Procesos ADME

 

Procesos ADME. Un tóxico es toda sustancia externa, que, al entrar en contacto con el organismo, puede provocar una respuesta perjudicial, daños reparables o irreparables o incluso la muerte. Se entiende por toxicidad o acción tóxica la capacidad de una sustancia para ocasionar daños en los organismos vivos una vez ha alcanzado un punto de contacto susceptible a su acción. El factor crucial para determinar los efectos adversos en la salud que resultan de la exposición a una sustancia química tóxica es la cantidad de esta que llega hasta el blanco. Esta dosis efectiva depende, en parte, de cuatro factores, comúnmente resumidos por las siglas ADME: • absorción; • distribución (por determinados lugares de almacenamiento);  • metabolismo (biotransformación), y   • Eliminación (excreción.) 

La toxicocinética se ocupa del movimiento de las sustancias químicas hacía, dentro y fuera del cuerpo, desde el punto de vista molecular, bioquímico o celular, que dan lugar a una manifestación observable y cuantificable llamada efecto. Se originan procesos de interacción mutua de doble sentido: De una parte, la acción del organismo sobre el contaminante, que se traduce en su posible absorción, distribución, metabolización y eliminación (los llamados procesos ADME).Por otra parte, está la acción adversa que puede desarrollar el contaminante sobre el organismo, una vez alcanzada una concentración determinada. El primero de los procesos ADME es la absorción, es decir la forma de entrada de los contaminantes en el cuerpo humano. LA ABSORCIÓN Es el mecanismo natural por el cual las sustancias pasan a través de los recubrimientos del cuerpo para entrar en este. Una vez que son absorbidas, se distribuyen por todo el cuerpo a todas las células o bien a uno o varios lugares de almacenamiento específicos. Toda sustancia absorbida puede experimentar también una transformación metabólica en diversas partes del cuerpo. La excreción es una suerte de proceso opuesto a la absorción: es el traslado de sustancias fuera del cuerpo y los seres humanos tienen varios mecanismos para hacerlo.

 

Para que un organismo se mantenga vivo, debe tener la capacidad de tomar de su alrededor los nutrientes que necesita. En el cuerpo humano, las vías respiratorias y el aparato digestivo están especialmente diseñados para hacer eso. Lamentablemente, este eficiente sistema de absorción de nutrientes funciona igualmente para ladigestivo. absorción de muchas sustancias tóxicas que entran a los pulmones o bien al aparato Vías de entrada de los contaminantes químicos y biológicos : 

 Vía respiratoria o inhalatoria (a través de la nariz y la boca, los pulmones, etc.)

Es la vía de penetración de sustancias tóxicas más importante y frecuente en el medio ambiente de trabajo, ya que con el aire que respiramos pueden penetrar en nuestro organismo polvos, humos, aerosoles, gases, vapores de productos volátiles. 

 Vía Dérmica (a través de la piel).

Se da sobre todo cuando no se utiliza la ropa de protección indiciada. Es la vía de penetración de muchas sustancias que son capaces de atravesar la piel, sin causar erosiones o alteraciones notables, e incorporarse a la sangre, para posteriormente ser distribuidas por todo el cuerpo.  A pesar de la gran incidencia de contacto entre la piel y los contaminantes tóxicos del aire, muy pocas sustancias químicas tienen las propiedades necesarias para entrar al cuerpo por esta vía. 

 Vía Digestiva (a través de la boca, estómago, intestinos, etc.) Es una vía de penetración secundaria, puesto que en la mayoría de los casos exige una voluntariedad del individuo. Es la vía de penetración a través de la boca, esófago, el estómago y los intestinos. También hemos de considerar aquí la posible ingestión de contaminantes disueltos en las mucosidades del sistema respiratorio. 

 Vía Parenteral (a través de heridas, llagas, etc.)

Es la vía de penetración directa del contaminante en el cuerpo a través de llagas y heridas. Es una vía minoritaria, puesto que no es frecuente que trabajadores con heridas abiertas manejen ningún tipo de contaminante.

 

LA DISTRIBUCIÓN Una vez se ha producido la absorción del tóxico, la sangre lo distribuye por el organismo, sobre todo por aquellos tejidos con un flujo sanguíneo elevado (pulmones, riñones, cerebro, hígado, corazón, etc.). Además, llega a los tejidos con menor flujo sanguíneo, por ejemplo los músculos. Por último, se produce su llegada más lentamente pero de forma acumulativa a los huesos y el tejido adiposo. La acumulación del tóxico hace que este sea capaz de prolongar sus efectos tras cesar la exposición al mismo, debido a la liberación progresiva del producto acumulado. El tiempo de permanencia del tóxico en el organismo viene determinado por su vida media, que es el tiempo necesario para que la concentración del tóxico en el organismo se reduzca a la mitad. Esta capacidad de acumulación no es ilimitada, por eso otra de las clasificaciones de las sustancias químicas se realiza en base a esta capacidad, distinguiendo entre: 

 Acumulativos.



 No acumulativos.



 Parcialmente acumulativos.

