Toxicocinética y toxicodinamia

1. Toxicocinética y Toxicodinamia
Clase 2
Toxicología Básica (Far Tec 400)
Prof. Matilde Rojas

2. Es el recorrido que hace el
tóxico dentro del organismo
y estudia los cambios que
ocurren a través del
tiempo, por lo que es un
proceso dinámico y consta
de cuatro fases:
•Absorción
•Distribución
•Biotransformación
•Excreción
TOXICOCINÉTICA

3. Importancia de la ToxicocinéticaImportancia de la Toxicocinética
•Permite entender parte
de las fases de
intoxicación con un
agente tóxico.
•Permite una evaluación
confiable de la
peligrosidad de los
productos químicos para
el hombre
•Facilita la selección de la
intervención terapéutica.
•Anticipa el principio y
duración de los efectos
tóxico.

4. ActivoFiltración
Endocitocis
INGRESO DE
LOS TÓXICOS
AL ORGANISMO:
requiere de
exponerse al
tóxico a través
de las vías de
exposición, lo
que permitirá la
absorción del
tóxico.
Vías de exposición
•Inhalación
•Ingestión
•Cutánea
•otras
•Propiedades fisicoquímicas
del tóxico
Grado de ionización
Coeficiente de partición
pKa
Tamaño
Lipofilicidad
Solubilidad
•Mecanismos de transporte
Pasivo
Absorción:
depende de
propiedades
fisicoquímicas
del tóxico y los
mecanismos de
transporte a
través de las
membranas del
organismo
Exposición

5. Cómo nos
exponemos?
Viás de exposición
•Ingestión
• Inhalatoria
•Contacto cutáneo,
• Las vías de ingreso clínicas
• la intravenosa
• intraperitoneal
• intramuscular
•subcutánea
Exposión es la manera cómo el Exposión es la manera cómo el
organismo se pone en contacto con los organismo se pone en contacto con los
tóxicos.tóxicos.
A mayor exposición y tiempo de exposición
aumenta el riesgo.
El Riesgo: Es la probabilidad de que
aparezca un efecto nocivo debido a la
exposición a una sustancia química

6. INHALATORIA
(Respiratoria)
PIEL Y
MUCOSAS
(dermica)
GASTRO
INTESTINAL
(Oral)
Parenterales
VÍAS DE
ABSORCIÓN

7. ABSORCIÓNABSORCIÓN
Toda absorción biológica requiere
el paso a través de una membrana
Fuente: http://sis.nlm.nih.gov/toxtutor2/index.htm
PROCESO EN EL
CUAL LOS TÓXICOS
ATRAVIESAN LAS
MEMBRANAS Y
LLEGAN A LA
SANGRE.

8. MECANISMOS DE ABSORCIÓN
•Transporte PasivoTransporte Pasivo
•Difusión simpleDifusión simple
•Difusión facilitadaDifusión facilitada
•Filtración a través de
poros de la membrana
(acuosa)
•Transporte ActivoTransporte Activo
•EndocitosisEndocitosis
Difusión simpleDifusión simple
Es el mecanismo más importante
en la absorción de los tóxicos

9. FACTORES QUE INFLUYEN EN LA
ABSORCIÓN DÉRMICA
•Estado de la piel (intacta o
dañada)
•Hidratación
•Propiedades fisicoquímicas del
compuesto: solubilidad, peso
molecular
•Tiempo de contacto
•Irrigación sanguínea
• Afinidad de los químicos por los
constituyentes tisulares
El grado de ionización depende del pKa
del compuesto y del pH del medio.

10. *Velocidad de absorción comparada con el
brazo, la cual es 1.0
ABSORCIÓN POR LA PIEL
VARIACIÓN EN LA EXPOSICIÓN DÉRMICA
ÁreaÁrea VelocidadVelocidad*
Cabeza 4.2
Brazos 1.0
Abdomen 2.1
Palmas manos 1.3
Escroto 11.8
Pies 1.8
mjweaver,1997

11. ABSORCIÓN GASTROINTESTINAL
Ruta más frecuente en las
intoxicaciones accidentales o
con fines suicidas.
El lugar de absorción más
importante es el estómago e
intestino delgado.
Esta ruta conduce al tóxico
por la vena que va al hígado,
donde puede ocurrir
modificación de la molécula
del tóxico.
Factores que influyen en la absorción:
Vaciamiento gástrico
La condición de ayuno
Administración de soluciones
Alcalinizantes, presencia de grasas.

