INTRODUCCION TOXICOLOGIA

INTRODUCCION

INTRODUCCION A LA TOXICOLOGIA

La toxicología es el estudio de los venenos o, en una defini ción más precisa, la identificación y cuantificación de los efectos adversos asociados a la exposición a agentes físicos, sustancias químicas y otras situaciones. En ese sentido, la toxicología es tributaria, en materia de información, diseños de la i nvestigación y métodos, de la mayoría de las ciencias biológicas básicas y disciplinas médicas, de la epidemiología y de determinadas esferas de la química y la física. La toxicología abarca desde estudios de investigación básica sobre el mecanismo de acción de los agentes tóxicos hasta la elaboración e interpretación de pruebas normalizadas para determinar las propiedades tóxicas de los agentes. Aporta una importante información tanto a la medicina como a la epidemiología de cara a comprender la etiología de las enfermedades, así como sobre la plausibilidad de las asociaciones que se observan entre éstas y las exposiciones, incluidas las exposiciones profesionales. Cabe dividir la toxicología en disciplinas normalizadas, como la toxicología clínica, la f orense, la de investigación y la reguladora; otra clasificación hace referencia a los sistemas o procesos orgánicos que se ven afectados, y tenemos entonces la inmunotoxicología o la toxicología genética; puede presentarse también desde el punto de vista de sus funciones, y entonces se habla de investigación, realización de ensayos y evaluación de los riesgos. La presentación completa de la toxicología en esta Enciclopedia no es una tarea fácil. El presente capítulo no contiene un compendio de información sobre la toxicología o sobre l os efectos adversos de determinados agentes concretos. Esta última información es más fácil obtenerla en las bases de datos que se están actualizando continuamente y a las que se hace referencia en la última sección de este capítulo. Tampoco Tampoco se pretende situar la toxicología en el contexto de sus subdisciplinas específicas, como la toxicología forense. Se ha pretendido más bien ofrecer una información que sea de interés para todos los tipos de actividades toxicológicas y para la utilización de la toxicología en diversas especialidades y esferas de la medicina. Los temas que se tratan en este capítulo se han enfocado de una manera esencialmente práctica y con miras a integrarlos en los fines generales de la Enciclopedia en su conjunto. Al elegir los temas se ha procurado asimismo facilitar las referencias cruzadas dentro de la obra. En la sociedad moderna, la toxicología es ya un elemento importante de la salud ambiental y de la salud en el trabajo. Ello es así porque muchas organizaciones, tanto gubernamentales como no gubernamentales, utilizan la información toxicológica para evaluar y regular los peligros presentes tanto en el lugar de trabajo como en el medio ambiente general. La toxicología es un componente crucial de las estrategias de prevención, pues proporciona información sobre peligros potenciales en los casos en que no hay una exposición humana amplia. Los métodos de la toxicología son asimismo muy utilizados por la industria en el desarrollo de productos, pues permiten obtener una i nformación valiosa para el diseño de determinadas moléculas o formulaciones. El capítulo se inicia con cinco artículos sobre los principios generales de la toxicología, principios que es importante tener en cuenta al abordar la mayoría de los temas de esta disciplina . Los primeros principios generales se refieren a la comprensión de las relaciones entre la exposición externa y la dosis interna. En la terminología moderna, con “exposición” “exposición” se hace referencia a las concentraciones o cantidad de una sustancia con

