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sábado, 3 de marzo de 2018

TOXICOLOGÍA



PRINCIPIOS BÁSICOS DE TOXICOLOGÍA, PARTE II




(Para leer la primera parte pincha aquí)


TOXICIDAD

Teniendo en cuenta que la toxicidad es, según la RAE, el grado de efectividad de una sustancia tóxica, el analista debe saber cómo evaluar dicha efectividad tóxica de diversas sustancias.

Uno de los conceptos básicos que se deben conocer es el concepto de "dosis (D)", el cual  hace referencia a la cantidad de xenobiótico (sustancia extraña al organiso) que entra en un organismo y su valor se expresa en peso de la sustancia en mg/peso corporal en kg. Puede referirse a dosis de exposición, dosis absorbida, dosis diana, etc. 

Es necesario, para poder evaluar la toxicidad de una sustancia que ha sido absorbida por cualquier vía excepto la respiratoria, conocer los siguientes términos y saber que la toxicidad de un agente no sólo depende de la sustancia en concreto sino también de la vía por la que penetra en el cuerpo:


> Dosis efectiva media (DE50): sería la cantidad de una sustancia que intoxicaría al 50% de los sujetos sobre los que se ha realizado el ensayo. Su nomenclatura sería DE50 Se expresa en mg de tóxico/kg de peso corporal del sujeto y esta dosis no busca la muerte del mismo, sólo su intoxicación. 


> Dosis letal efectiva media (LE50): sería la cantidad de una sustancia concreta que provocaría la muerte a al menos el 50% de la población sobre la que se realiza el ensayo o estudio. Se expresa en términos de mg de tóxico/kg de peso corporal del sujeto y esta cantidad es letal. 



En el caso de que el agente tóxico penetre en el organismo por inhalación se debe medir la concentración de dicho agente en el aire en un tiempo determinado de exposición al mismo. Para ello se deben conocer los siguientes conceptos: 


> Concentración efecitva media (CE50): es la concentración en un medio aéreo de una sustancia que provoca la intoxicación de al menos el 50% de la población expuesta a dicha sustancia. Su valor se expresa en mg de tóxico/ litros de volumen de aire (mg/l)


> Concentración letal media (CL50): es la concentración  un medio aéreo de una sustancia que provoca la muerte de al menos el 50% de la población expuesta. Se expresa en mg de tóxico/ litros de volumen de aire (mg/l) 


En base a estos últimos conceptos, para poder determinar la seguridad de un producto que va a ser expuesto en un medio aéreo debemos dividir la concentración letal media por la concentración efectiva media (CL50/CE50). Cuanto más alto sea el valor obtenido más seguro será el producto. 




TIPOS DE INTOXICACIÓN


Ejecución por inyección letal
1) Intoxicación-ejecución: En los países en los que se contempla la pena capital puede usarse la intoxicación como método de ejecución. En estos casos las dosis suelen ser muy elevadas y siendo agentes de absorción muy rápida. Se suele utilizar agentes tóxicos como la cicuta o el pentotal. En USA, concretamente, se utilizan tres compuestos: el pentotal sódico (agente hipnótico, que no analgésico, que sirve para sedar al condenado), el cloruro de potasio (cuya acción química deriva en la paralización del músculo cardíaco) y el bromuro de pancuronio (relajante muscular que, en dosis elevadas, impide la contracción de los músculos, incluidos los que intervienen en la respiración, provocando consecuentemente la asfixia


2) Intoxicación criminal: El uso del tóxico busca la muerte de uno o varios sujetos, es decir, se usa con fines criminales. En estos casos se suelen elegir tóxicos de fácil adquisición, que sean eficaces a dosis bajas, que sus síntomas puedan ser confundidos con enfermedades comunes y que su administración sea sencilla. 


3) Intoxicación voluntaria: En algunos casos la intoxicación voluntaria busca la autolesión, como por ejemplo en casos de suicidio. También encontramos en esta tipología la intoxicación por drogadicción (intoxicaciones provocadas por impurezas de la sustancia, por sobredosis, por intolerancia a una nueva sustancia, etc.) y por necesidades terapéuticas
Barbitúricos



4) Intoxicación accidental: Es la más común de todas y puede ser de carácter alimentario, por picaduras de animales, por absorción accidental, medicamentosa, etc. 