12. ABSORCIÓN INHALATORIAABSORCIÓN INHALATORIA
Contacto constante del
sistema respiratorio con el
ambiente externo.
El agente químico
absorbido puede alcanzar
centros vitales como el
SNC y otros órganos sin
pasar por el hígado, ya
que van directamente al
torrente circulatorio.

13. La fracción libre
es la que se
distribuye y es la
activa porque va
al órgano blanco
La fracción ligada a las proteínas se
comporta como un depósito inerte.
C I R C U L A C I Ó NC I R C U L A C I Ó N
ÓRGANO
BLANCO
DEPÓSITODEPÓSITO
TÓXICOTÓXICO
librelibre
TÓXICOTÓXICO
unido a proteínas
plasmáticas
BIOTRANSFORMACIÓN
EXCRECIÓN
DISTRIBUCIÓN
Fase posterior a la absorción en que el tóxico es distribuido por la
sangre a los distintos tejidos y este proceso de movimiento del tóxico
es reversible.

14. FIJACIÓN
Barrera hematoencefálica
•Organofosforados y
•Organoclorados
•Monoxido de carbono
•Mercurio
•Arsénico
Los tóxicos se fijan
reversiblemente y menos
frecuente irreversiblemente a
diferentes tejidos del cuerpo.
Placenta
DDT
Plomo
Alcohol
Tejido adiposo
Insecticidas
organoclorados
Uñas y
Pelo
Arsénico
Pulmón:
Paraquat
asbesto
Tóxicos y sus tejidos de
fijación
Huesos y dientes
plomo,
fluoruros
Tetraciclina

15. Se produce principalmente en HígadoSe produce principalmente en Hígado
Otros sitios: Riñón, tracto
gastrointestinal, pulmón,
placenta y en sangre
Favorece la
eliminación por
formación de
compuestos más
polares
(hidrosolubles).
Reducir la toxicidad del
agente químico
Transformar el producto
original en compuestos
más activos o menos
activos
Funciones de la
biotransformación
BIOTRANSFORMACIÓN: Transformación metabólica
que convierte a una sustancia química exógena en un
metabolito

16. FÁRMACO
FASE I
OXIDACIÓN
REDUCCIÓN
HIDRÓLISIS
FASE II
PRODUCTOS
CONJUGADOS
ALGUNOS
COMPUESTOS
ENTRAN
DIRECTAMENTE
A LA FASE II
USUALMENTE
SON
INACTIVOS
PUEDE SER
ACTIVADO O
INACTIVADO (LO
MÁS FRECUENTE)
LA BIOTRANSFORMACIÓN
DE LOS TÓXICOS
TOMADO DE FARMACOLOGÍA. LIPPINCOTT’S,
2000.
El compuesto resultante es:
•+ Hidrosoluble
•+ Ionizado
•Se une menos a proteínas
plasmáticas
•Se almacena con dificultad en
grasas

17. Productos de la Biotransformación
del tóxico
INACTIVOS
MÁS
ACTIVOS
ACTIVACIÓN
PROTÓXICOS
TÓXICOS
Organofosforados
Pararation- Paraxon
Metanol Ácido
fórmico
Acetaminofén
(dosis
terapéuticas)
Acetaminofén
(dosis altas)
BIOACTIVACIÓN
BIOINACTIVACIÓN

18. Oxidación
Peña y col. 2001
Reacciones de fase I
Exponen o inducen un grupo
funcional –OH, -NH, -SH o
-COOH.
El producto puede ser una
molécula más pequeňa
Regularmente solo originan un
aumento pequeňo de la
hidrofilicidad.
Hidrólisis

19. Peña y col. 2001
Reacciones de fase II
•Son reacciones de conjugación.
•La molécula resultante es más grande
que el compuesto padre.
•Incluye glucuronidación, sulfación,
acetilación, metilación, conjugación con
glutatión y conjugación con aminoácidos.

