TOXICIDAD DE LOS TOXICIDAD DE LOS ELEMENTOS QUÍMICOSELEMENTOS QUÍMICOS

METÁLICOSMETÁLICOS

Prof. Dra. Clara LópezProf. Dra. Clara LópezCátedra de Toxicología y Química LegalCátedra de Toxicología y Química LegalFacultad de Farmacia y Bioquímica-UBAFacultad de Farmacia y Bioquímica-UBA

Correo eCorreo e--: cmlopez@ffyb.uba.ar: cmlopez@ffyb.uba.arTel/Fax: 011-49 64 82 83/84Tel/Fax: 011-49 64 82 83/84

CÁTEDRA DE TOXICOLOGÍA Y CÁTEDRA DE TOXICOLOGÍA Y QUÍMICA LEGAL (I)QUÍMICA LEGAL (I)

7º piso7º piso 15 docentes rentados15 docentes rentados 10 docentes Ad honorem10 docentes Ad honorem 4 no docentes4 no docentes Enseñanza de pregrado:Enseñanza de pregrado: -Toxicología y Química Legal-Toxicología y Química Legal - Toxicología de Fármacos- Toxicología de Fármacos - Toxicología Alimentaria- Toxicología Alimentaria - Toxicología de los Alimentos- Toxicología de los Alimentos

CÁTEDRA DE TOXICOLOGÍA Y CÁTEDRA DE TOXICOLOGÍA Y QUÍMICA LEGAL (II)QUÍMICA LEGAL (II)

Enseñanza de posgradoEnseñanza de posgrado

-Residencia en Bioquímica Toxicológica-Residencia en Bioquímica Toxicológica - Bioquímicos- Bioquímicos - Concurso- Concurso - 3 años- 3 años - Rentada- Rentada

InvestigaciónInvestigación

CÁTEDRA DE TOXICOLOGÍA Y CÁTEDRA DE TOXICOLOGÍA Y QUÍMICA LEGAL (III)QUÍMICA LEGAL (III)

Centro de Asesoramiento Toxicológico Analítico Centro de Asesoramiento Toxicológico Analítico

(CENATOXA)(CENATOXA) 4000 pacientes/año4000 pacientes/año 10.000 análisis en medios biológicos humanos/año10.000 análisis en medios biológicos humanos/año -Urgencias toxicológicas-Urgencias toxicológicas -Metales-Metales -Drogas de abuso-Drogas de abuso -Plaguicidas-Plaguicidas -Dopaje-Dopaje

CÁTEDRA DE TOXICOLOGÍA CÁTEDRA DE TOXICOLOGÍA Y QUÍMICA LEGALY QUÍMICA LEGAL

Centro de Asesoramiento Toxicológico Analítico Centro de Asesoramiento Toxicológico Analítico

(CENATOXA)(CENATOXA) -EFM-EFM -HPLC-HPLC -GC-GC -GC-MS-GC-MS -GC-MS (HR)-GC-MS (HR) -AA-AA

ToxicologíaToxicología

““Ciencia que estudia los venenosCiencia que estudia los venenos””    

  Veneno: cualquier agente capaz de Veneno: cualquier agente capaz de producir un daño o muerte cuando es producir un daño o muerte cuando es ingerido y absorbido.ingerido y absorbido.  

ToxicologíaToxicología

  

  ““Ciencia que se dedica al estudio de los Ciencia que se dedica al estudio de los efectos adversos o nocivos producidos efectos adversos o nocivos producidos por los agentes químicos sobre los por los agentes químicos sobre los organismos vivos”organismos vivos”

  

ToxicologíaToxicología

  

    

TOXICOLOGÍA

Farmacología

Fisiología

Salud Pública

Inmunología

Patología

Química

Biología

ToxicologíaToxicología

AreasAreas

AlimentariaAlimentaria AmbientalAmbiental ForenseForense MedicamentosMedicamentos OcupacionalOcupacional SocialSocial

ToxicologíaToxicología

AspectosAspectos

ClínicoClínico AnalíticoAnalítico InvestigativoInvestigativo RegulatorioRegulatorio

ToxicologíaToxicología

Principio de Paracelso Principio de Paracelso 

Todas las sustancias son venenosTodas las sustancias son venenos

No hay ninguna que no lo seaNo hay ninguna que no lo sea

Es la cantidad ingerida la que Es la cantidad ingerida la que diferencia un veneno de un diferencia un veneno de un medicamentomedicamento

ToxicologíaToxicología

Cómo?

