Toxicologia
La toxicologia és una branca de la farmàcia o de la medicina que estudia els efectes de les toxines o verins vegetals, animals i minerals, tant com teràpia o intoxicació. Normalment es considera una branca de la farmacologia o de la medicina legal. La paraula "τοξικός" procedeix del grec i significa verí de les fletxes usades en la caça en l'antiguitat. Les puntes de les fletxes es preparaven amb material contaminat amb bacteris, per exemple amb trossos de cadàvers o verins vegetals, amb la intenció d'accelerar la mort dels animals. Com a verins vegetals utilitzaven plantes que provocaven inflamacions, que lesionaven el cor o paralitzaven els músculs o la respiració. Per tant, la toxicologia és l'estudi dels efectes nocius causats per les substàncies químiques sobre els éssers vius.[1]
Actualment la toxicologia també estudia, el mecanisme dels components endògens, com els radicals lliures d'oxigen i altres intermediaris reactius, generats per xenobiòtics i endobiòtics. En l'últim segle la toxicologia s'ha expandit, assimilant coneixements de diverses branques com la biologia, la medicina, la química, la física i les matemàtiques.
Per a alguns, Mateu Orfila és considerat a vegades com a «pare» d'aquesta disciplina,[2] encara que per a uns altres ho va ser molt abans Paracels (1492-1541) amb la seva cèlebre frase «dosis sola facit venenum» («la dosi fa al verí»), màxima de la toxicologia.[3]
Concentració i dosi
| « | Totes les coses són un verí i res existeix sense verí, a penes una dosi i raó perquè una cosa no sigui un verí | » |
| — Atribuït a Paracels (1493-1541) | ||
La qüestió de determinar la toxicitat d'una determinada substància és important per a poder determinar la quantitat o concentració d'aqueixa substància. Algunes substàncies tenen amb xicotetes quantitats un efecte positiu sobre el cos i es tornen perilloses quan es prenen en major concentració. Una excepció a aquesta regla són les substàncies que afecten al material genètic, també anomenades genotòxiques, ja que teòricament una sola molècula pot ser suficient per causar una mutació a una cèl·lula i acabar provocant un tumor.
Moltes substàncies considerades verinoses només són tòxiques després d'un procés de transformació metabòlica. Un exemple és el metanol que no és verinós en si mateix, sinó quan es converteix en formaldehid tòxic al fetge. Moltes molècules narcòtiques es tornen tòxics al fetge, com per exemple l'acetaminofèn o paracetamol, especialment en presència d'alcohol. La variabilitat genètica de certs enzims del fetge transformen en tòxics molts compostos diferents d'un individu a un altre. Perquè l'activitat d'un enzim hepàtic pot induir l'activitat d'altres, moltes molècules es tornen tòxiques en combinació amb altres.
Una activitat molt comuna entre els toxicòlegs és la d'identificar quins enzims del fetge són les que converteixen una molècula en verí, o quals són els productes tòxics d'aqueixa conversió o en quines condicions i en quins individus té lloc aqueixa conversió.
El terme DL50 es refereix a la dosi d'una substància tòxica que mata al 50% d'una població, generalment ratolins o altres animals utilitzats en laboratori. Normalment s'expressa com una relació matemàtica entre la quantitat de tòxic per pes corporal per tal d'assolir la mort d'un individu.
Història
Dioscòrides, metge grec al servei de l'emperador Neró, va fer la primera classificació de plantes d'acord amb la seva toxicitat i el seu efecte terapèutic,[4] i Ibn Wahxiyya, metge persa, va escriure el Llibre dels verins prop del segle x[5] i l'anomenat mitridatisme va observar com a dosis mínimes d'apitoxina inoculades habitualment per abelles entre els treballadors apícoles o alguns que comerciaven amb serps i havien sofert freqüents mossegades rentades produïa diversos graus d'immunitat.
Però va ser el professor maonenc establert a França Mateu Orfila el que va escriure el primer tractat formal de toxicologia el 1813, a París, França, anomenat Toxicologia general.[6][7]
En 1850, el químic belga Jean Stas es va convertir en la primera persona a aïllar amb èxit verins vegetals a partir de teixit humà. Això li va permetre identificar l'ús de la nicotina com a verí en el cas de l'assassinat de Bocarmé, aportant les proves necessàries per a condemnar al comte belga Hippolyte Visart de Bocarmé per l'assassinat del seu cunyat.[8]
El 23 d'abril de 1892, Juan Bautista Señorans va crear la primera Càtedra de Toxicologia a la Facultat de Medicina de la Universitat de Buenos Aires, sent la primera del seu tipus en el món.[9][10]
Branques
La toxicologia tradicional estudia els efectes tòxics en organismes individuals. La toxicologia s'ha subdividit en diverses branques segons l'àrea, el tipus de pacients i tipus de tòxics que estudien.
