Objetivos del Análisis Químico - Toxicológico

Detección y cuantificación de aquellos xenobióticos que se encuentran a niveles de vestigios o trazas.

Caracterización de las formas químicas bajo las que se encuentra la estructura del xenobióticos.

Reconocer aquellos metabólicos producidos en su biotransformación.

Esclarecer la presencia de tóxicos ignorados.

Significación de los resultados

Factores que impiden la atribución de un carácter absoluto o definitivo, a los resultados de los análisis químico-toxicológicos:

a) El toxico no se detecta en la muestra, porque ya fue eliminado cuando esta fue tomada.

b) Deficiencias inherentes a la metodología analítica, que dan lugar a la destrucción del toxico.

c) Escasa sensibilidad de la técnica.

d) Interferencias ocasionadas por otras sustancias.

Significación de los resultados

En la correcta interpretación de los resultados, debe hacerse referencia a los siguientes aspectos:

a) Aspecto metodológico, posibles limitaciones de las técnicas, imprecisiones, interferencias.

b) Aspectos analítico, correlación significativa entre los datos numéricos y el fenómeno toxico.

c) Aspecto fisiológico, determina la existencia de una relación entre las alteraciones detectadas y alguna patología concreta..

d) Aspecto clínico, corrobora el diagnostico efectuado previamente.

Pruebas Analíticas y Prevención del Riesgo Tóxico

No siempre resulta factible evitar de los tóxicos con el ser vivo.

El ser humano realiza muchas actividades expuestas a diversos agentes riesgosos.

La toxicología trata de:

a) Salvaguardar la salud pública.

b) Estudiar las perturbaciones funcionales ocasionadas, a fin de detectarlas antes de que alcancen niveles tóxicos.

Pruebas Analíticas y Prevención del Riesgo Tóxico

Las pruebas analíticas permiten establecer un diagnostico y tiene una relevante utilidad clínica.

Contribuirán también a la Redacción de Normas Internacionales se Seguridad.

Las estructuras xenobióticos, primarias o secundarias, dan lugar a interferencias metabólicas, manifestando por perturbaciones funcionales, detectables en los análisis de orina, sangre y aire espirado.

Es importante también la valoración de tales sustancias en los diferentes tejidos del organismo vivo: CAUSA

Posibilidades de actuación de un Xenobiótico Ambiental

CONCETRACION DEL TOXICO EN EL MEDIO

AMBIENTE

CONCETRACION DEL TOXICO EN EL AIRE

ESPIRADO

CONCETRACION DEL TOXICO EN EL MEDIO

AMBIENTE

CONCETRACION DEL TOXICO EN LA

SANGRE

CONCETRACION DE METABOLITOS EN LA

SANGRE

CONCETRACION DEL TOXICO EN LA ORINA

CONCETRACION DE METABOLITOS EN LA

ORINA

CONCETRACION DEL TOXICO EN LOS

TEJIDOS

CONCETRACION DE METABOLITOS EN

LOS TEJIDOS

SANGREValoración enzimático

Intermediarios metabólicosEXAMENES HEMATOLOGICAS

SANGREValoración enzimático

Intermediarios metabólicosPruebas funcionales

Parte no metabolizada

Fracción Absorbida

Parte metabolizada

INTERFERENCIAS METABOLICAS

Esquema de la metabolización y eliminación del benceno

BENCENO

RACCION RETENIDA POR EL ORGANISMO

ELIMINACION PULMONAR

METABOLIZACION

HIDROQUINONAPIROCATECOLFENOL

50%

16%34%

30% 3% 1%

Pruebas Analíticas y Prevención del Riesgo Tóxico

Triple actuación analítica:

Investigación y valoración de la estructura primaria del xenobióticos.

Investigación de los metabolitos en los medios biológicos.

Caracterización de las perturbaciones observadas, que daran idea acerca de ciertas lesiones bioquímicas.

Métodos Experimentales de Evaluación de la Toxicidad

Los métodos aplicados para la evaluación de la toxicidad se clasifican en 2 grandes grupos:

Primer Grupo, ensayos diseñados para evaluar efectos globales de los químicos.

a) Pruebas de toxicidad aguda, permiten determinar DL01, DL50 y DL100. una sola toma,

observacion variable. Fijan dosis posteriores.

Métodos Experimentales de Evaluación de la Toxicidad

b) Ensayos de toxicidad subcrónica, abarcan la decima parte del

tiempo vital del organismo. Varias tomas regulares o irregulares, ponen de manifiesto posible acumulación del toxico.

c) Estudios crónicos de toxicidad a largo plazo, abarcan 2/3 de la vida del animal.

Ponen de manifiesto algunas formas de toxicidad, sugieren pruebas complementarias.

d) Estudios bioquímicos, informan sobre transformaciones metabólicas e identificación de

metabolitos. Permiten seleccionar la especie adecuada para los estudios.

