Métodos de valoración de la toxicidad

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Métodos de valoración de
la toxicidad
Ana Ruiz Nuño
Objetivos
• Conocer toxicidad, efectos y mecanismos de acción de
los xenobióticos sobre seres vivos
• Evaluar riesgo de exposición en población
• Combatir efectos tóxicos
Métodos de valoración de la toxicidad
Criterios
de unificación
E. Letales agudos
E. Irreversibles no letales por 1 exposición
E. Graves por exposición repetida o prolongada
E. Corrosivos
E. Irritantes
E. Sensibilizantes
E.Carcinogénicos
E. Mutagénicos
E. Teratogénicos y reproductivos
E. Ambientales (ecotoxicología)
Métodos de valoración de la toxicidad
Previsiones teóricas
Tipos de
Estudios
Estudios retrospectivos
Riesgo para la
Población
(incidencia)
Ensayos con animales
y plantas
Efectos
Toxicidad
Mecanismo de acción
(Toxicidad humana estimada)
Métodos de valoración de la toxicidad
Plantas
Capacidad metabólica de retener sustancias tóxicas
Incidencias para humanos y animales
Límite máximo de residuos (plaguicidas)
•Método de Repetto y Sanz (1977)
•Método de Reiss
Animales
Parámetros experimentales a determinar:
-Especie animal animales pequeños, económicos
-Número y grupos de animales más de una especie animal
-Vía de administración del xenobiótico tipo producto, posible vía abs.
-Tiempo de duración del estudio agudo, por dosis repetidas, crónico
Métodos de valoración de la toxicidad
Animales
Factores para determinar
la especie animal
*Estudios de administración
tópica
*Efectos de xenobióticos V.O. ó V.P.
*Estudios de sensibilización
Animales
Métodos de valoración de la toxicidad
Personal cualificado
GLP
(Buenas prácticas de laboratorio)
Especies animales para investigación
Infraestructuras adecuadas
Establecimiento de P.O.S.
Reducción
Regla de las 3R
Refinamiento
Reemplazo
Animales
Parámetros experimentales a determinar:
-Especie animal animales pequeños, económicos
-Número y grupos de animales más de una especie animal
-Vía de administración del xenobiótico tipo producto, posible vía abs.
-Tiempo de duración del estudio agudo, por dosis repetidas, crónico
Métodos de valoración de la toxicidad
Toxicidad Aguda
(24 hrs, 7, 15 y 30 días)
•Definición
Definición
Muy tó
tóxica ≤ 25 mg/Kg
•DL
DL50
Tóxica ≤ 250 mg/Kg
•DL
DLMáx
Nociva ≤ 2000 mg/Kg
•DL
DLMín
Sin toxicidad aguda ≥ 5000 mg/Kg
•CL
CL50
Métodos de valoración de la toxicidad
Toxicidad Crónica
•Definición: Toxicidad subcrónica o de dosis repetidas
(10% de la vida del animal, de 1 a 3 meses)
Toxicidad crónica
(3 meses a 1-2 años, 90 d estudio histológico)
•Parámetros de Valoración
Aspecto físico
Comportamiento
Exámenes físicos
Hematología
Bioquímica sanguínea
Orina
Autopsia
Histopatología
Métodos alternativos
•Definición
Manejo de información
Diseños estadísticos
Modelos matemáticos (QSAR)
Retrospecivos
Modelos de simulación
Toxicovigilancia
Estudios en Humanos
Voluntarios sanos
•Tipos de métodos
Técnicas “in vitro”
Estudios
in vivo
+
Estudios
in vitro
Órganos perfundidos
Baño de órganos
Cultivos de órganos
Cultivos celulares
Modelos subcelulares
Sobrevaloración
Ensayos especiales
•Alteraciones mutagénicas
•Alteraciones carcinogénicas
•Toxicología de la reproducción
•Ensayos de comportamiento
Alteraciones mutagénicas
Clasificación
Células diana (somáticas, germinales)
Nivel de afectación (cromosómicas, génicas)
Mecanismo de producción (espontáneas, inducidas)
Prueba de Ames (histidina)
Métodos de valoración
In vitro
Cromosómicos
A corto plazo: micronúcleos
In vivo
A largo plazo
bacterias