Cuando la sustancia es absorbida dentro del torrente sanguíneo, puede alcanzar virtualmente cualquier parte del cuerpo. Sin embargo, todavía deberá dejar el torrente sanguíneo y entrar en las células corporales. La tasa de distribución a un tejido depende principalmente de dos factores: • El flujo sanguíneo a través del tejido.   • La facilidad con que la sustancia química atraviesa la membrana capilar y

penetra las células del Generalmente, tejido (es decir,lalaalta capacidad que tiene las membranas celulares). liposolubilidad es para buenaatravesar conductora para efectuar el transporte a través de membranas biológicas. La distribución de una sustancia en el cuerpo depende del flujo sanguíneo y de las propiedades químicas de dicha sustancia.  Algunas sustancias no atraviesan fácilmente las membranas celulares (a menos que sean transportadas activamente) y, por consiguiente, tienen una distribución limitada. Las sustancias que pasan fácilmente a través de las membranas celulares se distribuyen por todo el cuerpo. Eso trae a colación el tema del almacenamiento. Algunas sustancias presentan afinidades a ciertos tejidos o componentes tisulares. El almacenamiento a menudo

 

ocurre cuando la tasa de absorción de una sustancia es mayor que su tasa de metabolismo o excreción. Un lugar de almacenamiento puede o no ser el lugar donde ocurre la acción tóxica. Si no lo es, el almacenamiento se puede considerar un mecanismo protector, porque generalmente cuando un contaminante circula libremente origina los efectos más perjudiciales. Las sustancias químicas almacenadas pueden permanecer en elsucuerpo durante puede años sin efecto efectos adversoadversos evidente de (pordesarrollo ejemplo, el DDT), o bien acumulación producir lento, como la intoxicación crónica por cadmio. LA METABOLIZACIÓN. La mayoría de los tóxicos, en su contacto con el organismo, sufren transformaciones a escala molecular. Se producen por las reacciones químicas al entrar en contacto con las enzimas del cuerpo, que dan lugar a la formación de los metabolitos que, por regla general, son más hidrosolubles, lo que facilita su posterior eliminación. Después de esta transformación, los metabolitos resultantes se clasifican en: 

 Inactivos (el metabolito no es tóxico).

  Toxicidad igual (la transformación no ha alterado la capacidad tóxica del metabolito). 



 Activación (el metabolito ejerce de forma activa la acción tóxica).

El tercer proceso de la secuencia ADME, el metabolismo, también es conocido — quizá más descriptivamente—  como biotransformación. Comprende la suma de los procesos por los cuales un organismo vivo somete a una sustancia extraña a un cambio químico. La biotransformación de sustancias tóxicas en el cuerpo busca que las sustancias lipofílicas sean más hidrofílicas o solubles en agua. Los seres humanos con un arsenal variado procesos enzimáticos promuevencuentan esta conversión beneficiosa, que de ayuda a la excreción de que las sustancias nocivas.  Algunos puntos básicos relacionados con la biotransformación son los siguientes: • El compuesto de origen se puede integrar o descomponer para formar nuevos

compuestos llamados metabolitos. • Los metabolitos pueden ser más o menos tóxicos que el compuesto de origen.   • El órgano principal de la biotransformación es el hígado; también ocurre, vía

reacción enzimática, en el plasma de la sangre, los riñones, los pulmones, el aparato digestivo, la piel, las gónadas y la placenta.

 

• Algunas sustancias químicas (por ejemplo, los insecticidas organoclorados como

el DDT, ciertos herbicidas y diversos hidrocarburos poliaromáticos [PAH, por sus siglas en inglés] como el benzopireno) aumentan la cantidad y actividad de las enzimas microsómicas. Como resultado, estos inductores químicos incrementan su propio metabolismo, lo cual podría ser protector si dicho metabolismo fuera destoxificante, pero podría ser perjudicial si el metabolismo aumentara la toxicidad (por ejemplo, el incremento de toxicidad del tetracloruro de carbono que sigue a la inducción enzimática por el DDT). • Algunas sustancias químicas (por ejemplo, los insecticidas organofosfatados, el

tetracloruro de carbono, el ozono y el monóxido de carbono) inhiben las enzimas microsómicas. Esta inhibición puede dar lugar a la persistencia de alguna sustancia que, en condiciones normales, se metabolizaría. El órgano principal de la biotransformación es el hígado. La Eliminación (excreción.) El último proceso suele ser la eliminación del tóxico y sus metabolitos por diversas vías: 

 Renal. Es la vía de eliminación principal, a través de la orina.



 Respiratoria. Generalmente cuando el tóxico es volátil.



 Digestiva. A través de las heces.

 Secreción glandular. Mediante el sudor y la saliva. También puede eliminarse a través de la leche materna, cosa que hay que tener en cuenta en las trabajadoras en periodo de lactancia. 

Excreción. Las sustancias pueden salir del cuerpo o excretarse de diferentes maneras. Las cantidades reducidas de sustancias se pueden eliminar mediante las secreciones de sudor, lágrimas, saliva y leche; sin embargo, así como la piel es una vía insignificante de absorción, las mencionadas secreciones constituyen vías menores para la excreción de sustancias tóxicas. Una vía algo más significativa son los pulmones, que constituyen la vía principal de eliminación para las sustancias que se encuentran en forma gaseosa a la temperatura del cuerpo. El tetracloruro de carbono, incluso cuando se ingiere en forma líquida, se puede excretar parcialmente por los pulmones bajo la forma de vapor.

 

Como se mencionó anteriormente, el hígado se encuentra en primera línea en la eliminación de las sustancias tóxicas porque procesa toda la sangre que proviene directamente del intestino delgado. Los tóxicos se pueden secretar en la bilis dentro del intestino delgado para eliminarse en las heces. Esta es la vía primaria de excreción para muchos metales traza como el cadmio, el mercurio y el plomo, y para ciertas moléculas grandes, como los plaguicidas. Los riñones son los órganos principales en la remoción de las sustancias tóxicas del torrente sanguíneo. El proceso comprende la filtración, la difusión y la secreción activa, al igual que con el procesamiento de los productos finales del metabolismo. Como hemos visto, generalmente la biotransformación convierte los tóxicos en sustancias más solubles en agua, las cuales no tienden a reabsorberse y son más fácilmente excretables por los riñones. Los riñones son los órganos principales para la remoción de las sustancias tóxicas de la sangre.