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Toxicidad

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"Tóxico" vuelve a dirigir aquí. Para otros usos, consulte Tóxico (desambiguación). Para el álbum System of a Down, consulte Toxicidad (álbum). Para conocer la pista principal, consulte Toxicity (canción).
Toxicidad
Calavera y tibias cruzadas.svg
La calavera y las tibias cruzadas es un símbolo común de toxicidad.

La toxicidad es el grado en que una sustancia química o una mezcla particular de sustancias puede dañar un organismo. La toxicidad puede referirse al efecto sobre un organismo completo, como un animal, una bacteria o una planta, así como el efecto sobre una subestructura del organismo, como una célula ( citotoxicidad ) o un órgano como el hígado ( hepatotoxicidad ).. Por extensión, la palabra puede usarse metafóricamente para describir efectos tóxicos en grupos más grandes y complejos, como la familia. unidad o sociedad en general. A veces, la palabra es más o menos sinónimo de envenenamiento en el uso diario.

Un concepto central de la toxicología es que los efectos de una sustancia tóxica son dosis -dependiente; incluso el agua puede provocar intoxicación por agua cuando se ingiere en una dosis demasiado alta, mientras que incluso para una sustancia muy tóxica, como el veneno de serpiente, hay una dosis por debajo de la cual no hay ningún efecto tóxico detectable. Teniendo en cuenta las limitaciones de este concepto de dosis-respuesta, recientemente se ha propuesto un nuevo índice de toxicidad farmacológica abstracta (DTI). DTI redefine la toxicidad de los medicamentos, identifica los medicamentos hepatotóxicos, brinda conocimientos mecánicos, predice los resultados clínicos y tiene potencial como herramienta de detección. La toxicidad es específica de la especie, lo que dificulta el análisis entre especies. Los nuevos paradigmas y métricas están evolucionando para evitar las pruebas en animales, mientras se mantiene el concepto de criterios de valoración de toxicidad.

Contenido
  • 1 tipos
  • 2 Medición
  • 3 clasificación
    • 3.1 Riesgos para la salud
      • 3.1.1 Toxicidad aguda
      • 3.1.2 Otros métodos de exposición y gravedad
      • 3.1.3 Otras categorías
    • 3.2 Riesgos ambientales
      • 3.2.1 Tipos comunes de peligros ambientales
      • 3.2.2 Riesgos laborales
        • 3.2.2.1 Peligros para las pequeñas empresas
        • 3.2.2.2 Peligros derivados de la eliminación de desechos médicos y prescripción médica
        • 3.2.2.3 Peligros en las artes
      • 3.2.3 Mapeo de peligros ambientales
      • 3.2.4 Toxicidad acuática
  • 4 Factores que influyen en la toxicidad
  • 5 Etimología
  • 6 Véase también
  • 7 referencias
  • 8 Enlaces externos

Tipos

Generalmente hay cinco tipos de entidades tóxicas; Toxicidad química, biológica, física, radiológica y del comportamiento:

  • Los microorganismos y parásitos que causan enfermedades son tóxicos en un sentido amplio, pero generalmente se les llama patógenos en lugar de tóxicos. La toxicidad biológica de los patógenos puede ser difícil de medir porque la "dosis umbral" puede ser un solo organismo. En teoría, un virus, bacteria o gusano puede reproducirse y causar una infección grave. Sin embargo, en un huésped con un sistema inmunológico intacto, la toxicidad inherente del organismo se equilibra con la capacidad del huésped para defenderse; la toxicidad efectiva es entonces una combinación de ambas partes de la relación. En algunos casos, por ejemplo, el cólera, la enfermedad es causada principalmente por una sustancia inanimada secretada por el organismo, más que por el organismo mismo. Estos tóxicos biológicos inertes generalmente se denominan toxinas si son producidos por un microorganismo, planta u hongo, y venenos si son producidos por un animal.
  • Los tóxicos físicos son sustancias que, por su naturaleza física, interfieren en los procesos biológicos. Los ejemplos incluyen polvo de carbón, fibras de asbesto o dióxido de silicio finamente dividido, todos los cuales, en última instancia, pueden ser fatales si se inhalan. Los productos químicos corrosivos poseen toxicidad física porque destruyen tejidos, pero no son directamente venenosos a menos que interfieran directamente con la actividad biológica. El agua puede actuar como un tóxico físico si se toma en dosis extremadamente altas porque la concentración de iones vitales disminuye drásticamente si hay demasiada agua en el cuerpo. Los gases asfixiantes pueden considerarse tóxicos físicos porque actúan desplazando el oxígeno en el medio ambiente, pero son gases inertes, no químicamente tóxicos.
  • Como ya se mencionó, la radiación puede tener un efecto tóxico en los organismos.
  • La toxicidad del comportamiento se refiere a los efectos indeseables de niveles esencialmente terapéuticos de medicamentos clínicamente indicados para un trastorno dado (DiMascio, Soltys y Shader, 1970). Estos efectos indeseables pueden incluir efectos anticolinérgicos, bloqueo alfa-adrenérgico y efectos dopaminérgicos, entre otros.

