxina 0,1 DDT 1000 Dioxina (TCDD) 0.001 Sulfato de estricnina 2 Toxina botulinica 0.00001 * Dosis letal media, la cual produce la muerte en el 50% de los animales de experimentación,

expresado como mg del compuesto por Kg. de peso del animal.

En la Tabla 2 se presenta una clasificación de los compuestos químicos según el rango de

toxicidad aguda. Queda claro que a medida que la DL50 es más pequeña, la sustancia es

más tóxica con referencia a otra que tenga un valor mayor.

El oxígeno que es esencial para mantener la vida

de cualquier organismo aerobio, puede ser dañino

en ciertas circunstancias. Se sabe que una

atmósfera de oxigeno puro es nociva para cualquier

mamífero, ya que se consume rápidamente el ácido

aminobutírico, moderador de la transmisión

nerviosa cerebral, y como consecuencia, se

producen graves alteraciones nerviosas que llevan

a convulsiones y a la muerte.


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Tabla 2.- Rango de toxicidad aguda (Fuente: Valle Vega y Florentino tomado de

Deischmann and Gerarde, 1969)

Una DL50 determinada experimentalmente no es una descripción absoluta de la toxicidad

del compuesto en todos los individuos; evalúa la capacidad inherente del compuesto de

producir un daño pero no refleja la habilidad de la víctima para responder de una manera u

otra a la que se podría predecir.

TOXICOLOGÍA DE ALIMENTOS Y ACCIÓN DEL AGENTE TÓXICO.

La toxicidad es un fenómeno complejo en el que intervienen numerosos factores. La

toxicología de alimentos estudia el mecanismo de acción de una sustancia desde el

ambiente en que se encuentra hasta el lugar en que va a ejercer su efecto tóxico.

Figura 5.- Procesos que deben tener lugar para que una sustancia ejerza su acción tóxica

(Fuente: Silvestre, 1995).

1.- FASE DE EXPOSICIÓN. Para que una sustancia tóxica, presente en el ambiente cause

un daño a un organismo se necesita en primer lugar, como vimos anteriormente, que el

organismo esté expuesto a ella, por lo tanto la primera fase del mecanismo de acción de una

Se pueden reconocer tres fases o procesos

fundamentales cuyo fin último es la producción

de efectos perjudiciales para el organismo

diana: la fase de exposición, la fase

toxicocinética y la toxicodinámica, como se

muestra en la Figura 5 y que analizaremos a

continuación.


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sustancia va a ser la exposición, que es la manera en que el xenobiótico ingresa al

organismo.

La exposición es el contacto de una población o individuo con el xenobiótico o peligro

químico.

El agente, tal como se muestra en la Figura 6, puede ingresar al organismo por distintas:

Figura 6.- Distintas rutas de exposición (Fuente: Agencia para Sustancias Tóxicas y el

Registro de Enfermedades. DHHS Departamento de Salud y Servicios Humanos. USA)

La vía de exposición es importante ya que es bien conocido que un mismo agente tóxico

puede producir efectos muy diferentes, dependiendo del mecanismo por medio del cual el

tóxico entra en el organismo. Por ejemplo en el caso del disolvente hexano, si una persona

adulta inhala sus vapores, en un lapso de 1 a 3 minutos puede perder el conocimiento; sin

embargo, esta misma persona puede ser capaz de beber hasta algunas decenas de

mililitros sin que se observe efecto alguno de toxicidad aguda.

La magnitud de la exposición se determina midiendo o estimando la cantidad

(concentración) del agente que está presente en la superficie de contacto (pulmones,

intestino, piel, etc.) durante un período determinado de tiempo.

rutas: la ruta de exposición es el

camino que sigue un agente químico en

el ambiente desde el lugar donde se

emite hasta que llega a establecer

contacto con la población o individuo

expuesto. En nuestro caso, nos

interesa la transmisión a través del

agua y los alimentos.

vías de exposición (digestiva,

respiratoria y cutáneo-mucosa). En

el caso de los alimentos las

sustancias ingresan por vía

digestiva.

Figura 7.- Distintas vías de

exposición (adaptado de Peña,

Carter y Ayala Fierro).