20. COMPUESTO
ELIMINACIÓN POR LA ORINA
SIN
BIOTRANSFORMACIÓN
CON
BIOTRANSFORM
ACIÓN

ETANOL


4 Semanas

10 mL/Hora

FENOBARBITAL

5 Meses

8 horas


DDT


Infinito

Semanas, meses
o años

Importancia de la Biotransformación
Se observa que la biotransformación permite eliminar
más rápidamente

21. RENAL
FECAL
VÍAS DE EXCRECIÓN
 Pulmones: gases y líquidos
volátiles.
 Bilis: sustancias liposolubles, aminas
aromáticas.
 Leche materna: sustancias
liposolubles, alcohol, aflatoxinas,
plaguicidas, nicotina, DDT, plomo y
bifenilos polibromados.
 Orina, sudor, lágrimas: sustancias
hidrosolubles: sales y alcohol.
 Sudor: metales (cadmio, cobre,
hierro, plomo, nickel, y zinc).
RESPIRATORI
A

22. Factores que influyen en la excreción
renal de tóxicos:
•filtración glomerular
•flujo plasmático renal
•pH de la orina
•pKa del agente químico
•reabsorción tubular

23. 23
ToxicodinámicaToxicodinámica
Estudio de la manera en que los agentes químicos ejercen
sus efectos en los organismos vivos y permite:
•Comprender las alteraciones que se
producen a nivel bioquímico.
•Aplicar pruebas diagnósticas.
•Proponer un tratamiento adecuado en
casos de intoxicación.
•Estudiar el desarrollo y uso de un
antídoto

24. 24
TÓXICO
SITIO DE EXPOSICIÓN
TÓXICO
MOLÉCULA BLANCO
ABSORCIÓN
DISTRIBUCIÓN AL
ÓRGANO BLANCO
REABSORCIÓN
BIOACTIVACIÓN
ELIMINACIÓN PRESISTÉMICA
DISTRIBUCIÓN FUERA
DEL ÓRGANO BLANCO
EXCRECIÓN
BIOINACTIIVACIÓN
ÓRGANO BLANCO

25. 25
Los procesos de acción tóxicaLos procesos de acción tóxica
Afectación de la integridad de
la estructura celular (Acción
inespecífica):
•Destrucción celular total: Castigación,
necrosis.
•Alteración de la membrana
•Alteración de los órganos
•Subcelulares..
Alteración de la función celular
(Acción específica).
•Modificación de la actividad enzimática
•Interacción con receptores endógenos
•Reducción de complejos protectores
•Desacoplamiento de proteínas
• transportadoras
•Trastornos de los procesos regulatorios
• de membrana
•Modificaciones de la reproducción
• celular

26. 26
IRREVERSIBLE: específica como
es el caso de la inhibición de
acetilcolinesterasa en
organofosforados o inespecífica
como en los metales: plomo,
arsénico, mercurio.
REVERSIBLE: Ejemplo la intoxicación
por carbamatos.
Inhibición enzimática

27. 27
Inhibición enzimática su utilidad
Para el diagnóstico:
Cuando las alteraciones enzimáticas
son muy bien conocidas; pueden ser
utilizadas como marcador biológico
en la fase subclínica.
Ej. Intoxicación por plomo
Para el tratamiento:
Cuando la inhibición enzimática es
altamente específica y gran parte de
los efectos tóxicos se derivan de ese
tipo de lesión molecular, es posible
tratar y revertir esas alteraciones,
desapareciendo los efectos clínicos.
Ej. Intoxicación por organofosforados

28. RECEPTOR
EFECTO
TÓXICO
Ej. Morfina (opioides)
Benzodiacepinas (GABA
a
)
Nicotina (N)
Estricnina (glicina)
Interacción del tóxico con receptores
endógenos