Referencias:

"Manual de Toxicología Clínica" V.V.A.A. Ed de Difusión Jurídica y Temas de Actualidad, Madrid, 2011

http://www4.ujaen.es/~ajmoya/material_docente/Tema1.pdf

http://www.clker.com/clipart-9324.html IMAGEN 03/03/18

http://www.excelsior.com.mx/global/2017/02/28/939610 IMAGEN 03/03/18

https://www.lifeder.com/barbituricos/IMAGEN 03/03/18

miércoles, 2 de noviembre de 2016

TOXICOLOGÍA



PRINCIPIOS BÁSICOS DE TOXICOLOGÍA



La toxicología es una ciencia que estudia los tóxicos y las intoxicaciones, siendo un tóxico un elemento que provoca daños en un organismo vivo y una intoxicación el conjunto de trastornos que causa un tóxico concreto en dicho organismo. 

Existen distintas vertientes de la Toxicología en la que cada una tiene un objeto de estudio diferente:

  • Toxicología Forense, o Médico Legal: Es la Toxicología que se encarga del estudio de los tóxicos y su acción en relación a actos criminales o delictivos. Hasta el siglo XIX sólo se practicaba para la detección de tóxicos en cadáveres. Más adelante se amplían sus funciones y se realizan también análisis en organismos vivos.
  • Toxicología Industrial y Ambiental: Esta vertiente se encarga del estudio de las sustancias químicas usadas en la industria para identificarlas y analizar su mecanismo. Es la encargada de fijar los niveles máximos tolerables o TLV (Threshold Limite Values) y MAC (Maximum Allowable Concentrarion) Determina de esta manera los umbrales de seguridad en aquellos casos en los que la acción del tóxico sea reversible. Si la acción del tóxico no es reversible, como sucede en las intoxicaciones que producen mutaciones en el ADN, los niveles de tolerancia a la exposición serán siempre de 0. 
  • Toxicología Alimentaria: Se centra en la investigación de la adición fraudulenta en la comida  de un agente en cantidades que puedan producir intoxicación. También realiza el estudio sobre los aditivos y sobre la contaminación alimentaria producida por contaminación ambiental. 
  • Toxicología Clínica: Su objeto de estudio es el diagnóstico y tratamiento de las intoxicaciones leves, agudas y crónicas.

Así pues, la Toxicología estudia el origen de una intoxicación, cuál es el agente que lo ha provocado y sus efectos en el organismo. 


*Las acciones del tóxico sobre el organismo son muchas y muy diversas*

Célula
El tóxico puede ejercer su acción directamente sobre las células o sobre los procesos celulares. Es decir, puede destruir o dañar las células (ácidos, álcalis, etc.) o pueden destruir sistemas enzimáticos. Si el tóxico actúa sobre la célula puede ser una destrucción global o parcial. Si, por el contrario, actúa sobre el sistema enzimático (proteínas que aceleran los procesos del organismo) el daño puede ser de dos tipos: 

  • Inhibición irreversible: La enzima se destruye.
  • Inhibición reversible: se produce una unión inestable entre el tóxico y la enzima que permite que ésta última se regenere. Mientras se produce la intoxicación, los tóxicos impiden el trabajo de la enzima. Es el caso de intoxicación por metales pesados. 

Los tóxicos también pueden actuar sobre la membrana celular, sin destruir la célula, alterando el equilibrio entre el contenido interior y exterior de la membrana; o pueden actuar sobre las organelas (partes internas de las células que componen órganos propiamente dichos) o la acción endocelular

Ribosoma
Otro punto de acción de un tóxico son los sistemas microsómicos, como lo son los ribosomas (presentes en todas las células del cuerpo humano, exceptuando los espermatozoides) Un ejemplo de tóxico que actúa de esta forma es el alcohol metílico (alcohol de quemar) siendo un producto de alta toxicidad. 

Por último, los tóxicos también pueden producir lesiones nucleares provocando mutagénesis, cáncer, aplasia celular (desaparición de la médula ósea), entre otros. 

