TOXICOLOGIA AMBIENTAL

Clasificación de la actividad entre sustancias químicas


Debido a que generalmente las personas están expuestas a más de un contaminante a la vez, las interacciones químicas, al relacionarse con los efectos en la salud, constituyen consideraciones importantes para determinar los riesgos de exposición de individuos y de la población a los contaminantes tóxicos del aire. A menudo, las combinaciones de sustancias químicas originan efectos diferentes de los que se hubiera predicho para las mismas sustancias de manera independiente. Lamentablemente, desconocemos la naturaleza de muchas interacciones. Incluso cuando se conocen los efectos resultantes de la combinación de dos contaminantes, la adición de una tercera variable hace que los efectos finales sean inciertos. Esta compleja área de estudio constituye el tema central de diversas investigaciones toxicológicas desarrolladas en la actualidad.

A menudo, la exposición a combinaciones de sustancias químicas tiene efectos diferentes de los que tendría una exposición independiente a las mismas sustancias.

A continuación se describen los tipos generales de interacciones químicas que pueden ocurrir y se brindan algunos ejemplos. Aunque los ejemplos presentados se centran en las interacciones de dos sustancias químicas, los principios discutidos también se aplican a la combinación de cualquier número de sustancias. Recuerde que la preocupación aquí no reside en las interacciones químicas en sí mismas (eso queda para los químicos) sino en la forma como las interacciones alteran los efectos en la salud.

A veces 2 + 2 no es 4

Los efectos de la exposición simultánea a una combinación de dos o más sustancias tóxicas se pueden clasificar en alguno de los tres tipos generales que se presentan a continuación:

  • aditivos (adición);
  • sinérgicos (sinergia), y
  • antagónicos (antagonismo).

Un efecto aditivo es un efecto combinado de dos o más sustancias químicas que equivale a la suma de los efectos aislados de cada una de ellas. En otras palabras, es simplemente como sumar 2 + 2 = 4. (Estamos suponiendo que los efectos individuales no son directamente contrarios, con lo que tenderían a cancelarse entre sí.) Cada sustancia química realiza sus acciones como si no existiera otra. Este es el efecto observado más común en las exposiciones a sustancias químicas simultáneas. Por ejemplo, los efectos de distintos plaguicidas organofosforados se combinan de manera aditiva.

La sinergia supone un efecto combinado de dos o más sustancias químicas que es mucho mayor que la suma de los efectos de cada sustancia por sí sola; o sea, 2 + 2 = 10. El tetracloruro de carbono y el etanol son un buen ejemplo. La exposición simultánea a estas dos sustancias químicas —ambas hepatotóxicas (tóxicos hepáticos)— produce mucho más daño al hígado del que se hubiera producido de manera aditiva.

En el sinergismo, dos o más sustancias químicas intensifican los efectos de cada una de ellas.

La potenciación es un tipo particular de sinergia en el que una sustancia que no ejerce efecto alguno en determinada zona corporal aumenta los efectos tóxicos de otra sustancia en dicha zona. Se podría representar este efecto como 0 + 2 = 10. A manera de ejemplo, el isopropanol, que no es tóxico para el hígado, potencia la hepatotoxicidad del tetracloruro de carbono.

La interacción de las partículas de gas en los pulmones es un mecanismo sinérgico importante en la toxicología de la contaminación del aire. A veces, los gases adsorbidos en las partículas pueden penetrar más profundamente en los pulmones (y, por consiguiente, experimentar mayor absorción y ejercer un mayor efecto) que si hubieran sido inhalados en la fase gaseosa. Un caso típico de esta clase de interacción es el gas de fluoruro de hidrógeno adsorbido al aerosol de sulfato de berilio.

En el antagonismo, dos o más sustancias químicas interfieren en las acciones de cada una de ellas (o bien una interfiere con la acción de la otra), por lo que el efecto combinado es menor que la suma de los efectos químicos individuales: 2 + 2 = 3. La interacción antagónica constituye la base para la mayoría de antídotos de venenos. Asimismo, el potencial carcinogénico del arsénico es contrarrestado de esta manera por el selenio.

En el antagonismo, dos o más sustancias químicas contrarrestan sus efectos entre sí.


Efectos que resultan de la
exposición simultánea a dos o más sustancias tóxicas
¿Qué sucede? Equivale a
Aditivo El efecto combinado es igual a la suma de los efectos individuales 2 + 2 = 4
Sinérgico El efecto combinado es mayor que la suma de los efectos individuales      2 + 2 = 10     
Antagónico El efecto combinado es menor que la suma de los efectos individuales 2 + 2 = 3

Existe un caso especial de antagonismo en el que dos sustancias químicas que originan efectos opuestos en la misma función fisiológica terminan cancelándose entre sí. Esta situación puede representarse mediante la siguiente ecuación: -4 + (-4) = 0. Un ejemplo sería la cancelación del efecto de un barbitúrico, sustancia que reduce la presión sanguínea, mediante la administración de un agente vasoconstrictor (constrictor de los vasos sanguíneos) como la norepinefrina.

Una forma de antagonismo entre sustancias químicas es precisamente la contraria a la potenciación. En ese caso, una sustancia que no origina ningún efecto en un órgano particular o sistema disminuye la toxicidad de otra (0 + 4 = 1).

La tolerancia es una interacción química comúnmente observada y relacionada con el antagonismo. Es un estado de disminución de los efectos de una sustancia química que resulta de la exposición previa a dicha sustancia o a otra estructuralmente relacionada. Este fenómeno generalmente ocurre con la administración crónica de medicamentos: con el transcurso del tiempo, se requiere una dosis mayor para producir el mismo efecto. La tolerancia con sustancias tóxicas puede permitirle a un individuo resistir niveles que normalmente hubieran sido sumamente tóxicos o incluso letales. Las pruebas indican que ciertas poblaciones del sur de California están desarrollando tolerancia al ozono simplemente por estar expuestas a él en el aire ambiental.

La tolerancia es un estado reducido de respuesta a un producto químico.

Además de la influencia de otras sustancias químicas, como se acaba de explicar, los efectos de una sustancia química en el cuerpo dependen, en gran medida, de los efectos del cuerpo sobre ella. La próxima sección se concentra en el importante tema de la toxicocinética: la absorción, la distribución, el metabolismo y la excreción de las sustancias químicas.

  1. ¿Qué sustancias tienen mayores probabilidades de originar efectos sistémicos?
    a. Reactivas.
    b. Estables.
  2. ¿Cierto o falso? Cada sustancia química tóxica tiene como diana un tejido específico y único.
Combine lo siguiente:

  5.   Adición a. 2 + 2 = 10
  6.   Antagonismo b. 2 + 2 = 4
  7.   Sinergia c. 2 + 2 = 3