Mutaciones de alteraciones cromosómicas
Mutaciones génicas por desfase
Alteraciones mutagénicas
Clasificación
Células diana (somáticas, germinales)
Nivel de afectación (cromosómicas, génicas)
Mecanismo de producción (espontáneas, inducidas)
Prueba de Ames (histidina)
Métodos de valoración
In vitro
Cromosómicos
A corto plazo: micronúcleos
In vivo
A largo plazo
bacterias
Test de Ames: bacterias
• Cepas mutantes: no crecen en medio deficiente en
histidina
• Mutágenos revierten la mutación original y bacteria
vuelve a crecer en ese medio
Salmonella typhimurium
Ensayo de alteraciones cromosómicas
Ensayo de micronúcleos
Alteraciones mutagénicas
Clasificación
Células diana (somáticas, germinales)
Nivel de afectación (cromosómicas, génicas)
Mecanismo de producción (espontáneas, inducidas)
Prueba de Ames (histidina)
Métodos de valoración
In vitro
Cromosómicos
A corto plazo: micronúcleos
In vivo
A largo plazo
bacterias
Alteraciones carcinogénicas
Fases
Producción del
daño genético
Reproducción de
la célula iniciada
Expresión de las
Características
fenotípicas
Valoración
”in vitro” de transformación celular (líneas celulares)
“in vivo” de carcinogénesis (roedores)
Fases del tumor
Alteraciones carcinogénicas
Fases
Producción del
daño genético
Reproducción de
la célula iniciada
Expresión de las
Características
fenotípicas
Valoración
”in vitro” de transformación celular (líneas celulares)
“in vivo” de carcinogénesis (roedores)
Toxicología de reproducción
•Teratología, toxicología desarrollo, toxicología reproducción
•Toxicología reproducción
Trastornos
fertilidad
Afección de la
Espermatogénesis y
ovogénesis
Alteraciones del
desarrollo embrionario
de desarrollo
•Métodos de valoración
Disminución crecimiento, peso corporal
Defectos estructurales (teratogénicos)
Defectos funcionales
Huevos de aves
animales
Segmento I (fertilidad, reproducción)
Segmento II (teratogénesis)
Segmento III (perinatal)
Ensayos de comportamiento
Medir aprendizaje animal y alteraciones que sufre
• Laberinto: ingenio, memoria
• Resitencia a fatiga
• Actímetro: comportamiento exploratorio
• Celulas fotoeléctricas: comportamiento exploratorio
• Analgesímetro: sensibilidad térmica
• Caja de dos compartimentos
Estimación del Riesgo
Riesgo
Determinación del riesgo
Normas o recomendaciones
de exposición y uso
Estimación del riesgo
Factores de seguridad
1 a 5 en humanos
1000 en animales Comparación con otras especies
Extrapolación a la especie humana
Litchfield 1992, 89 efectos en 6 tox.
Correl. log Peso v/s log DL50
Krasorskii 1976, 279 pdtos, 6-7 sp
Correl. DL50 exp / DLmin hum
Edwards y col. 1984, 7 pdtos. intox. UK
Etapas en la estimación del riesgo
Estimación del Riesgo
Riesgo
Determinación del riesgo
Normas o recomendaciones
de exposición y uso
Estimación del riesgo
Factores de seguridad
1 a 5 en humanos
1000 en animales Comparación con otras especies
Extrapolación a la especie humana
Litchfield 1992, 89 efectos en 6 tox.
Correl. log Peso v/s log DL50
Krasorskii 1976, 279 pdtos, 6-7 sp
Correl. DL50 exp / DLmin hum
Edwards y col. 1984, 7 pdtos. intox. UK
Bibliografía
• Toxicología
Fundamental de Manuel Repetto, 3ª Edición,
editorial Diaz de Santos
• Toxicología avanzada de Manuel Repetto. Ediciones Diaz
de Santos
• Introducción a la toxicología de los alimentos. T.
Shibamoto
• Fundamentos de ciencia toxicológica de José Bello
Gutiérrez y Adela López de Cerain Salsamendi
[email protected]
Cromosomas-Meiosis y mitosis
Mitosis y meiosis
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