Medición

La toxicidad se puede medir por sus efectos sobre el objetivo (organismo, órgano, tejido o célula). Debido a que los individuos típicamente tienen diferentes niveles de respuesta a la misma dosis de una sustancia tóxica, a menudo se usa una medida de toxicidad a nivel de población que relaciona las probabilidades de un resultado para un individuo dado en una población. Una de esas medidas es el LD 50. Cuando no existen tales datos, las estimaciones se hacen por comparación con cosas tóxicas similares conocidas, o con exposiciones similares en organismos similares. Luego, se agregan " factores de seguridad " para tener en cuenta las incertidumbres en los datos y los procesos de evaluación. Por ejemplo, si una dosis de una sustancia tóxica es segura para una rata de laboratorio, se podría suponer que una décima parte de esa dosis sería segura para un humano, permitiendo un factor de seguridad de 10 para permitir diferencias entre especies entre dos mamíferos; si los datos son de peces, se podría usar un factor de 100 para dar cuenta de la mayor diferencia entre dos clases de cordados (peces y mamíferos). De manera similar, se puede usar un factor de protección adicional para las personas que se cree que son más susceptibles a los efectos tóxicos, como durante el embarazo o con ciertas enfermedades. O bien, a una sustancia química recién sintetizada y no estudiada previamente que se cree que tiene un efecto muy similar a otro compuesto, se le podría asignar un factor de protección adicional de 10 para tener en cuenta las posibles diferencias en los efectos que probablemente sean mucho más pequeñas. Evidentemente, este enfoque es muy aproximado; pero tales factores de protección son deliberadamente muy conservadores, y se ha encontrado que el método es útil en una amplia variedad de aplicaciones.

La evaluación de todos los aspectos de la toxicidad de los agentes cancerígenos implica cuestiones adicionales, ya que no es seguro si existe una dosis mínima eficaz de cancerígenos o si el riesgo es demasiado pequeño para verlo. Además, es posible que una sola célula transformada en una célula cancerosa sea todo lo que se necesita para desarrollar el efecto completo (la teoría de "un golpe").

Es más difícil determinar la toxicidad de las mezclas químicas que de una sustancia química pura porque cada componente muestra su propia toxicidad y los componentes pueden interactuar para producir efectos mejorados o disminuidos. Las mezclas comunes incluyen gasolina, humo de cigarrillo y desechos industriales. Aún más complejas son situaciones con más de un tipo de entidad tóxica, como el vertido de una planta de tratamiento de aguas residuales en mal funcionamiento, tanto con agentes químicos como biológicos.

Las pruebas preclínicas de toxicidad en varios sistemas biológicos revelan los efectos tóxicos específicos de la especie, el órgano y la dosis de un producto en investigación. La toxicidad de las sustancias puede observarse (a) estudiando las exposiciones accidentales a una sustancia (b) estudios in vitro utilizando células / líneas celulares (c) exposición in vivo en animales de experimentación. Las pruebas de toxicidad se utilizan principalmente para examinar eventos adversos específicos o criterios de valoración específicos como cáncer, cardiotoxicidad e irritación cutánea / ocular. Las pruebas de toxicidad también ayudan a calcular la dosis del nivel sin efectos adversos observados (NOAEL) y son útiles para los estudios clínicos.

Clasificación

El pictograma internacional de productos químicos tóxicos.

Para que las sustancias se regulen y manipulen adecuadamente, deben estar debidamente clasificadas y etiquetadas. La clasificación se determina mediante cálculos o medidas de prueba aprobadas y ha determinado niveles de corte establecidos por gobiernos y científicos (por ejemplo, niveles sin efectos adversos observados, valores límite de umbral y niveles de ingesta diaria tolerables ). Los plaguicidas proporcionan el ejemplo de sistemas de clases de toxicidad y etiquetas de toxicidad bien establecidos. Si bien actualmente muchos países tienen diferentes regulaciones con respecto a los tipos de pruebas, el número de pruebas y los niveles de corte, la implementación del Sistema Globalmente Armonizado ha comenzado a unificar estos países.

La clasificación global analiza tres áreas: peligros físicos (explosiones y pirotecnia), peligros para la salud y peligros ambientales.