ToxicologíaToxicología

ToxicologíaToxicología

ToxicologíaToxicología

ToxicologíaToxicología

““Cada sustancia química tiene una Cada sustancia química tiene una toxicidad intrínseca”toxicidad intrínseca”

Toxicidad de una sustancia Toxicidad de una sustancia químicaquímica

"Capacidad para producir daño a un "Capacidad para producir daño a un organismo vivo”organismo vivo”

NaCNNaCNKCNKCN

NaNa44FeFe((CNCN))66 10 H 10 H22OO

Toxicidad de una sustancia Toxicidad de una sustancia químicaquímica

Factores intervinientesFactores intervinientes

Cantidad administrada o absorbidaCantidad administrada o absorbidaVía de ingresoVía de ingresoTiempo de contactoTiempo de contactoTipo de daño producidoTipo de daño producidoTiempo necesario para producir el dañoTiempo necesario para producir el dañoNaturaleza del organismo afectado y otras Naturaleza del organismo afectado y otras condiciones intervinientescondiciones intervinientes

Toxicidad de una sustancia Toxicidad de una sustancia químicaquímica

Cantidad administrada o absorbidaCantidad administrada o absorbida

NaClNaClPbOPbO

NaCNNaCN

Toxicidad de una sustancia Toxicidad de una sustancia químicaquímica

Vías de ingreso de un tóxicoVías de ingreso de un tóxico

RRespiraciónespiraciónBBocaocaPPieliel

OOjosjosOtrasOtras

Toxicidad de una sustancia Toxicidad de una sustancia químicaquímica

Tiempo de contactoTiempo de contacto

- Unica vez- Unica vez - A repetición- A repetición

Toxicidad de una sustancia Toxicidad de una sustancia químicaquímica

Tipo de daño producidoTipo de daño producido

-Local-Local -Sistémico-Sistémico

Toxicidad de una sustancia Toxicidad de una sustancia químicaquímica

Tiempo necesario para producir el Tiempo necesario para producir el dañodaño

-De manera inmediata-De manera inmediata -Después de un determinado -Después de un determinado tiempotiempo

Toxicidad de una sustancia Toxicidad de una sustancia químicaquímica

Naturaleza del organismo afectado y otras Naturaleza del organismo afectado y otras condiciones condiciones

intervinientesintervinientes Embarazo

Lactancia

Ejercicio

Luz solar

Presión bar.

Enfermedades

DrogasDietaFunción CV

Función GI

Función Inm.

Función hepática

Función renal

Cc. Alb.StressDesnutrición

TabacoAlcohol

Constitucióngenética

Para hablar de la toxicidad Para hablar de la toxicidad de una sustancia química...de una sustancia química...

Debemos saber de qué Debemos saber de qué estamos hablando….estamos hablando….

Caracterización de la Caracterización de la ssustancia químicaustancia química

Nombre de la sustanciaNombre de la sustancia

Propiedades físicasPropiedades físicas

Propiedades químicasPropiedades químicas

Propiedades tóxicasPropiedades tóxicas

Toxicidad de una sustancia Toxicidad de una sustancia químicaquímica

Identificar la sustancia químicaIdentificar la sustancia química

-Nombre común-Nombre común -Nombre científico-Nombre científico -Número de CAS-Número de CAS -Número de la ONU-Número de la ONU

Toxicidad de una sustancia Toxicidad de una sustancia químicaquímica

CIANURO!!!CIANURO!!!

CIANUROSCIANUROS

Cianuro de sodio Cianuro de sodio Cianuro de potasio Cianuro de potasio Cianuro de calcio Cianuro de calcio

Cianuro de cobre… Cianuro de cobre…

CIANUROSCIANUROS

CompuestoCompuesto Número Número CASCAS

NNºº ONUONU

SolubilidadSolubilidad DL 50DL 50

Cianuro de Cianuro de sodiosodio

143-3143-333-9-9 16891689 Agua: Agua: 6 6 mg/kgmg/kg

Cianuro de Cianuro de potasiopotasio

151-50-8151-50-8 16801680 Agua: Agua: Alcohol: Alcohol:

