Introducción a la Toxicología

La toxicología es la ciencia que estudia los efectos adversos de los agentes químicos, físicos o biológicos sobre los organismos vivos, así como su detección, prevención y tratamiento. Se enfoca en la relación dosis–respuesta, los mecanismos de acción de los tóxicos, sus vías de entrada al organismo, distribución, metabolismo y excreción.

Ejemplo: El estudio de cómo el metanol se metaboliza a ácido fórmico y causa ceguera y acidosis metabólica.

Antecedentes Históricos de la Toxicología

La toxicología surge desde la antigüedad con el uso de venenos para cazar, en rituales o como método de homicidio.

• Hipócrates (460-377 a.C.): Mencionó los efectos de plantas tóxicas.
• Dioscórides: Describió sustancias tóxicas y antídotos en su obra De Materia Medica.
• Paracelso (siglo XVI): Estableció el principio fundamental: «la dosis hace al veneno».
• Edad Media: El arsénico fue conocido como “el rey de los venenos”.

En la actualidad, la toxicología se basa en el estudio científico de los efectos adversos de sustancias químicas en los seres vivos.

Conceptos Fundamentales

Definiciones Clave

• Toxicología: Ciencia que estudia los efectos adversos de sustancias químicas en organismos vivos.
• Tóxico: Sustancia capaz de causar daño.
• Toxicidad: Potencial relativo de un tóxico para producir un efecto nocivo.
• Intoxicación: Conjunto de síntomas y signos causados por la exposición a un tóxico.
• Xenobiótico: Toda sustancia ajena al organismo.

El Veneno

• Concepto: Sustancia que, introducida en un organismo, provoca daño o la muerte.
• Historia: Se ha usado desde la antigüedad (flechas envenenadas, envenenamientos políticos).
• Origen: Natural (plantas, animales, minerales) o sintético (laboratorio).
• Dosis: Su efecto depende de la cantidad administrada.
• Ejemplos:
  • Arsénico: Clásico envenenador histórico; causa vómitos, diarrea y falla multiorgánica.
  • Cianuro: Inhibe la respiración celular al bloquear la citocromo oxidasa.
  • Alcaloides del centeno (ergotamina, ergotoxina): Causan vasoconstricción, convulsiones y gangrena (conocido históricamente como fuego de San Antonio).

El Antídoto

• Concepto: Sustancia que contrarresta el efecto tóxico de un veneno.
• Ejemplo: Atropina para intoxicación por organofosforados.

Tipos de Dosis Letales

• Dosis Letal Mínima (DLmin): Cantidad más baja que produce la muerte.
• Dosis Letal Máxima (DLmax): Cantidad más alta compatible con la vida.
• Dosis Letal Media (DL50): Cantidad que mata al 50% de una población experimental.

Peligro, Riesgo y Seguridad

• Peligro: Propiedad intrínseca de un agente capaz de causar daño.
• Riesgo: Probabilidad de que ocurra el daño en condiciones específicas.
• Seguridad: Situación en la que la probabilidad de daño es baja o controlada.

Efectos y Mecanismos de Acción Toxicológica

Tipos de Intoxicación

• Aguda: Aparece inmediatamente tras una dosis única (ej. sobredosis de cianuro).
• Crónica: Por exposición prolongada a bajas dosis (ej. plomo en trabajadores).
• Retardada: Los efectos se manifiestan tiempo después de la exposición (ej. carcinógenos).

Efectos Tóxicos Específicos

• Mutagénico: Alteraciones en el ADN (ej. benceno, radiación).
• Carcinogénico: Inducen cáncer (ej. asbestos).
• Teratogénico: Causan malformaciones en embriones/fetos (ej. talidomida).

Órgano Diana

• Definición: Órgano más afectado por el tóxico.
• Ejemplos: Hígado (paracetamol), Riñón (cadmio), Pulmón (asbestos).

Mecanismos de Acción Tóxica

• Local: Ocurre en el sitio de contacto (ej. ácido → quemadura).
• General o Sistémica: Ocurre tras distribuirse en el organismo (ej. cianuro → hipoxia celular).

Mecanismos Toxicológicos Específicos

1. Inhibición reversible de enzimas: (ej. cianuro en citocromo oxidasa).
2. Inhibición irreversible de enzimas: (ej. organofosforados → acetilcolinesterasa).
3. Bloqueo de transporte de oxígeno:
   • Monóxido de carbono (CO) → carboxihemoglobina.
   • Nitritos → metahemoglobina.

Farmacocinética y Factores de Toxicidad

Factores que Influyen en la Toxicidad

1. Absorción: Depende de la vía de exposición, liposolubilidad, pH y superficie de contacto.
2. Biológicos: Edad, sexo, estado nutricional, embarazo, genética y patologías.

Vías de Exposición

• Oral, respiratoria, dérmica, parenteral.

Paso de Sustancias a Través de Membranas

• Difusión pasiva, transporte activo, filtración, endocitosis.

Interacciones de Tóxicos

• Agonismo: Potencian el efecto.
• Antagonismo Competitivo: Se unen al mismo receptor (ej. naloxona vs. morfina).
• Antagonismo No Competitivo: Se unen en un sitio diferente, bloqueando el efecto.

Clases de Tóxicos

Alcaloides

• Concepto: Compuestos nitrogenados de origen vegetal con actividad biológica intensa.
• Ejemplos: Morfina, atropina, nicotina, cafeína.
• Usos: Analgésicos, anestésicos, estimulantes.
• Efectos: Dependencia, toxicidad neurológica.

Tóxicos Volátiles

• Concepto: Sustancias líquidas o gaseosas de fácil evaporación.
• Ejemplos: Alcohol etílico, metanol, éter.
• Efectos: Depresión del SNC, daño hepático y renal.