Riesgos para la salud

Los tipos de toxicidad en los que las sustancias pueden causar letalidad en todo el cuerpo, letalidad en órganos específicos, daño mayor / menor o causar cáncer. Estas son definiciones aceptadas mundialmente de lo que es la toxicidad. Todo lo que quede fuera de la definición no se puede clasificar como ese tipo de tóxico.

Toxicidad aguda

Artículo principal: Toxicidad aguda Ver también: dosis letal

La toxicidad aguda analiza los efectos letales después de una exposición oral, dérmica o por inhalación. Se divide en cinco categorías de gravedad donde la Categoría 1 requiere la menor cantidad de exposición para ser letal y la Categoría 5 requiere la mayor exposición para ser letal. La siguiente tabla muestra los límites superiores para cada categoría.

Método de administración Categoría 1 Categoría 2 Categoría 3 Categoría 4 Categoría 5
Oral: LD 50 medido en mg / kg de peso corporal 7 50 300 2000 5000
Dérmica: LD 50 medido en mg / kg de peso corporal 50 200 1000 2000 5000
Inhalación de gas: LC 50 medido en ppmV 100 500 2 500 20000 Indefinido
Inhalación de vapor: LC 50 medido en mg / L 0,5 2.0 10 20 Indefinido
Inhalación de polvo y neblina: LC 50 medido en mg / L 0,05 0,5 1.0 5,0 Indefinido

Nota: Se espera que los valores indefinidos sean aproximadamente equivalentes a los valores de la categoría 5 para la administración oral y dérmica.

Otros métodos de exposición y gravedad.

La corrosión e irritación de la piel se determinan mediante un análisis de prueba de parche cutáneo, similar a una prueba de parche de inflamación alérgica. Examina la gravedad del daño causado; cuándo se incurre y cuánto tiempo permanece; si es reversible y cuántos sujetos de prueba se vieron afectados.

La corrosión cutánea de una sustancia debe penetrar a través de la epidermis hasta la dermis dentro de las cuatro horas posteriores a la aplicación y no debe revertir el daño dentro de los 14 días. La irritación de la piel muestra un daño menos severo que la corrosión si: el daño ocurre dentro de las 72 horas posteriores a la aplicación; o durante tres días consecutivos después de la aplicación dentro de un período de 14 días; o causa inflamación que dura 14 días en dos sujetos de prueba. La irritación leve de la piel es un daño menor (menos severo que la irritación) dentro de las 72 horas posteriores a la aplicación o durante tres días consecutivos después de la aplicación.

El daño ocular grave implica daño tisular o degradación de la visión que no se revierte por completo en 21 días. La irritación ocular implica cambios en el ojo que se revierten por completo en 21 días.

Otras categorias

  • Los sensibilizadores respiratorios provocan hipersensibilidad respiratoria cuando se inhala la sustancia.
  • Una sustancia que sensibiliza la piel provoca una respuesta alérgica a partir de una aplicación dérmica.
  • Los carcinógenos inducen cáncer o aumentan la probabilidad de que ocurra.
  • La neurotoxicidad es una forma de toxicidad en la que un agente biológico, químico o físico produce un efecto adverso sobre la estructura o función del sistema nervioso central y / o periférico. Ocurre cuando la exposición a una sustancia, específicamente una neurotoxina o un neurotóxico, altera la actividad normal del sistema nervioso de tal manera que causa un daño permanente o reversible al tejido nervioso.
  • Las sustancias tóxicas para la reproducción causan efectos adversos en la función sexual o la fertilidad de uno de los padres o de la descendencia.
  • Las toxinas de órganos diana específicos dañan solo órganos específicos.
  • Los peligros de aspiración son sólidos o líquidos que pueden causar daños por inhalación.

Peligros ambientales

Un peligro ambiental puede definirse como cualquier condición, proceso o estado que afecte negativamente al medio ambiente. Estos peligros pueden ser físicos o químicos y estar presentes en el aire, el agua y / o el suelo. Estas condiciones pueden causar grandes daños a los seres humanos y otros organismos dentro de un ecosistema.

Tipos comunes de peligros ambientales

  • Agua : detergentes, fertilizantes, aguas residuales, medicamentos recetados, pesticidas, herbicidas, metales pesados, PCB
  • Suelo : metales pesados, herbicidas, pesticidas, PCB
  • Aire : material particulado, monóxido de carbono, dióxido de azufre, dióxido de nitrógeno, asbesto, ozono a nivel del suelo, plomo (de combustible de aeronaves, minería y procesos industriales)

La EPA mantiene una lista de contaminantes prioritarios para pruebas y regulación.

Riesgos laborales

Los trabajadores de diversas ocupaciones pueden tener un mayor riesgo de sufrir varios tipos de toxicidad, incluida la neurotoxicidad. La expresión "Loco como un sombrerero" y el "Sombrerero loco" del libro Alicia en el país de las maravillas derivan de la conocida toxicidad ocupacional de los sombrereros que usaban una sustancia química tóxica para controlar la forma de los sombreros. La exposición a sustancias químicas en el entorno laboral puede ser necesaria para la evaluación por parte de profesionales de la higiene industrial.

