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: