Toxicocinética

TOXICOCINÉTICA

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INTRODUCCIÓN

La toxicocinética es el estudio cuantitativo de los procesos que experimenta, en función del tempo, un xenobiótico en un organismo vivo. Estos procesos pueden ser de absorción, de distribución, de biotransformación o de excreción.

Actualmente, el estudio de la toxicocinética se basa en modelos donde se considera el organismo dividido en compartimentos. Es monocompartimental si el xenobiótico no presenta afinidad por ningún tejido (se difunde de forma instantánea); en cambio, si se concentra más en unos tejidos que en otros (se distribuye lentamente) se considera multicompartimental.

Los compartimentos se distinguen según los siguientes criterios:

 Riego sanguíneo: a los órganos que reciben más sangre les llegará mayor cantidad y a más velocidad de xenobióticos.

 Características fisicoquímicas de los tejidos: Se pueden considerar los siguientes compartimentos: proteínas plasmáticas circulares, proteínas intracelulares, ácidos nucleicos y lípidos celulares.

TRANSPORTE DEL TÓXICO EN EL ORGANISMO

La respuesta del organismo a los tóxicos depende de la concentración de estos en el lugar selectivo donde se ejerce su acción. El cuerpo se considera formado por gran cantidad de compartimentos separados por membranas biológicas. La transferencia del tóxico va a depender de una constante (K) que determinará la velocidad de transferencia y su dirección.

Llegado el tóxico a la sangre, se distribuye entre el plasma (en la fracción proteica y la acuosa) y los eritrocitos. Entonces pude seguir distintas rutas: distribución a otros tejidos (controlados por unas constantes que rigen, los equilibrios entre el tejido y la sangre), excreción urinaria (controlado por una constante k4) y la metabolización (se producen metabolitos eliminables por la orina).

La membrana biológica

La membrana celular es una doble capa proteica entre la cual se dispone una capa fosfolipídica. La membrana dispone de estructuras (poros, proteínas transportadoras y bombas dependientes de energía) que permiten el paso de sustancias hacia el interior o el exterior de la célula.

Por su configuración, la membrana dejará pasar sustancias liposolubles y no las hidrosolubles; además favorece el paso de las sustancias no cargadas.

La transferencia del tóxico se pude realizar por los siguientes mecanismos: difusión pasiva (debido a un gradiente de concentraciones), filtración (a través de los poros, dependiendo del tamaño de las partículas), transporte activo (necesita de una proteína transportadora y requiere un consumo energético) y la pinocitosis (invaginación de la membrana para envolver el tóxico).

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La velocidad de difusión de una sustancia a través de una membrana sigue la ley de Fick: es directamente proporcional al gradiente de concentraciones, a la superficie, a la constante de difusión y a la velocidad de absorción.

En la constante de difusión intervienen muchos factores como son: el peso o tamaño molecular (la sustancia puede tener problemas para atravesar la membrana), forma (puede favorecer la absorción por una mejor solubilidad), grado de ionización (las formas no ionizadas atraviesan mejor la membrana al no estar cargadas) y liposolubilidad (alto grado de liposolubilidad aumenta la absorción de la sustancia).

ABSORCIÓN DE LOS TÓXICOS

Las vías de entrada de un tóxico a un organismo se clasifican en tres grupos: absorción por vía respiratoria (inhalatoria), absorción por vía digestiva (enteral) y absorción por la piel (parenteral).

Absorción por vía respiratoria

Hace referencia a todas aquellas que tienen lugar en el aparato respiratorio. La absorción por esta vía tiene una serie de características.

Según la propiedades fisicoquímicas del tóxico podemos considerar lo siguiente: en el caso de los gases (ocupan todo el espacio) dan lugar a intoxicaciones colectivas; en el caso de vapores, que son líquidos vaporizados debido a la temperatura, son más peligrosos cuanto más rápida halla sido la vaporización; y en el caso de polvos, que son partículas sólidas en suspensión, su clasificación y peligrosidad viene determinada por su tamaño, pudiendo ser: polvos, nieblas o aerosoles.

En cuanto a su configuración anatomofisiológica, las vías pueden desempeñar un papel positivo o negativo, según el caso. Así las fosas nasales retienen gran cantidad de partículas que no llegan a los alveolos pulmonares; pero si se respira por la boca, esta retención no se produce.

El moco nasal y los cilios son los agentes defensivos. El moco que contiene el tóxico puede deglutirse y pasar al tubo digestivo, o puede pasar al capilar por difusión. En el espacio localizado entre la fosa nasal y el alveolo existe un epitelio que segrega moco y una capa líquida compuesta por agua, lípidos y otras secreciones. El gas que atraviese esta zona reacciona con estos compuestos dando lugar a efectos positivos o negativos.

Mecanismo de absorción

Se produce principalmente por difusión pasiva y se realiza en la dirección a la menor presión, estableciéndose un equilibrio. Si el tóxico es inerte para la sangre se rige por la ley de Henry; si es activo y liposoluble, por los valores de pK y la liposolubilidad; y si el activo y hay reacción química, dependerá de la naturaleza de los productos.

Las nieblas y aerosoles que llegan al alveolo se rigen por la ley de Fick.

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Las intoxicaciones producidas por vías respiratorias suelen ser muy agudas y tóxicas por ser un medio de absorción relativamente rápido; además el pulmón es una fuente constante de posibles intoxicaciones y los mecanismos de defensas son precarios (no hay paso previo por el hígado).

Absorción por vía digestiva

Solo las sustancias liposolubles serán absorbidas por esta vía. El tubo digestivo consta de distintos compartimentos, de características diferentes; por lo que la absorción en cada una de ellas será también diferente.

El lugar de absorción más importante es

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