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Figura 8.- Relación entre dosis de exposición y respuesta de un organismo

En la fase de exposición es muy importante la higiene y ordenamiento de los lugares de

trabajo donde se manipulan o almacenan productos químicos, la formulación de los

alimentos, la adecuada información que se le brinde a los consumidores y los hábitos

alimentarios que caracterizan a los distintos grupos humanos.

Tiempo de interacción del agente tóxico. El efecto de un agente tóxico sobre un sistema

biológico se traduce en una alteración del equilibrio fisiológico (homeóstasis), por lo que una

intoxicación es una enfermedad cuya evolución debe observarse en función del tiempo. Bajo

esta consideración, según el tiempo que dure la exposición, las intoxicaciones pueden

clasificarse como agudas, crónicas o subagudas (o subcrónicas).

Figura 9.- Características de la intoxicación aguda,

subaguda y crónica

La intoxicación subaguda se define como la patología que aparece en un tiempo corto

(días o semanas) de una única dosis o de subdosis administradas en pocos días. Si bien al

La dosis de exposición está

definida por la cantidad de sustancia

a la que se expone el organismo y el

tiempo durante el que estuvo

expuesto. La dosis determina el tipo

y magnitud de la respuesta biológica.

Habitualmente se expresa en

miligramos de la sustancia por kilo de

peso en un día (mg/kg/día).

La intoxicación aguda se define

como la patología que sobreviene, por

una sola dosis del tóxico, a las pocas

horas de la administración. También se

aplica al caso de varias dosis

administradas en un tiempo no mayor

de 24 h. En muchos de los casos de

una intoxicación aguda se presenta un

fenómeno de reversibilidad pero, si la

dosis es suficientemente alta, puede

ocasionar la muerte.


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inicio no se presentan trastornos visibles, a corto plazo se pueden obtener evidencias de la

intoxicación.

Finalmente, la intoxicación crónica es aquella que aparece por absorción repetida de un

tóxico en dosis que no producen por sí efectos tóxicos agudos (efectos subclínicos). Puede

demorar meses o años en expresarse. Suelen presentarse estados patológicos que, en la

mayoría de los casos, son de carácter irreversible. Un ejemplo clásico de intoxicación

crónica, es el efecto de las sustancias carcinogénicas, ya que en dosis subletales, este tipo

de compuestos no se evidencian a corto plazo. La intoxicación requiere de varios meses a

uno o varios años y cuando se manifiesta en forma clínica, es muy difícil de revertir el daño

producido.

PARA RECORDAR

Para que se verifiquen efectos adversos sobre un sistema biológico es necesario que el

agente tóxico (o sus metabolitos) lleguen al órgano blanco (o target), en una concentración

adecuada y durante un tiempo suficiente.

La ocurrencia de una respuesta tóxica depende de:

Propiedades físico-químicas del agente.

La situación de exposición.

Susceptibilidad del sujeto o sistema biológico.

Además: El efecto adverso o daño es una función de la dosis y de las condiciones de

exposición (vía de ingreso, duración y frecuencia de las exposiciones, etc.).

2.- FASE TOXICOCINÉTICA. El término toxicocinética (de cinética – movimiento) describe

el movimiento de las sustancias tóxicas dentro del organismo, estudiando su curso temporal

desde que se absorbe hasta que se elimina. Es decir describe "qué es lo que pasa con el

xenobiótico dentro del cuerpo". Abarca los siguientes procesos que se describen en la

Figura 10. En esta fase es donde se concreta la disponibilidad física de la sustancia, es decir

entra en contacto con las superficies

epiteliales del tracto digestivo, cruza las

membranas, alcanza el torrente sanguíneo

y desde allí se distribuye a los distintos

órganos, donde en uno o en varios de

ellos puede llegar a causar un daño

permanente.

Figura 10.- Etapas de la toxicocinética (adaptado de García, 2002).


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Puede ser transformado por las distintas enzimas del organismo, convirtiéndose en especies

químicas distintas que pueden ser menos o más dañinas que el tóxico original, es decir

experimentan una biotransformación. Finalmente se produce su excreción.

2.1 ABSORCION. Es el ingreso de una sustancia a la circulación, atravesando las

membranas biológicas. La absorción se ve afectada por los siguientes factores:

Vía de exposición. Características de la barrera: constitución, irrigación, superficie de

intercambio.

