Guia de Toxicologia: Plaguicides, Contaminants i Additius

Principals Plaguicides i la seva Toxicologia

Organoclorats (DDT)

• Toxicocinètica:
  • Absorció: Via oral, inhalatòria i dèrmica.
  • Distribució: Teixit adipós, fetge i ronyó. És altament liposoluble.
  • Biotransformació: Es realitza al fetge (TDE i DDE).
  • Excreció: Lenta, a través de la femta i l'orina.
• Mecanisme d'acció: Altera el transport dels ions Na i K, fet que interfereix en la transmissió de l'impuls nerviós al Sistema Nerviós Central (SNC).
• Toxicodinàmica i toxicitat: Presenta toxicitat aguda i crònica; s'acumula en els teixits i en la cadena alimentària.

Organofosforats (Paratió, malatió...)

• Toxicocinètica: Absorció per via oral, dèrmica i inhalatòria. No s'acumula al cos. Biotransformació ràpida al fetge i excreció per l'orina.
• Mecanisme d'acció: Inhibició de l'enzim acetilcolinesterasa.

Carbamats

• Toxicocinètica: Absorció via oral, pulmons i pell. No s'acumula. Metabolisme ràpid al fetge i excreció urinària.
• Mecanisme d'acció: Inhibició de l'acetilcolinesterasa.
• Toxicodinàmica i toxicitat: Funcionen de manera similar als organofosforats, però el bloqueig enzimàtic és reversible.

Glifosat (Herbicida)

• Toxicocinètica: Absorció oral i respiratòria. Es distribueix en ossos, fetge i ronyó. Només un 0,3% es transforma en AMPA; la resta s'excreta inalterat per l'orina.
• Mecanisme d'acció: Incrementa el consum d'O₂ i l'activitat de l'ATPasa. Disminueix el nivell hepàtic del citocrom.
• Toxicodinàmica i toxicitat: Classificat com a probable carcinogen (segons l'IARC) i irritant de classe II.

Ortofenilfenol (Fungicida)

Toxicodinàmica i toxicitat: Irritant per als ulls, la pell i les vies respiratòries.

Contaminants Químics i Ambientals

Dioxines

• Toxicocinètica: Absorció gastrointestinal i distribució per tot el cos. S'acumula al teixit adipós, fetge, pell, aorta i sang. El metabolisme és molt lent (depèn de l'enzim CYP450) i l'eliminació és més ràpida com menys àtoms de clor tingui. S'excreta per femtes, orina i llet materna.
• Mecanisme d'acció: Altera el receptor Ah (afectant el creixement cel·lular), provoca danys a l'ADN, supressió de la vigilància immunitària i inducció enzimàtica.
• Toxicodinàmica i toxicitat:
  • Toxicitat aguda: Acne clòric, nàusees, vòmits, diarrea i danys hepàtics.
  • Toxicitat crònica: Lesions cutànies, malalties cardiovasculars, càncer i alteracions hepàtiques.
  • TCDD: El més tòxic i carcinogen del Grup 1. PCDD: No carcinogen.

PCBs

• Toxicocinètica: Absorció gastrointestinal. Són altament liposolubles i s'acumulen al teixit adipós. L'excreció i el metabolisme són lents i depenen del grau de cloració.
• Mecanisme d'acció: Actua de forma similar a les dioxines, interaccionant amb el receptor Ah.
• Toxicodinàmica i toxicitat: La letalitat aguda depèn del grau de cloració comercial. La toxicitat crònica és molt elevada a llarg termini pels efectes de bioacumulació (LOPs).

Acrilamida

• Toxicocinètica: Absorció gastrointestinal. Es distribueix per tots els teixits, incloent-hi la placenta i la llet materna. Pateix una bioactivació a glicidamida i s'excreta per via urinària com a àcids mercaptúrics.
• Mecanisme d'acció: La glicidamida s'uneix covalentment a l'ADN i a proteïnes formant adductes.
• Toxicodinàmica i toxicitat: Toxicitat crònica genotòxica i carcinògena en animals. Pot causar danys al sistema nerviós, al desenvolupament i a la reproducció masculina. Classificada com a 2A (probable carcinogen).

Furà i Metilfurans

• Toxicocinètica: Absorció gastrointestinal i distribució al fetge via torrent sanguini. Bioactivació al metabòlit BDA. Excreció per via urinària i femta.
• Mecanisme d'acció: El BDA s'uneix covalentment a aminoàcids, proteïnes i ADN al fetge i ronyó, provocant estrès oxidatiu i inflamació.
• Toxicodinàmica i toxicitat: Toxicitat crònica hepatotòxica; provoca carcinomes i colangiocarcinomes. Classificat com a 2B (possible carcinogen).