1010mg/kgmg/kg

Cianuro de Cianuro de calciocalcio

592-01-8592-01-8 15751575 SolubleSoluble 3939mg/kgmg/kg

Hablemos de…Hablemos de…

Toxicidad de los elementos Toxicidad de los elementos químicosquímicos metálicos metálicos

ELEMENTOS METÁLICOS EN LA ELEMENTOS METÁLICOS EN LA TABLA PERIÓDICATABLA PERIÓDICA

Grupo 1 2   3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18

Periodo  

1 1H   2

He

2 3Li

4Be   5

B6C

7N

8O

9F

10Ne

3 11Na

12Mg

  13Al

14Si

15P

16S

17Cl

18Ar

4 19K

20Ca   21

Sc22Ti

23V

24Cr

25Mn

26Fe

27Co

28Ni

29Cu

30Zn

31Ga

32Ge

33As

34Se

35Br

36Kr

5 37Rb

38Sr   39

Y40Zr

41Nb

42Mo

43Tc

44Ru

45Rh

46Pd

47Ag

48Cd

49In

50Sn

51Sb

52Te

53I

54Xe

6 55Cs

56Ba   * 72

Hf73Ta

74W

75Re

76Os

77Ir

78Pt

79Au

80Hg

81Tl

82Pb

83Bi

84Po

85At

86Rn

7 87Fr

88Ra   ** 104

Rf105

Db

106

Sg

107

Bh

108

Hs

109

Mt

110

Ds111Uuu

112Uub

113

Uut

114Uuq

115

Uup

116Uuh

117

Uus

118Uuo

 

  Lantánidos   *   57La

58Ce

59Pr

60Nd

61Pm

62Sm

63Eu

64Gd

65Tb

66Dy

67Ho

68Er

69Tm

70Yb

71Lu

  Actínidos ** 89Ac

90Th

91Pa

92U

93Np

94Pu

95Am

96Cm

97Bk

98Cf

99Es

100Fm

101Md

102No

103Lr

Alcalinos Alcalinotérreos

Lantánidos Actínidos Metales de

transición

Metales del bloque p Metaloides No

metalesHalógeno

s Gases nobles

Metales tóxicosMetales tóxicos

A- Con una función biológica determinadaA- Con una función biológica determinada

Cobalto Cobalto Hierro Hierro Molibdeno Molibdeno

Cobre Cobre Magnesio Magnesio Selenio Selenio

Cromo Cromo Manganeso Manganeso Zinc Zinc

Metales tóxicosMetales tóxicos BB-Sin una función biológica conocida-Sin una función biológica conocida

- Aluminio - Estaño - Oro- Aluminio - Estaño - Oro

- Antimonio - Antimonio -- Galio - Plata Galio - Plata

- Arsénico - Germanio - Plomo- Arsénico - Germanio - Plomo

- Bario - Indio - Talio - Bario - Indio - Talio

- Berilio - Litio - Teluro- Berilio - Litio - Teluro

- Bismuto - Níquel - Uranio- Bismuto - Níquel - Uranio

- Cadmio - Mercurio - Vanadio- Cadmio - Mercurio - Vanadio

Metales tóxicosMetales tóxicos B-Sin una función biológica conocidaB-Sin una función biológica conocida

- Aluminio - Estaño - Oro- Aluminio - Estaño - Oro

- Antimonio- Antimonio - Galio - Galio - - PlataPlata

- - ArsénicoArsénico - Germanio - Germanio - - PlomoPlomo

- Bario - Indio - Bario - Indio - - TalioTalio

- Berilio - Berilio - - LitioLitio - Teluro - Teluro

- Bismuto - Níquel - Uranio- Bismuto - Níquel - Uranio

- - CadmioCadmio - - MercurioMercurio - Vanadio - Vanadio

Metales tóxicosMetales tóxicos

Nº de casos en el CENATOXANº de casos en el CENATOXA(2000-2003)(2000-2003)