que están en contacto los individuos o las poblaciones –las cantidades presentes en un determinado volumen de aire o de agua, o en una determinada masa de suelo. El término “dosis” se refiere a la concentración o cantidad de una sustancia que hay en el interior de una persona u organismo expuesto. En el ámbito de la salud laboral, las normas y directrices suelen expresarse en términos de exposición, o de concentraciones límite permisibles en situaciones concretas, como por ejemplo en el aire del lugar de trabajo. Esos límites de exposición se basan en hipótesis o informaciones sobre la relación entre la exposición y la dosis; no obstante, es frecuente que no se pueda obtener información sobre la dosis interna. Así, en muchos estudios sobre salud laboral, sólo cabe establecer asociaciones entre la exposición y la respuesta o efecto. En algunos casos se han establecido normas basadas en la dosis (por ejemplo, niveles permisibles de plomo en sangre o de mercurio en orina). Aunque estas medidas presentan una correlación más directa con la toxicidad, sigue siendo no obstante necesario, a efectos de controlar los riesgos, calcular retrospectivamente los niveles de exposición asociados con esos efectos. El siguiente artículo trata de los factores y hechos que determinan las relaciones entre la exposición, la dosis y la respuesta. Los primeros factores tienen que ver con la captación, la absorción y la distribución —los procesos que determinan el transporte efectivo de las sustancias desde el medio externo hasta el cuerpo, por vías de entrada como la piel, los pulmones o el aparato digestivo. Esos procesos se sitúan en l a interfase entre los seres humanos y su medio ambiente. En el caso de los segundos factores, los del metabolismo, se trata de comprender la forma en que el cuerpo hace frente a las sustancias que ha absorbido. Algunas sustancias se transforman mediante procesos metabólicos de la célula, que pueden incrementar o reducir su actividad biológica. Para mejorar la interpretación de los datos toxicológicos se han elaborado los conceptos de órgano diana y efecto crítico. Dependiendo de la dosis, la duración y la ruta de exposición, y también de factores del huésped como la edad, muchos agentes tóxicos pueden inducir diversos efectos en los órganos y organismos. Una de las misiones principales de la toxicología es identificar el efecto o grupos de efectos importantes con miras a prevenir enfermedades irreversibles o debilitadoras. Una parte destacada de esa tarea es la identificación del órgano que se ve afectado en primer lugar o que se ve más afectado por un agente tóxico: es lo que se denomina el “órgano diana”. Una vez en el órgano diana es necesario identificar el hecho o hechos importantes que indican la intoxicación o daño, a fin de comprobar que el órgano se ha visto afectado más allá de su vari abilidad normal. Es lo que se denomina el “efecto crítico”; puede ser el primer hecho en una sucesión de fases fisiopatológicas (como la excreción de proteínas de bajo peso molecular como efecto crítico en la toxicidad renal), o puede ser el efecto primero y potencialmente irreversible de un proceso patológico (como la formación de un aducto de ADN en la carcinogénesis). Estos conceptos son importantes en el ámbito de la salud en el trabajo porque definen los tipos de toxicidad y la enfermedad clínica asociados con determinadas exposiciones, y en la mayoría de los casos la reducción de la exposición está orientada a prevenir no tanto cualquier tipo de efecto en cualquier órgano cuanto los efectos críticos en los órganos diana. En los dos artículos siguientes se estudian importantes factores del huésped que afectan a muchos tipos de respuestas a muchos

tipos de agentes tóxicos. Se trata de los determinantes genéticos, o factores heredados de susceptibilidad/resistencia, y de la edad, el sexo y otros factores como la dieta o la existencia simultánea de una enfermedad infecciosa. Esos f actores pueden afectar también a la exposición y la dosis modificando la captación, la absorción, la distribución y el metabolismo. Como muchos de estos factores presentan variaciones en las poblaciones de trabajadores de todo el mundo, es esencial que los especialistas en salud en el trabajo y los encargados de formular las políticas comprendan la forma en que esos factores pueden contribuir a la variabilidad de las respuestas entre unas poblaciones y otras y entre individuos de una misma población. Estas consideraciones son especialmente importantes en las sociedades con poblaciones heterogéneas. La variabilidad de las poblaciones humanas es un elemento que hay que tener en cuenta al evaluar los riesgos de las exposiciones profesionales y al extraer conclusiones racionales del estudio de organismos no humanos en las investigaciones o ensayos toxicológicos. En la sección siguiente se ofrecen dos panoramas generales de la toxicología desde el punto de vista de sus mecanismos. Desde la óptica mecanicista, los toxicólogos modernos estiman que todos los efectos tóxicos se manifiestan en primer lugar a nivel celular; por consiguiente, las respuestas celulares son las primeras indicaciones del contacto del cuerpo con un agente tóxico. Se considera además que esas respuestas comprenden toda una serie de hechos, desde la lesión hasta la muerte. Se denomina lesión celular a unos procesos específicos que utilizan las células, que es la unidad mínima de organización biológica dentro de los órganos, para responder al problema que se les plantea. Entre esas respuestas figuran cambios en la función de procesos celulares, como los de la membrana y su capacidad de captar, liberar o excluir sustancias, la síntesis dirigida de proteínas a partir de aminoácidos y el recambio de componentes celulares. Esas respuestas pueden ser comunes a todas l as células lesionadas, o pueden ser específicas de determinados tipos de células pertenecientes a determinados sistemas orgánicos. La muerte celular es la destrucción de células de un sistema orgánico como consecuencia de una lesión celular irreversible o no compensada. Los agentes tóxicos pueden causar la muerte celular como un proceso agudo que se revela de varias maneras, como perjudicando la transferencia de oxígeno, pero otras veces la muerte celular es consecuencia de una intoxicación crónica. Después de la muerte celular puede producirse una sustitución en algunos sistemas orgánicos pero no en todos, aunque en algunas circunstancias la proliferación de células inducida por la muerte celular puede considerarse una respuesta tóxica. Aun cuando no hay muerte celular, las lesiones celulares reiteradas pueden inducir una tensión en los órganos que pone en peligro su función y que afecta a su descendencia. Se examinan después en el capítulo varios temas más específicos, que se agrupan en las categorías siguientes: mecanismos, métodos de ensayo, regulación y evaluación del riesgo. En la mayoría de los artículos sobre los mecanismos se analizan más los sistemas diana que los órganos diana. Esto refleja la práctica habitual de la toxicología y la medicina modernas, que no estudian tanto órganos aislados como sistemas orgánicos. Así, por ejemplo, la sección de toxicología genética no se centra en los efectos tóxicos de los agentes sobre un órgano específico, sino más bien en el material genético como diana de la acción tóxica. Análogamente, en el artí culo sobre inmunotoxicología se examinan los diversos órganos y células del sistema inmunitario