Ocupacional
La toxicologia ocupacional tracta de les substàncies químiques presents en el lloc de treball. Entre les tasques més importants d'aquesta especialitat a fi de prevenir riscos laborals estan l'identificar els possibles agents nocius, detectar les malalties agudes i cròniques que causen, definir les circumstàncies en les quals es poden usar de forma innòcua i evitar l'absorció de quantitats nocives d'aquestes substàncies.
També defineix i s'ocupa dels programes de vigilància als treballadors exposats i a l'entorn en què actuen. S'han elaborat límits de regulació i lineaments per a definir les concentracions ambientals segures d'aire respecte a moltes substàncies presents en el lloc de treball.[1] També estableix límits d'exposició tant a curt com a llarg termini dels treballadors conforme als seus estudis, que tenen validesa legal en alguns països.[11]
Ambiental
La toxicologia ambiental s'ocupa de les possibles repercussions nocives de les substàncies químiques en els organismes vius, presents en la forma de contaminants ambientals. El terme ambient comprèn tot l'entorn que envolta a cada organisme individual, i en particular, l'aire, la terra i l'aigua.[1]
Forense
Rama de la Toxicologia que estudia els mètodes de recerca metge-legal en els casos on s'analitzen intoxicacions de diversos orígens amb possibles conseqüències que possibilitin accions legals.[12]
Ecotoxicologia
L'ecotoxicologia s'ocupa d'estudiar els efectes tòxics de substàncies químiques i agents físics en poblacions i comunitats d'organismes vius dins d'ecosistemes definits; comprèn les vies de transferència d'aquests agents i les seves intencions amb l'entorn. A diferència de la toxicologia tradicional, l'ecotoxicologia versa sobre les conseqüències nocives que tenen en poblacions d'organismes o ecosistemes.[1]
Alimentària
La toxicologia alimentària s'ocupa d'estudiar els efectes tòxics de les substàncies químiques presents o afegides en els aliments i ingerides amb ells. Poden ser ingredients o components dels aliments, additius o contaminants.
Clínica
La toxicologia clínica és una branca de la toxicologia la principal missió de la qual és la prevenció, el diagnòstic i el tractament de les intoxicacions que, com qualsevol malaltia, poden manifestar-se amb curs agut o crònic, presentant, en cada cas, diferents exigències terapèutiques.[13] A dins, podem situar l'atenció als consums problemàtics de substàncies.
Consums problemàtics de substàncies
La toxicologia també s'ocupa de l'estudi i l'assistència de les intoxicacions agudes produïdes pel consum de substàncies psicoactives i dels efectes de l'ús prolongat d'aquestes.[14]
Termes i definicions
Perill i risc
El perill és la capacitat d'un agent químic per a ocasionar mal en una situació o circumstància en particular; aspectes fonamentals són les característiques i condicions de l'ús i l'exposició. Per a valorar el perill es necessiten coneixements de la toxicitat inherent de la substància i les quantitats a la qual pot estar exposada aquesta persona.[1]
El risc es defineix com la freqüència esperada que aparegui un efecte nociu indesitjable, per l'exposició a un agent químic o físic. Per a estimar aquesta variable caldrà recórrer a dades de dosis/resposta i dosi efectiva.
Vies d'exposició
Les vies d'entrada de substàncies químiques a l'organisme difereixen en situacions d'exposició diverses. A l'entorn industrial, la via principal és la inhalació. La via transdèrmica és important, però té menor transcendència que la ingestió de substàncies.[1]
Les vies d'ingrés a l'organisme d'aquestes substàncies xenobiòtiques són:
- Respiratòria: És la més comuna i la major, els contaminants arriben ràpidament a l'organisme a través dels pulmons i després a la resta del cos per mitjà del torrent sanguini. Hem de tenir present que no sols una substància en estat gasós pot ser inhalada, també poden ser líquids (aerosols) i sòlids (pols en suspensió), per a evitar l'ingrés d'aquest agent a l'organisme s'han d'utilitzar protectors respiratoris amb un filtre adequat a l'agent contaminant.
- Digestiva: Podem ser afectats no sols per ingerir directament el producte sinó per altres elements contaminats els quals portem a la boca i nas.
- Cutània: Es produeix en el moment que ingressen els contaminants pels porus i aquests al seu torn arriben al torrent sanguini. Els efectes no necessàriament es presentaran de manera immediata (estat de latència), s'ha de tenir especial cura quan es produeix una lesió amb algun element contaminat, ja que d'aquesta manera l'agent té accés directe al nostre organisme, la pell deixa de ser la nostra capa protectora que a més fa mal al nostre organisme.