Pb>As>Pb>As>CuCu>Li>Hg>Tl>Cr>Cd>Li>Hg>Tl>Cr>Cd

Metales tóxicosMetales tóxicos

Cu Cu Enfermedad de WilsonEnfermedad de Wilson

CeruloplasminaCeruloplasmina

PLOMOPLOMOActividades industriales relacionadas Actividades industriales relacionadas

con el metalcon el metal

MineríaMinería Fundiciones de metalesFundiciones de metales Fabricación de bateríasFabricación de baterías Soldaduras Soldaduras PlaguicidasPlaguicidas Fabricación de plásticosFabricación de plásticos Fabricación de pinturas y pigmentosFabricación de pinturas y pigmentos Fabricación de cauchoFabricación de caucho

PLOMO PLOMO Principales compuestos (I)Principales compuestos (I)

- Pb- Pb - Pb (C- Pb (C22HH33OO22))22

- Pb- Pb33(AsO(AsO44))22

- PbCl- PbCl22

- PbCrO- PbCrO44

- Pb(NO- Pb(NO33))22 - Pb- Pb33OO44

PLOMO PLOMO Principales compuestos (II)Principales compuestos (II)

- PbO- PbO - Pb- Pb22OO33

- PbO- PbO22

- Pb(N- Pb(N33))22

- Pb(C- Pb(C22HH55))44

- Pb- Pb((CHCH33))44

PLOMO PLOMO Población expuestaPoblación expuesta

Población generalPoblación general

Trabajadores de las industrias que lo Trabajadores de las industrias que lo utilizanutilizan

PLOMO PLOMO Población expuestaPoblación expuesta

Población generalPoblación general

AguaAgua AireAire SueloSuelo AlimentosAlimentos

PLOMOPLOMO

Vías de exposiciónVías de exposición

InhalatoriaInhalatoria OralOral

DérmicaDérmica

EFECTOS DEL PLOMO SOBRE EL ORGANISMO

Pb (sangre)

HEMOAnemia

Proteínas plasmáticas

Hígado Riñón

Desarrollo cerebral

Vit. D

Estructura cerebral

Metab. del Ca

Detoxificación

Funcionamiento cerebral

HuesoCond. nerviosaEEG

Atención

Efectos cognitivos

Tpo. de reacción

EFECTOS DEL PLOMO SOBRE LA SINTESIS DEL HEMO

GLICINA + SUCCINIL CoA

ACIDO AMINOLEVULÍNICO

PORFOBILINÓGENO

COPROPORFIRINÓGENO III

PROTOPORFIRINÓGENO

PROTOPORFIRINA IX

HEMO

ALA sintetasa

ALA deshidratasa (sangre)

UROPORFIRINÓGENO I sintetasa

UROPORFIRINÓGENO cosintetasa

Coproporfirina (orina)

ALA (orina)

COPROPORFIRINÓGENO Oxidasa

PROTPORFIRINÓGENO oxidasa

FERROQUELATASA

Protoporfirina IX (sangre)

Fe

Pb?Pb

Pb

Pb

EL LABORATORIO EN LA EL LABORATORIO EN LA INTOXICACIÓN PLÚMBICAINTOXICACIÓN PLÚMBICA

Indicador de exposiciónIndicador de exposición - Plomo en sangre- Plomo en sangre

Indicador de efectoIndicador de efecto - Actividad de la enzima d-ALA- Actividad de la enzima d-ALA deshidratasa (sangre entera)deshidratasa (sangre entera) - Acido delta aminolevulínico en orina- Acido delta aminolevulínico en orina - Protoporfirina IX (sangre entera)- Protoporfirina IX (sangre entera) -Coproporfirinas totales en orina-Coproporfirinas totales en orina

EFECTOS DEL PLOMO SOBRE LA SINTESIS DEL HEMO

GLICINA + SUCCINIL CoA

ACIDO AMINOLEVULÍNICO

PORFOBILINÓGENO

COPROPORFIRINÓGENO III

PROTOPORFIRINÓGENO

PROTOPORFIRINA IX

HEMO

ALA sintetasa

ALA deshidratasa (sangre)

UROPORFIRINÓGENO I sintetasa

UROPORFIRINÓGENO cosintetasaCoproporfirina

(orina)

ALA (orina)

COPROPORFIRINÓGENO Oxidasa

PROTPORFIRINÓGENO oxidasa

FERROQUELATASA

Protoporfirina IX (sangre)

Fe

PLOMOPLOMO

Caso clínicoCaso clínico--Mujer, 49 aMujer, 49 a--Artesana. Taller en su casaArtesana. Taller en su casa--Presentó manchas negras en la base dePresentó manchas negras en la base de los dienteslos dientes