Concentración de la sustancia en el sitio de contacto.

Propiedades químicas y físicas de la sustancia.

En la Tabla 3 pueden observarse las diferentes velocidades de absorción según la vía de

exposición. Como puede observarse, resulta bajo el poder de penetración a través del tracto

gastrointestinal.

Tabla 3.- Velocidades de absorción según la vía de administración/ exposición (Fuente:

Valle Vega y Florentino)

Para llegar a su sitio de acción los peligros químicos deben atravesar membranas. El paso a

través de ellas puede realizarse mediante dos procesos fundamentales: difusión y transporte

activo.

Difusión: Muchos tóxicos cruzan las membranas celulares por difusión pasiva. A este

respecto existen propiedades físico- químicas de la sustancia que influyen en el pasaje por

este mecanismo tales como:

a. Tamaño y forma de la molécula: a menor tamaño, mayor facilidad para atravesar la

membrana. Además cuanto más se aproxime a la forma de una esfera, más fácil es el

pasaje.


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b. Liposolubilidad. La liposolubilidad de un compuesto es medido por el coeficiente de

partición lípido/agua, que es la relación entre la concentración del agente en la fase lipídica y

en la fase acuosa; un coeficiente de partición alto indica gran liposolubilidad. Esto está

relacionado con la estructura molecular, por la presencia de grupos que aumentan la

hidrofilicidad o liposolubilidad del compuesto. Si una sustancia es extremadamente

liposoluble no es absorbida en el intestino. Tal es el caso de la vaselina que actúa como

laxante.

c. Grado de ionización. la mayor parte de los agentes químicos son ácidos débiles o bases

débiles y poseen uno o más grupos funcionales capaces de ionizarse. El grado de ionización

depende del pKa del compuesto y del pH del medio. La forma cargada es incapaz de pasar

por el ambiente no polar de la bicapa lipídica, mientras que lo contrario ocurre con la forma

neutra. La difusión entonces estará controlada por la liposolubilidad de la forma no ionizada

del compuesto.

Figura 11.- Forma ionizada y no ionizada del ácido benzoico y la anilina (Fuente: Castro, G)

Transporte activo: Unos pocos compuestos tóxicos se absorben por sistemas de

transporte activo (Por ejemplo, el plomo se absorbe en el intestino usando el sistema de

transporte del calcio. El cobalto y manganeso utilizan el sistema transportador de hierro). El

transporte activo es de mucha relevancia en toxicología, en la eliminación de sustancias

extrañas al organismo. Por ejemplo, el SNC tiene dos sistemas de transporte, uno para

compuestos ácidos orgánicos y otro para bases, localizados en el plexo coroideo y sirven


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para expulsar sustancias indeseables del fluido cerebroespinal. El riñón también tiene dos

sistemas de transporte activo y el hígado tiene al menos tres, según sea la característica

ácido-base del compuesto a trasportar.

Otros procesos de transporte: El organismo posee algunos mecanismos especiales

para la remoción de materia particulada o moléculas muy grandes, tales como la fagocitosis

y la pinocitosis. Este tipo de transferencia a través de las membranas es importante en la

remoción de partículas de los alvéolos por los fagocitos y en el caso de algunos tóxicos en

sangre, por el sistema retículoendotelial del hígado y el bazo. Otros procesos que también

se encuentran son la filtración y la difusión facilitada.

INGESTIÓN DE XENOBIÓTICOS. Cuando un xenobiótico es ingerido puede ser absorbido

en cualquier parte del tracto gastrointestinal. El tubo digestivo es una membrana biológica

que va desde la boca hasta el ano. Puesto que en el aparato digestivo hay distintos

compartimentos con características histológicas, biológicas y fisicoquímicas distintas, y que

influyen en la absorción, esta será diferente en uno u otro. El lugar donde mayor es la

absorción es el estómago e intestino delgado (fundamentalmente duodeno). El mecanismo

principal es la difusión pasiva, con influencia decisiva del pH del medio y de la

liposolubilidad.

Figura 12.- Ingestión y Absorción de xenobióticos.

También puede haber absorción en otras partes del tracto gastrointestinal, incluyendo las

absorciones sublingual y rectal (la nitroglicerina administrada sublingual y un supositorio son


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claros ejemplos). Algunas sustancias muy liposolubles se absorben habitualmente en la

boca.