Peligros para las pequeñas empresas
Peligros de los desechos médicos y la eliminación de recetas
Peligros en las artes

Los peligros en las artes han sido un problema para los artistas durante siglos, aunque la toxicidad de sus herramientas, métodos y materiales no siempre se reconoció adecuadamente. El plomo y el cadmio, entre otros elementos tóxicos, se incorporaron a menudo a los nombres de las pinturas al óleo y los pigmentos de los artistas, por ejemplo, "blanco de plomo" y "rojo de cadmio".

Los grabadores del siglo XX y otros artistas comenzaron a ser conscientes de las sustancias tóxicas, las técnicas tóxicas y los vapores tóxicos de las colas, los medios de pintura, los pigmentos y los disolventes, muchos de los cuales en sus etiquetas no indicaban su toxicidad. Un ejemplo fue el uso de xilol para limpiar pantallas de seda. Los pintores comenzaron a notar los peligros de respirar medios de pintura y diluyentes como la trementina. Consciente de sustancias tóxicas en estudios y talleres, en 1998 grabador Keith Howard publicada no tóxico Intaglio Printmaking que detalló doce innovadoras Intaglio de tipo del grabado técnicas incluyendo foto grabado, imagen digital, acrílicos métodos de grabado mano -resist, y la introducción de un nuevo método de no TÓXICO la litografía.

Mapeo de peligros ambientales

Existen muchas herramientas de cartografía de la salud ambiental. TOXMAP es un Sistema de Información Geográfica (GIS) de la División de Servicios de Información Especializada de la Biblioteca Nacional de Medicina de los Estados Unidos (NLM) que utiliza mapas de los Estados Unidos para ayudar a los usuarios a explorar visualmente los datos de la Agencia de Protección Ambiental de los Estados Unidos ( EPA) Inventario de emisiones tóxicas y programas Superfund. TOXMAP es un recurso financiado por el gobierno federal de EE. UU. La información de salud química y ambiental de TOXMAP se toma de la Red de datos de toxicología de NLM (TOXNET) y PubMed, y de otras fuentes autorizadas.

Toxicidad acuática

Las pruebas de toxicidad acuática someten a especies indicadoras clave de peces o crustáceos a ciertas concentraciones de una sustancia en su entorno para determinar el nivel de letalidad. Los peces están expuestos durante 96 horas mientras que los crustáceos están expuestos durante 48 horas. Si bien GHS no define la toxicidad más allá de los 100 mg / l, la EPA actualmente enumera la toxicidad acuática como "prácticamente no tóxica" en concentraciones superiores a 100 ppm.

Exposición Categoría 1 Categoría 2 Categoría 3
Agudo ≤ 1,0 mg / L ≤ 10 mg / L ≤ 100 mg / L
Crónico ≤ 1,0 mg / L ≤ 10 mg / L ≤ 100 mg / L

Nota: Se establece una categoría 4 para la exposición crónica, pero simplemente contiene cualquier sustancia tóxica que es en su mayoría insoluble o no tiene datos de toxicidad aguda.

Factores que influyen en la toxicidad

La toxicidad de una sustancia puede verse afectada por muchos factores diferentes, como la vía de administración (si el tóxico se aplica a la piel, se ingiere, se inhala, se inyecta), el tiempo de exposición (un encuentro breve o prolongado), el número de exposiciones (una dosis única o dosis múltiples a lo largo del tiempo), la forma física del tóxico (sólido, líquido, gas), la composición genética de un individuo, la salud general de un individuo y muchos otros. Aquí se han incluido varios de los términos utilizados para describir estos factores.

Exposición aguda
Una sola exposición a una sustancia tóxica que puede resultar en un daño biológico severo o la muerte; las exposiciones agudas generalmente se caracterizan por no durar más de un día.
Exposición crónica
Exposición continua a un tóxico durante un período prolongado de tiempo, a menudo medido en meses o años; puede causar efectos secundarios irreversibles.

Etimología

"Tóxico" y palabras similares derivan del griego τοξον toxon (" arco "), una referencia al uso de flechas envenenadas como armas. Se eligió esta raíz porque la transliteración de 'ιον ion, la palabra griega clásica habitual para "veneno", no era lo suficientemente distintiva de la palabra inglesa " ion ", derivada de una raíz griega similar pero no relacionada. El significado literal de la raíz toxo- se refleja en nombres biológicos como Toxodon ("dientes de arco").

Ver también

Referencias

enlaces externos

Clasificación D
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