Concentració o dosi i resposta
Per a cada substància química existeix una relació entre dosi i resposta per als diversos tipus d'efectes toxicològics. La relació sempre és, generalment, positiva i directa, la qual cosa vol dir que a major concentració o dosi major és l'efecte.
Llindar és el punt més sota a partir del qual tots els individus d'una espècie comencen a reaccionar.
Les concentracions inicials i finals en un organisme són problemàtiques, pel fet que les primeres són dosis tan petites que els equips de mesura no són capaces de mesurar-la i les últimes són dosis que afecten a tots els individus.
Dosi o concentracions significatives
- ED: dosi efectiva. Les dosis terapèutiques són considerades com a dosis efectives.
- TD: dosi tòxica (dosi amb efecte negatiu).
- LD: dosi letal (dosi amb un efecte concret, la mort).
- NOEL, NOAEL: nivell sense efecte advers observable. Nivell que no produeix efectes observables.
- LOE, LOAEL: nivell més baix amb efecte o llindar. És un punt específic amb la concentració més baixa on tenim efectes adversos observables. A partir d'aquest punt els efectes no es deuen a efectes aleatoris (edat, pes, sexe...), sinó que es deuen únicament a la substància tòxica subministrada.
- Efecte sostre: Els individus més resistents requereixen de concentracions més elevades del normal perquè responguin al tòxic.
- Potència (toxicitat): Terme relatiu que compara la dosi efectiva de diferents fàrmacs (tòxics). Una substància és més potent si requereix menys concentració per a provocar efecte.
- Índex terapèutic: Quocient entre dosi tòxica/letal i dosi efectiva. Com això en la pràctica és difícil de determinar, es calcula com el quocient entre la dosi tòxica per al 50% de la població i la dosi efectiva també per al 50% de la població (TD50/ED50). Útil en determinació d'exposició ambiental acceptable d'un tòxic o la seguretat d'un fàrmac.
- Marge de seguretat: es calcula com el quocient entre la dosi tòxica per a l'1% de la població i la dosi efectiva per al 99% de la població (TD1/ED99).
Vegeu també
Referències
- 1 2 3 4 5 6 Daniel T. Teitelbaum. «Capítulo 56: Introducción a la toxicología ocupacional y ambiental». A: Bertram G Katzung. Farmacología básica y clínica. 11.ª. McGraw-Hill-Lange, 2009, p. 987-998. ISBN 978-607-15-0336-7.
- ↑ «"Entre la ciencia y el crimen". Libro sobre Orfila y la toxicología». Arxivat de l'original el 2016-03-04. [Consulta: 10 febrer 2011].
- ↑ «La toxicología post-Paracelso: “¿dosis sola facit venenum?”», 2018. Arxivat de l'original el 2018-06-11. [Consulta: 30 juny 2026].
- ↑ A Textbook of Modern Toxicology. John Wiley and Sons, 2010. ISBN 0-470-46206-X.
- ↑ Medieval Arabic Toxicology: The Book on Poisons of ibn Wahshiya and its Relation to Early Native American and Greek Texts, 1966.
- ↑ «Biography of Mathieu Joseph Bonaventure Orfila (1787 – 1853)». Arxivat de l'original el 2019-04-09. [Consulta: 30 juny 2026].
- ↑ «Traité de toxicologie / Vol. I» (en francès), 1843. [Consulta: 21 octubre 2023].
- ↑ «Back to the roots of modern analytical toxicology: Jean Servais Stas and the Bocarmé murder case». Drug Testing and Analysis, 1, 4, 4-2009, p. 153–155. 10.1002/dta.32.
- ↑ «Cátedra de Toxicología -23 de abril de 1892 - 23 de abril de 2012», 2012. Arxivat de l'original el 2019-04-24. [Consulta: 24 abril 2019].
- ↑ Primera Cátedra de Toxicología - UBA. «Prof. Dr. Juan Bautista Señorans», 2012.
- ↑ Página web de la OSHA Arxivat 2012-05-13 a Wayback Machine. United States Occupational Safety and Health Administration Consultat el diumenge 1° d'abril del 2012.
- ↑ «La Toxicología Forense». Revista de Ciencias Forenses de Honduras, 2, 1, 3-2016.
- ↑ «Toxicología», 2018. Arxivat de l'original el 2025-08-06. [Consulta: 30 juny 2026].
- ↑ Carlos Damin. «Consumo de sustancias psicoactivas: cuándo es un problema», 2015.