El intestino es el sitio más importante para la entrada de tóxicos en el organismo. La mayor

absorción se produce en el intestino delgado, de donde la sustancia química pasa al sistema

circulatorio por la vena porta y es transportada directamente al hígado.

El sitio de absorción depende en parte del estado de ionización del compuesto. Los ácidos

débiles es más probable que se absorban en el estómago, donde hay un pH bajo, mientras

que las bases débiles, que están menos ionizadas a pH alto, se absorben mejor en el

intestino donde existen estas condiciones. No obstante, la absorción del estómago no es

solamente cuestión de pH, ya que la presencia de alimento disminuye generalmente la

velocidad de la absorción de la mayoría de las sustancias, con independencia de sus

propiedades ácidas.

Otros parámetros que influyen en la absorción en el tracto gastrointestinal de tóxicos son:

− Superficie de absorción. En el duodeno se absorbe más sustancia que en el

estómago, porque su superficie es 10 veces mayor. Por tanto, los mecanismos que

favorezcan la evacuación gástrica, favorecen la absorción duodenal.

− Estado de repleción gástrica. Cuando el tóxico ha de competir con los alimentos u

otras sustancias por la mucosa gástrica, se enlentece la absorción (p. ej.: se emborracha

uno antes si toma alcohol en ayunas que si lo toma después de comer). Por esta razón se

administra aceite de parafina para retrasar la absorción.

− Tamaño molecular. Con un gran tamaño molecular se dificulta la absorción. Si

conseguimos que el tóxico se una a la albúmina, se forman macromoléculas y se retrasa la

absorción (por eso podemos dar en las intoxicaciones agua con clara de huevo).

− Estado de vascularización. Cuanto mayor sea la vascularización mayor será la

absorción, pues se produce una transferencia directa desde la mucosa a los capilares.

Algunos estados patológicos favorecen la absorción (úlceras, gastritis). Las bebidas frías

primero producen vasoconstricción y después vasodilatación. El CO2 de la bebida favorece

también la absorción por acelerar la evacuación gástrica al duodeno.

− Velocidad de tránsito. A mayor rapidez de tránsito intestinal, menos contacto con la

mucosa y menor absorción (por eso se actúa terapéuticamente dando un purgante salino).

Por el contrario a mayor tiempo de residencia mayor será la proporción absorbida y más

interacciones adversas con la flora bacteriana pueden producirse.


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− Interacciones. Se pueden producir interacciones que dificulten la absorción, tal es el

caso de sustancias que comparten el mismo mecanismo de absorción (Cd, Zn y Cu). Otras

interacciones facilitan la absorción. Esto ocurre con el EDTA y otros quelantes respecto de

los metales pesados, como el Pb, que habitualmente son poco solubles, pero que forman

complejos más solubles con los quelantes y se favorece su absorción. La dieta, pues

algunos componentes de los alimentos pueden interaccionar o competir con el xenobiótico

por su absorción. Tal es el caso del plomo, que utiliza los mismos mecanismos de

transporte que el calcio. Por lo tanto, una dieta rica en calcio limita las posibilidades de

absorción del plomo.

− Tipo de flora intestinal. La ingestión de nitratos en el agua de consumo es mucho

más peligrosa en chicos que en adultos, ya que ambos difieren en la calidad y ubicación

de la flora intestinal que puede metabolizar nitrato a nitrito, un agente

metahemoglobinizante. La flora intestinal es capaz también de realizar reducciones de

grupos nitro orgánicos, resultando en un factor carcinogénico para el hombre.

− Utilización de medicamentos. Por ejemplo, el uso de antiácidos.

Por ello durante la absorción en el intestino delgado, el área enorme de absorción que

presenta, la gran capilarización y los largos tiempos de residencia de la sustancia en él,

dependiendo de la movilidad intestinal, permiten que se tengan absorciones considerables

aunque la cantidad transportada por unidad de área y de tiempo, sea pequeña.

Algunos ejemplos para tener en cuenta:

- La estabilidad química de las sustancias frente al pH ácido del estómago, a las

enzimas digestivas de éste y del intestino y a la flora intestinal es de importancia crucial en

la toxicidad resultante. Por ejemplo, un veneno de víbora no es demasiado tóxico, si es

administrado oralmente, por la degradación enzimática que sufre en el TGI.