Métodos Experimentales de Evaluación de la Toxicidad

Segundo Grupo, Permiten proveer algún aspecto especifico y concreto de la toxicidad causada por cierto agente.

a) Estudio sobre funciones de reproducción, Evalúa efectos embriotóxicos, antes, durante y después del periodo embrionario.

b) Estudios sobre potencialidades mutagénicas, incidencia sobre el genoma.

c) Estudios sobre carcinogenidad, desarrollo de tumores.

d) Estudios sobre comportamiento, manifestaciones neurotoxicas de algunos compuestos.

e) Estudios inmunológicos, alteraciones del sistema inmune.

f) Estudios sobre efectos de potencialización, la toxicidad se ve incrementada en ciertos estados (Alcoholismo, Hipoproteinemia, etc).

Criterios sobre el Diseño de la Experimentación Toxicológica

Deben ser considerados:

Las propiedades moleculares de las sustancias a ensayar.

Especies animales a elegir.

Dosis a ensayar y vías de administración.

Duración de la experiencia.

Criterios sobre el Diseño de la Experimentación Toxicológica

Otros factores importantes:

Naturaleza y pureza compuesto en estudio.

Disponibilidad de métodos analíticos adecuados.

Comprobar la estabilidad del compuesto si va ha ser administrado en dosis repetidas.

Solubilidad del compuesto (agua y suero fisiológico, aceite vegetal, propilénglicol).

Tamaño del animal elegido, limita el volumen requerido para administrar ciertas dosis.

Estudios de Toxicidad Aguda

No deben considerarse como estudio de letalidad, diseñados para determinar la dosis mortal.

Actualmente permiten caracterizar los efectos agudos del compuesto (órganos diana, signos clínicos, datos de intoxicación).

Deben aplicarse a todos los compuestos químicos de interés biológico.

Se administra una sola toma en dosis crecientes: Actividad toxica y Nivel de

letalidad.

Estudios de Toxicidad Aguda

Observaciones sintomatológicas no sobrepasa los 14 días.

Especies: ratón y ratasi se trata de evaluar la dosis máxima tolerada: Conejos

Perros Primates

Tipos de efectos observables: * Sensibilidad al dolor * Sonido * Tacto

* Alteraciones de la actividad refelja * Del comportamiento * Respiracion * Defecación * SNC, etc * Examen Macro y Microscópico durante y después de la autopsia

Estudios de Toxicidad Aguda

Irritación Ocular / dérmico

Sensibilidad dérmica

FotosensibilidadFototoxicidad

Toxicidad Aguda

Test de letalidad

Estudios de Toxicidad Aguda

La información aportada por este tipo de estudios consiste en:

Apreciar la naturaleza de efectos nocivos.

Establecer correlación entre la magnitud del efecto y la dosis administrada.

Conocer la DL50.

Indicar recomendaciones para estudios mas prolongados.

Predecir efectos producidos en el hombre.

Estudios de Toxicidad Subcrónica o Prolongada

Basado en la administración diaria de dosis para reconocer y valorar los efectos producidos por una exposición periódica.

Debe elegirse 2 especies animales: Ratas o Ratones, Perros o Monos, en base a ello la duración de las pruebas oscila entre 14 días y 3 meses (1/10) parte de la vida de los animales).

La vía de administración debe ser cuidadosamente elegida.

Estudios de Toxicidad Subcrónica o Prolongada

Es imprescindible la observación semanal del estado de salud de los animales:

Factores externos: Estado general, comportamiento, alimentación, peso.

Pruebas hematológicas: Leucocitos, hematocrito, Hb, etc.

Pruebas bioquímicas: Na, K, Cl, Ca, proteínas, N ureico, Transaminasas, etc.

Pruebas de orina: pH, densidad, sedimentación, bilirrubina, etc.

Localización y distribución del xenobióticos/metabolitos: en diferentes órganos, por fluorescencia, autor radiografía, etc.

Pruebas de sensibilización y adicción: reacciones alérgicas.

Necropsia de todos los animales al final del estudio, peso de órganos, análisis histopatológico de órganos y tejidos.

Estudios de Toxicidad a largo plazo o Crónica

Datan sobre los efectos resultantes de la administración diaria de un compuesto químico aun a dosis reducidas, por un largo periodo de tiempo.

Sirven para determinar la toxicidad que requiere un largo periodo de latencia.

Permiten detectar afecciones cardiacas o renales relacionadas con la edad.

Duración entre 2 y 7 años.

La vía administración debe ser la misma a la que podría someterse el ser humano.

Estudios de Toxicidad a largo plazo o Crónica

Durante todo el ensayo se controla periódicamente:

Peso corporal y examen física cada semana.

Pruebas analíticas de sangre y orina cada 3-6 meses.

Test funcionales a intervalos de 3-6 meses.

Sacrificio frecuente de algunos animales, verificación de lesiones histopatológicas y evolución en el tiempo.