29. TÓXICO
RECEPTOR
EFECTO
ANTAGO-
NISTA
ANTAGONISTA
Ej. Naloxona
Flumacenil
REDUCCIÓN DE COMPLEJOS PROTECTORES

30. 30
EFECTO AGUDO
Aquel de rápida aparición y curso
(generalmente en las primeras 24
horas), producidos por una sola
dosis o por corta exposición a una
sustancia.
TIME: Minutes or Hours
Threshold Concentration
B
l
o
o
d

o
r

T
i
s
s
u
e










C
o
n
c
e
n
t
r
a
t
i
o
n

SYMPTOMS

31. 31
Irritación de piel y mucosas
Efectos en el sistema
nervioso central y periférico:
coma, excitación, sedación.
Efectos cardiovasculares:
Bradicardia, taquicardia,
hipertensión arterial
Efectos respiratorios: depresión
respiratoria, taquipnea,
Efectos gastrointestinales (ej.
náuseas, vómitos, diarreas, etc.)
Efectos renales:: oliguria,
anuria.
K i d n e y
K i d n e y
B l a d d e r
U r e t e r s
U r e t h r a
U R I N A R Y S Y S T E M
EJEMPLOS DE EFECTOS AGUDOS

32. EFECTOS CRÓNICOS
Se observan a largo plazo y son el resultado de varias exposiciones,
generalmente a cantidades pequeñas de la sustancia, repetidas por un tiempo
prolongado (a menudo, pero no siempre, irreversibles).
el agente tóxico se acumula en el organismo, es decir que la cantidad absorbida es
mayor que la eliminada, o los efectos producidos por las exposiciones repetidas se
suman sin acumulación del agente
x
Threshold concentration
SYMPTOMS
TIME: Weeks, months, years
B
l
o
o
d

o
r

T
i
s
s
u
e

C
o
n
c
e
n
t
r
a
t
i
o
n
x
x
x
x
x
x
x

33. NEUROLÓGICOS
Neurotoxicidad retardada
Cambios de conducta
Dermatitis de contacto
Reacción alérgica
Paraquat
Malatión
ALGUNOS EFECTOS A LARGO ALGUNOS EFECTOS A LARGO
PLAZOPLAZO
EFECTOS CUTÁNEOS

34. ALGUNOS EFECTOS A LARGO PLAZOALGUNOS EFECTOS A LARGO PLAZO
EFECTOS EXPOSICIÓN A
Fuente: Henao S., Finkelman J., Albert L. Y de Koning H.
Plaguicidas y Salud en las Américas, Washington: OPS. 1993: 25-27
Esterilidad
en el hombre
Dibromocloropropano
(DBCP)
Disminución
del índice de
fertilidad
Captán, agente
naranja
TRASTORNOS REPRODUCTIVOS

35. ALGUNOS EFECTOS A LARGO PLAZO
EFECTOS EXPOSICIÓN A
Fuente: Henao S., Finkelman J., Albert L. Y de Koning H. Plaguicidas y Salud en las Américas, Washington:
OPS. 1993: 25-27
Formación de cataratas
Diquat
Atrofia del nervio óptico
Bromuro de metilo
DDT, Mirex
Pentaclorofenol
Compuestos
arsenicales
LESIONES HEPÁTICASLESIONES HEPÁTICAS
OFTALMOLÓGICOS

36. Dibromuro de etileno
Asbesto, compuestos
arsenicales
Talidomina, Carbaryl,Pentacloro-
nitrobenceno, Maneb,
EFECTOS A LARGO PLAZO
CÁNCER
MUTAGÉNICOS
TERATOGÉNICOS

37. Factores que determinan
el efecto tóxico:
•Propriedades
fisicoquímicas de la
sustancia
Condiciones de exposición
via
dosis
frecuencia
•Factores biológicos
absorción, distribución,
biotransformación edad, sexo,
peso, diferencia genética,
estado de salud
•Condiciones metabólicas
(reposo, trabajo) exposición a
otras sustancias quimicas
•Ambiente: temperatura,
humedad, hora del dia, estres