Los distintos tóxicos y las cantidades en los que éstos son introducidos en el organismo, provocan distintos niveles de intoxicación

  • Intoxicación aguda: La exposición del organismo al tóxico es de corta duración y sus efectos se suelen poder solucionar en un corto espacio de tiempo. El tóxico debe administrarse en una dosis única o múltiples aplicaciones, pero siempre en un  corto espacio de tiempo. El tóxico, además, debe ser de rápida absorción. Las manifestaciones clínicas de este tipo de intoxicación son rápidas y la muerte o curación se dará en un tiempo corto, limitado. Existe una excepción en este caso y es la de una única dosis de tóxico que puede generar una intoxicación crónica como es el caso de los azobencenos, que provocan necrosis hepática, es decir, sus efectos son crónicos, aunque la intoxicación sea aguda. Claros ejemplos de este tipo de intoxicación son las intoxicaciones etílicas o las producidas por la ingesta masiva de medicación o barbitúricos (paracetamol, antidepresivos, etc.)
  • Intoxicacción subaguda: Son exposiciones frecuentes y repetidas. Pueden ocurrir a lo largo de varios días o incluso semanas antes de que aparezcan los primeros síntomas. La curación por lo tanto también será más lenta. Un ejemplo de este tipo de intoxicación es la exposición continuada al plomo que se produce en el desarrollo de algunas profesiones. 
  • Intoxicación crónica: El tiempo de exposición al tóxico es muy alto, pueden ser meses o incluso años. En este caso pueden producirse dos situaciones, la primera provocaría la acumulación del tóxico en el organismo y porque su eliminación es más lenta que la acumulación y, la segunda, provocaría que los efectos se sumen sin necesidad de acumular el tóxico en el organismo. Este tipo de intoxicación puede dar lugar también a procesos de intoxicación aguda. Por ejemplo, hay tóxicos que se acumulan en las grasas y que sólo se liberan al ser éstas quemadas (en un proceso de adelgazamiento, por ejemplo). Es decir, un organismo puede acumular durante años un tóxico (intoxicación crónica) y liberarlo de una sola vez por un proceso orgánico (intoxicación aguda).


Referencias:

  • http://toxizambranoalexander.blogspot.com.es/ 02/11/2016
  • http://www.taringa.net/post/ciencia-educacion/5795987/Las-celulas.html 02/11/2016
  • https://www.cancerquest.org/es/biologia-del-cancer/estructura-de-la-celula?gclid=CjwKEAjwnebABRCjpvr13dHL8DsSJABB-ILJoCIn2k3TS4U8D8Qz1QcXu45JxxwrzGcLof_ueeZYWhoCq13w_wcB 02/11/2016
  • http://www.caracteristicas.co/ribosoma/ 02/11/2016
  • Manual de Toxicología Clínica, V.V.A.A,  Ed Difusión jurídica y temas de actualidad.  2011, Madrid







viernes, 5 de diciembre de 2014

FUNDAMENTOS DE TOXICOLOGÍA: HISTORIA



BREVE HISTORIA DE LA TOXICOLOGÍA


La Toxicolgía es una ciencia que tiene como objeto de estudio los tóxicos y las intoxicaciones. Un tóxico es una sustancia nociva para la salud de los organismos vivos, y la palabra viene del latín toxicus (veneno).  

Esta ciencia estudia los siguientes aspectos:

  • Origen de los tóxicos y sus propiedades.
  • El mecanismo de acción de los mismos: la parte del organismo sobre la que actúa.
  • Consecuencias de sus efectos lesivos.
  • Métodos de evitar la contaminación, propagación, tratamiento, antídotos.

Se tienen evidencias de que el hombre primitivo ya utilizaba tóxicos extraídos de plantas o animales para la caza mediante el envenenamiento de dardos. 

Es alrededor del año 2700 AC cuando se tienen los primeros datos sobre la experimentación de tóxicos a manos del chino Shennong, al cual se le atribuye la identificación de numerosas variedades de plantas medicinales y tóxicas. También se cree que, al experimentar sus efectos sobre sí mismo, murió de una intoxicación.

Papiro de Ebers 1500 AC
Más adelante, en torno al año 1500 A.C, encontramos el Papiro de Ebers en el que se escribió en Egipto un tratado sobre toxicología, en el que se explicaba el uso de los venenos conocidos y que era controlado por la casta sacerdotal. 

También en Grecia se usaba el veneno, en este caso como método de ejecución. El gran filósofo Sócrates fue condenado a muerte en el año 399 A.C. y fue ejecutado con cicuta. 