- En el estómago pueden formarse nitrosaminas carcinogénicas cuando debido al bajo

pH, los nitritos utilizados como conservantes en chacinados reaccionan con aminas

secundarias presentes naturalmente en frutas y pescado.

PARA RECORDAR

Las propiedades físico-químicas de los xenobióticos tienen particular importancia no sólo en

la absorción, sino en la distribución y excreción. Es decir van a regular como se absorbe,

como se distribuye, con qué facilidad llega a su sitio de acción, y como se excreta.

En las superficies del organismo cuya función principal es la absorción, normalmente se

presentan una o más de las siguientes condiciones:


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− alta irrigación sanguínea,

− tiempos de residencia prolongados,

− superficies expandidas, ejemplo las vellosidades del intestino,

− películas muy delgadas, ejemplo los alvéolos pulmonares,

− se pueden presentar combinaciones de estas características, como en el caso de intestino

delgado donde se tiene la superficie expandida y el tiempo de residencia largo.

BIBLIOGRAFÍA

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Shibamoto, T. Y L. Bjeldanes. Introducción a la Toxicología de Alimentos,1996, Editorial

Acribia, Zaragoza, España.


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Silvestre, A. (coordinador). Toxicología de los Alimentos, 1995, Hemisferio Sur, Buenos

Aires, Argentina.

Tejedor, M.C. Bioquímica Ambiental. 2007. Disponible en:

http://www2.uah.es/tejedor_bio/bioquimica_ambiental/entrada.htm

Valle Vega, P.; Florentino, M. Toxicología de Alimentos, 2000 Instituto Nacional de Salud

Publica Centro Nacional de Salud Ambiental, México, D.F. Cátedra Virtual. Disponible en:

http://www.cepis.org.pe/eswww/fulltext/toxicolo/toxico/toxico.pdf

Watson, D.(Editor) Natural Toxicans in Food, 1998

Direcciones electrónicas para consultar

http://www.cepis.org.pe/eswww/fulltext/toxicolo/toxico/alimento.html

http://superfund.pharmacy.arizona.edu/toxamb/desc.html

ACTIVIDADES

Preguntas de comprensión y reflexión.

1. ¿Qué es necesario para que se verifiquen efectos adversos sobre un sistema biológico?

2. A qué se refiere la expresión “todo es veneno y nada es veneno”. ¿A quién pertenece?

3. ¿De qué depende la ocurrencia de una respuesta tóxica?

4. ¿Por qué factores se ve afectada la absorción?

5. ¿Qué condiciones se presentan en las superficies del organismo cuya función principal

es la absorción?

6. ¿Cuáles son los factores que modifican la absorción gastrointestinal de tóxicos?

7. Compare la DL50 de la dioxina y el etanol y reflexione para cuál habrá mayor riesgo.

8. Investigue por qué el exceso de agua puede conducir a la muerte.

9. ¿Quién tomará la dosis más alta de aspirina? Una mujer adulta que pesa 60 kg y toma 1

comprimido (500 mg) o un bebé que pesa 9 kg y toma 1 comprimido (100 mg)

10. Complete las siguientes frases:

a. La dosis de exposición depende de

______________________________________________________________ y

determina__________________________________________________________________

__________________


20

b. La intoxicación aguda sobreviene, por __________________ dosis del tóxico, durante

_______________________

c. Para que el agente represente un _________________debe ocurrir la

___________________________ al mismo.

11. ¿Está Ud. de acuerdo o en desacuerdo con las siguientes afirmaciones? Justifique su respuesta.

a. El tamaño y la estructura química del xenobiótico juegan un papel importante en la

absorción gastrointestinal.

b. La absorción es más rápida en aquellas superficies que presenten una baja irrigación

sanguínea.

c. El coeficiente de partición de un agente químico es la relación

liposolubilidad/hidrosolubilidad.

d. Las moléculas liposolubles son absorbidas mediante transporte activo.

e. La mucosa gastrointestinal es permeable a los xenobióticos ionizados y de carácter ácido

débil y que la atraviesan por simple difusión mientras los liposolubles son absorbidos por

transporte activo.

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