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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
Camean, A.M.; Repetto, M. Toxicología Alimentaria. 2006. Ed. Diaz de Santos.Madrid,
España
Cassarett; L.J. M.O. Amdur C.D. Klaaassen, Cassaret and Doull`s Toxicology: The Basic
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CEPIS/OPS. Curso de Autoinstrucción de Evaluación de Riesgos. Disponible en:
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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__________________________________________________________________
__________________
Microbiología y Parasitología General y Alimentaria Módulo 5 ‐ Unidad 1
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.