En el Imperio Romano estaba tan difundido el uso del veneno con fines criminales que el senador Lucio Cornelio Sila publicó una Ley (Lex Cornelia de sicariis et veneficis, "Ley Cornelia sobre apuñaladores y envenenadores") que condenaba con penas de muerte su uso. 


Ya en la Edad Media se producen grandes hitos en el mundo de la toxicología como cuando el humanista judío Maimónides escribe el "Tratado sobre los venenos y sus antídotos". El uso criminal de los tóxicos estaba muy extendido en esta época, siendo un ejemplo de ello los hermanos Borgia que usaban una mezcla llamada "La Cantarella" con base de arsénico para asesinar a personas influyentes para conseguir objetivos económicos y políticos.

Catalina de Medici
En el Renacimiento grandes personajes como Leonardo Da Vinci, experimentaron con los tóxicos, concretamente con la bioacumuluación de los tóxicos. Numerosas personalidades en esta época hacían uso de los venenos para fines criminales. Entre ellos encontramos a la reina de Francia, Catalina de Médici, que experimentaba con pobres y enfermos para luego usarlo en sus objetivos criminales; o Catherine Deshayes Monvoisin que fue quemada viva acusada de envenenadora y bruja; incluso el Papa Clemente VII fue probablemente asesinado por medio de la ingesta de amanita phalloides (hongo venenoso). Un ejemplo de su extensión lo encontramos en el Decreto Real que aprobó Luis XIV de Francia, en 1682, que prohibía a boticarios vender arsénico u otras sustancias venenosas (a excepción de amigos y conocidos). 

Hasta el siglo XX el estudio de los tóxicos sigue evolucionando de una forma más rápida y eficaz. Asimismo, se acrecenta la preocupación de la sociedad por el uso de este tipo de sustancias y, también, por el estudio de su detección y de su tratamiento. 

De esta manera surgió la ley en Inglaterra de protección a los deshollinadores en 1788 debido a los estudios del cirujano Percivall Pott que asociaban la exposición al hollín de los trabajadores con un alto número de incidencias de cáncer escrotal o la ley del arsénico, que obligaba a darle un color índigo para evitar envenenamientos accidentales.

En estos años, entre cientos de adelantos científicos sobre la materia, se aisla el alcaloide de la adormidera (morfina), el estimulante de la cafeína de los extractos de plantas, se descubre el edulcorante artificial y las propiedades vasodilatadoras (a parte de explosivas) de la nitroglicerina.

En el siglo XX la guerra química es ya una realidad. En la Primera Guerra Mundial se usaron agentes en ampolla como el cloro o el cianuro como arma química que habían sido desarrollados por el alemán  Fritz Haber. Años más tarde, en el Protocolo de Ginebra se prohibía el uso de estas armas (dicho protocolo fue actualizado en 1993, donde incluyeron también la prohibición de su producción).

Fórmula LSD
Otros tóxicos se desarrollan en esta época con fines lúdicos, como el tónico alcohólico adulterado con  TOCP que se creó durante la Ley Seca de Estados Unidos para paliar la escasez de alcohol. Centenares de personas se vieron afectados por severas neuropatías por su consumo. En 1938, el científico Albert  Hofmann sintetizó el ácido lisérgico (LSD) que fue probado por él mismo en su
laboratorio.

También han surgido en este período numerosas leyes y prohibiciones para regular el uso de los distintos tóxicos. Entre ellas encontramos la Ley de Pureza de Alimentos y Medicamentos (1906) que impedía la venta o tráfico de alimentos o fármacos caducados, mal etiquetados o sin etiquetar, o la Ley Seca de Estados Unidos, que prohibía la producción y venta de bebidas alcohólicas ilegales.




La historia de la toxicología mundial es muy extensa y profunda. La evolución del conocimiento sobre los límites de los tóxicos, su acciones y repercusiones en los seres humanos en particular y los seres vivos en general es un conocimiento fundamental para nuestra supervivencia y para el desarrollo de nuestro mundo. Asimismo, todos estos conocimientos son fundamentales en la criminología moderna, ya que con ellos, el investigador será capaz de determinar si algún tóxico ha intervenido en un proceso criminal con resulta de lesiones y/o muerte de un organismo, así como si se ha visto alterada la voluntad o las capacidades volitivas de una persona.  Os animo a seguir ahondando en este tema tan interesante.