como dianas de los agentes tóxicos. En los artículos sobre los métodos de la toxicología se ha adoptado un punto de vista eminentemente práctico: se describen los métodos de identificación de los peligros que se utilizan en l a actualidad en muchos países, es decir, los métodos para obtener información relacionada con las propiedades biológicas de los agentes. Figuran a continuación cinco artículos sobre la aplicación de la toxicología en el establecimiento de normas y la formulación de políticas, desde la identificación de los peligros hasta la evaluación de los riesgos. Se presenta la práctica habitual en varios países, así como la de la IARC. En estos artículos el lector entenderá cómo se integra la información obtenida en los ensayos toxicológicos con inferencias básicas y mecanicistas para obtener la información cuantitativa que se utiliza para establecer los niveles de exposición o adoptar otras medidas de control de los peligros en el lugar de trabajo y en el medio ambiente general. El lector interesado en i nformación detallada sobre determinados agentes tóxicos y sus exposiciones puede consultar el resumen de las bases de datos toxicológicos existentes que figura en el Volumen III (véase “Bases de datos de toxicología” en el capítulo Manejo seguro de las sustancias químicas, que contiene inf ormación sobre muchas de estas bases de datos, sus fuentes de información, métodos de evaluación e interpretación y formas de acceso). Junto con la Enciclopedia, esas bases de datos ofrecen a los especialistas en salud en el trabajo, a los trabajadores y a las empresas la posibilidad de obtener y utilizar información toxicológica actualizada, así como la evaluación de los agentes tóxicos efectuada por organismos nacionales e internacionales. En este capítulo se estudian sobre todo los aspectos de la toxicología que tienen que ver con la salud y la seguridad en el trabajo. Por esa razón no se abordan específicamente las subdisciplinas de la toxicología clínica y la toxicología forense. En esas subdisciplinas, y también en el campo de la salud ambiental, se utilizan muchos de los mismos principios y enfoques que aquí se describen. Esos principios y enfoques son igualmente aplicables a la evaluación de los efectos de los agentes tóxicos sobre poblaciones no humanas, cuestión que ocupa un lugar importante en las políticas ambientales de muchos países. Aunque se ha puesto especial interés en recoger las perspectivas y experiencias de los expertos y técnicos de todos los sectores y de muchos países, es posible que el lector advierta un cierto sesgo hacia los científicos académicos del mundo desarrollado. Aunque la directora del capítulo y los autores de los artículos son de la opinión de que los principios y la práctica de la toxicología son internacionales, es muy posible que se pongan de manifiesto aquí los problemas del sesgo cultural y la escasez de experiencia.