Mecanismos de toxicidad

Entendemos por mecanismo de acción de un tóxico la lesión bioquímica inicial responsable de las perturbaciones fisiológicas y/o anatomopatológicas derivadas de la interacción del tóxico con un sistema vivo.

El conocimiento de los mecanismos de acción de los tóxicos conlleva una serie de consecuencias prácticas, entre ellas:

1. Desarrollo de antídotos específicos. Un ejemplo lo tenemos enel monóxido de carbono; si administramos oxígeno hiperbárico logramos romper la unión que tiene con la hemoglobina.

2. Desarrollo de test bioquímicos de detección precoz.

3. Contribución al conocimiento de la naturaleza y la importancia de ciertas rutas metabólicas (conocimientos básicos en ciencias biomédicas).

4. Deducción razonada de la sintomatología y tratamiento a seguir.


Lostóxicos pueden ejercer su acción de dos formas:

1. GLOBAL: por ejemplo, los ácidos y álcalis que originan una destrucción tisular intensa por un mecanismo de necrosis.

2. SELECTIVA: se refiere a la capacidad de un tóxico, a determinadas concentraciones, para afectar a ciertas células y no a otras. Las células afectadas y no afectadas pueden pertenecer al mismo o a diferentes organismos. Enesencia, existen dos tipos de mecanismos responsables de la toxicidad selectiva:

a) Alteración de la concentración efectiva del tóxico en el lugar de acción:

Por factores de translocación (factores de tipo toxicocinético). Sería el caso del paraquat, que es altamente tóxico para el pulmón ya que se acumula específicamente en este órgano por utilizar transportadores específicos depoliaminas endógenas existentes en el mismo.
Por diferencias en la biotransformación.

b) Presencia o ausencia de "dianas" susceptibles de ser atacadas por el tóxico

En esencia vamos a tener siempre una alteración más o menos profunda del metabolismo celular y, en base a ello podemos considerar varios mecanismos de acción, teniendo en cuenta que no existe una clara delimitación entre ellos y quealgunos tóxicos pueden utilizar simultáneamente más de uno.

Consideramos pues los siguientes mecanismos de acción:

1. Alteración de la composición o fluidez de las membranas.
2. Generación de hipoxia.
3. Alteración a nivel de metabolitos esenciales.
4. Alteración de actividades enzimáticas.
5. Alteraciones a nivel de material genético.
6. Generación de intermediarios reactivos.

1.Alteración de la composición o fluidez de la membranas

La fluidez de la membrana viene determinada por:

a) el número de dobles enlaces y
b) la cantidad de colesterol (encargado de proporcionar rigidez a la membrana).

Una alteración en la fluidez se traduce en una dificultad o alteración en la transmisión.

Ejemplos:

DDT: afecta la zona lipídica de la membrana, lo que provoca unestado de hiperexcitabilidad al favorecer la entrada de sodio
anestésicos: originan una estabilización o impermeabilización de la membrana al sodio
disolventes orgánicos: desorganizan las moléculas de fosfolípidos y las reduce, lo cual se traduce en alteraciones en los movimientos brownianos
Estrógenos: el etinilestradiol incorpora gran cantidad de colesterol, proporcionando así rigidez
etanol:tiene un efecto bifásico, inicialmente aumenta la fluidez pero de forma crónica produce cambios en la saturación de los fosfolípidos con un aumento en la rigidez. Dicho efecto también se aprecia a nivel de las mitocondrias.

Los tóxicos pueden afectar a cualquier estructura membranosa de la célula, siendo de especial gravedad el ataque de la membrana lisosomal, que puede originar una citolisisbrutal al liberar los enzimas líticos contenidos en su interior.
2. Generación de hipoxia

Asfixias físicas: provocadas por el "desplazamiento" del oxígeno del ambiente. Es el caso de los gases inertes (tóxicos oxiprivos): butano, anhídrido carbónico, propano, ...

Asfixias bioquímicas: corresponden a la interrupción de los procesos oxidativos celulares y a su vez podemos considerar dos...