TOXICOLOGY'S BREEF HISTORY


Toxicology is a science that aims to study toxics and intoxications. A toxic substance is harmful to the health of living organisms, and the word comes from the Latin toxicus (poison).


It studies the following aspects:

  • Origing of toxics and properties.
  • The mechanism of action of these: the part of the body on which it acts.
  • Consequences of their harmful effects.
  • Methods to prevent contamination, spread, treatment, antidotes.

There are evidences that primitive man was already using toxic extracted from plants or animals for hunting by poisoning their darts.


It is about 2700 BC when we have the first data on toxic experimentation at the hands of Chinese Shennong, which is credited to be the identificator of numerous varieties of medicinal and poisonous plants. It is also believed that, as he  experienced its effects on himself, died of poisoning.



Ebers Papyrus
Later, around 1500 BC, we can talk about  the Ebers Papyrus which was a treaty of toxicology written in Egypt in which was explained the use of  the known poisons and which was controlled by the priestly caste. 


In Greece poisson was used in this case as an execution method. The great philosopher Socrates was sentenced to death in 399 BC and was executed with hemlock.


In the Roman Empire was so widespread the use of poison for criminal purposes that Senator Cornelio Lucio Sila published a law (Lex Cornelia de Sicariis et veneficis, "Cornelia Law about stabers and poisoners") condemning to death its use.



In the Middle Ages great milestones occur in the world of toxicology. The Jewish humanist Maimonides writes the "Treaty on poisons and their antidotes".


Catherine de Medici
In the Renaissance celebrities like Leonardo Da Vinci experimented with toxic, specifically the bioacumuluación toxic. Its criminal use was widespread at this time, being an example Borgia brothers who used a mixture called "La Cantarella" based on arsenic to kill influential people to achieve economic and political objectives.Numerous personalities at this time made use of poisons for criminal purposes. Among them are the queen of France, Catherine de Medici, who experimented with poor and sick and then use it in their criminal objectives; or Catherine Deshayes Monvoisin who was burned alive accused of poisoner and witchery; even Pope Clement VII was probably killed by the ingestion of Amanita phalloides (poisonous mushroom). An example of its extension is found in the Royal Decree approved by Louis XIV of France in 1682, which prohibited pharmacists to sell arsenic and other poisons (except for friends and acquaintances).




Until the twentieth century, the study of toxic continues to evolve more quickly and efficiently. Also, the concern of society is increased by the use of these substances and also by studying its detection and treatment.


Thus  the law in England to protect the chimney sweeps came in 1788 because of the studies surgeon Percival Pott associating exposure to soot workers with a high number of incidents of scrotal cancer or the law of arsenic, which required give an indigo color to prevent accidental poisonings.


In recent years, among hundreds of scientific advances on the subject, the alkaloid of opium (morphine) is isolated, the stimulant caffeine from plant extracts, the artificial sweetener  is discovered and vasodilatory properties (other than explosive) is discovered about nitroglycerin.


In the twentieth century chemical warfare is a reality. In World War II were used in blister agents such as chlorine or cyanide as a chemical weapon that had been developed by the German Fritz Haber. Years later, in the Geneva Protocol using these weapons is prohibited (this memorandum was updated in 1993, which also included a ban on its production).


LKSD Formula
Other Toxic develop at this time for ludic purposes, like the alcoholic tonic adulterated with OCPD that was created during Prohibition in the United States to alleviate the shortage of alcohol. Hundreds of people were affected by severe neuropathies because of its consumption. In 1938, the scientist Albert Hofmann synthesized lysergic acid (LSD) that was tested by himself in his
laboratory.


Have also emerged in this period many laws and prohibitions to regulate the use of various toxic. Among them are the Law of Pure Food and Drugs (1906) that prevented the sale or trafficking of food or expired drugs, mislabeled or unlabeled, or US Prohibition, which banned the production and sale of illegal alcohol.


The history of the world toxicology is extensive and profound. The evolution of knowledge about the limits of toxic, their actions and impact on human beings in particular and living beings in general is a key to our survival and development of our world knowledge. Moreover, all these skills are essential in modern criminology, because with them, the researcher will be able to determine if any toxic has been involved in a criminal process resulting from injuries and / or death of an organism, and if it has been altered the will or volitional capacity of a person. I encourage you to continue delving into this so interesting topic.