HAP (Hidrocarburs Aromàtics Policíclics)

• Toxicocinètica: Absorció gastrointestinal i distribució a tots els òrgans (incloent-hi cervell i fetus). S'acumula al tracte GI i teixit adipós. Bioactivació a diol-epòxid i excreció biliar-fecal i urinària.
• Mecanisme d'acció: El metabòlit del benzopirè (BP) és altament mutagènic i carcinogen, formant adductes amb macromolècules.
• Toxicodinàmica i toxicitat: Travessa la placenta. Produeix tumors al tracte GI, fetge, pulmons i glàndules en animals. Afecta el sistema immunitari. Classificat com a 2A (probable carcinogen).

3-MCPD

• Toxicocinètica: Absorció gastrointestinal i distribució per tots els fluids corporals. Oxidació a metabòlits cloroàcids i àcid oxàlic. Excreció per orina i femtes.
• Mecanisme d'acció: El B-clorolactat inhibeix la glicòlisi, causant dany renal per deteriorament de la producció d'energia.
• Toxicodinàmica i toxicitat: Toxicitat crònica renal i sobre la reproducció masculina. Risc de càncer de testicle i ronyó. Classificat com a 2B (possible carcinogen).

Metodologia i Tipus d'Estudis de Toxicitat

3.1. Toxicitat Aguda

Estudia els efectes nocius després d'una sola dosi (o múltiples en menys de 24 hores). Requereix un mínim de 2 espècies d'animals adults joves, avaluant 3 nivells de dosi durant 14 dies. S'utilitza per determinar la DL50 i classificar la perillositat (des d'extrema < 5 mg/kg fins a improbable > 5000 mg/kg).

3.2. Toxicitat Subcrònica

Avalua exposicions repetides a termini intermedi (90 dies). Identifica els primers òrgans diana i serveix per fixar el NOAEL/LOAEL.

3.3. Toxicitat Crònica

Exposició repetida a llarg termini (12-24 mesos) per avaluar la toxicitat acumulada durant la vida mitjana de l'animal.

3.4. Carcinogènesi

Determina el potencial cancerigen durant tota la vida de l'animal (fins a 30 mesos en rates). S'utilitzen cribratges previs com l'Ames Test amb Salmonella typhimurium His⁻ per detectar mutagenicitat.

3.5. Toxicitat Genètica

Mesura mutacions i alteracions de l'ADN mitjançant assajos d'aberració cromosòmica, micronuclis o el Comet assay.

3.6. Toxicitat Reproductiva i del Desenvolupament

Avalua efectes sobre la fertilitat i la descendència (generacions F1 i F2), subministrant el tòxic des d'abans de l'aparellament fins al deslletament.

Processos de Biotransformació

Detoxicació: Procés d'inactivació on el compost es transforma en un producte menys tòxic i fàcil d'eliminar.

Bioactivació: Errada metabòlica on el cos transforma un compost poc tòxic en un metabòlit molt més reactiu i perillós.

Defensa post-bioactivació: L'organisme utilitza enzims com la Glutatió-S-transferasa per neutralitzar productes bioactivats.

FASE I: Modificació

S'introdueixen grups polars. És el moment crític on es poden generar intermedis reactius. Es realitza mitjançant:

• Oxidació: Oxigenació o deshidrogenació.
• Reducció: El substrat guanya electrons.
• Hidròlisi: Trencament de la molècula amb H₂O.

FASE II: Conjugació

Desactivació definitiva per fer el tòxic soluble en aigua:

• Glucuronidació: Unió amb grup glucuronil (excreció per orina o bilis).
• Sulfonació: Unió amb grup sulfat.
• Glutationització: Crucial per atrapar metabòlits bioactivats destructius.

La Dosi Letal 50 (DL50)

La DL50 és la quantitat d'una substància que, administrada d'un sol cop, provoca la mort del 50% de la població de prova. Serveix per comparar la perillositat: a menor DL50, major toxicitat.

Additius Alimentaris i els seus Efectes

Tartrazina (Colorant): Absorció gastrointestinal, distribució total i biotransformació per microflora intestinal. Pot causar urticària, vasculitis i hiperactivitat infantil. IDA: 7,5 mg/kg i dia.

Parabens (Conservadors): Es troben al plasma com a èsters hidrolitzats. Tenen efecte antimicrobià però poden induir asma i al·lèrgies. En combinació amb àcid ascòrbic poden formar benzè.

Acesulfame-K (Edulcorant): No pateix transformacions i s'excreta per l'orina. A dosis elevades pot tenir efectes laxants i, en estudis amb animals, s'ha relacionat amb alteracions cognitives.

Glutamat Monosòdic (Potenciador): Es metabolitza en glucosa i aminoàcids. Travessa la Barrera Hematoencefàlica (BHE). Responsable de la "síndrome del restaurant xinès" (mal de cap, debilitat) i possible afectació al SNC.