Pb en sangre: 62 µg/dlPb en sangre: 62 µg/dl Hto: 32%Hto: 32%--Tratamiento: edetato disódico cálcicoTratamiento: edetato disódico cálcico

PLOMOPLOMO

Muestreo poblacionalMuestreo poblacionalDock Sud (2003)Dock Sud (2003)

--546 niños546 niños--7 a 11 años7 a 11 años-Villa Inflamable – Villa Tranquila-Villa Inflamable – Villa Tranquila

Pb en sangre, Cr en orina, metabolitosPb en sangre, Cr en orina, metabolitos del benceno en orinadel benceno en orina

PLOMOPLOMO

Muestreo poblacionalMuestreo poblacionalDock Sud (2003)Dock Sud (2003)

50% de la población de Villa Inflamable 50% de la población de Villa Inflamable tuvo valores de Pb en sangre > 10 µg/dltuvo valores de Pb en sangre > 10 µg/dl

1 niño de 8 años tuvo 65 µg/dl!!!1 niño de 8 años tuvo 65 µg/dl!!!

MERCURIOMERCURIO

Principales compuestosPrincipales compuestos

Mercurio elementalMercurio elemental Mercurio inorgánicoMercurio inorgánico Mercurio orgánicoMercurio orgánico

MERCURIOMERCURIO

Mercurio elemental (HgMercurio elemental (Hg°°))

-Líquido-Líquido-Presión de vapor-Presión de vapor 0,0012 mm Hg0,0012 mm Hg

MERCURIOMERCURIO

Mercurio elementalMercurio elemental (Hg (Hg°°)) ° ° °° ° ° ° °° ° ° ° ° ° ° ° ° ° °° ° °

MERCURIOMERCURIO

Mercurio Inorgánico (HgMercurio Inorgánico (Hg++, Hg, Hg++++))

CompuestoCompuesto PulmonarPulmonar GIGI DérmicaDérmica

HgHg++ En En aerosol: aerosol: escasaescasa

Muy Muy escasaescasa

Casi nulaCasi nula

HgHg++++ En En aerosol:aerosol:10-50%10-50%

BuenaBuena2-20%2-20%

BuenaBuena

MERCURIOMERCURIO

Mercurio orgánicoMercurio orgánico

-Metil-Hg-Metil-Hg -Acetato de fenil-Hg-Acetato de fenil-Hg

MERCURIOMERCURIO

Población expuestaPoblación expuesta

Población en generalPoblación en general

Trabajadores de las industrias queTrabajadores de las industrias que lo utilizanlo utilizan

MERCURIOMERCURIO

Intoxicaciones masivasIntoxicaciones masivas-Minamata (Japón): 1953/1960Minamata (Japón): 1953/1960

Hg (i) Agua Fitoplancton peces Hg (i) Agua Fitoplancton peces MeHg HombreMeHg Hombre

-Bs. As (Argentina): Dic1980/Feb1981-Bs. As (Argentina): Dic1980/Feb1981 Pañales impregnados con acetato de fenil mercurioPañales impregnados con acetato de fenil mercurio

MercurioMercurio

Intoxicación con HgIntoxicación con Hg en el CENATOXA (1990-2000) en el CENATOXA (1990-2000)

Total de consultas en la CátedraTotal de consultas en la Cátedra3615636156

Consultas por HgConsultas por Hg 2009 (5,5%)2009 (5,5%)

MercurioMercurio

Intoxicación con HgIntoxicación con Hg en el CENATOXA (1990-2000) en el CENATOXA (1990-2000)

Accidentales: 24%Accidentales: 24% Ambientales: 12%Ambientales: 12% Ocupacionales: 46%Ocupacionales: 46% Otras: 18%Otras: 18%

MercurioMercurio

Intoxicación con HgIntoxicación con Hg en el CENATOXA (1990-2000) en el CENATOXA (1990-2000)AccidentalesAccidentales

Ruptura del bulbo del termómetroRuptura del bulbo del termómetro 79%79%

Niveles hallados en orinaNiveles hallados en orina< de 4 µg/l (84%)< de 4 µg/l (84%)

ARSÉNICOARSÉNICO

Fuentes de exposiciónFuentes de exposición NaturalesNaturales

Antropogénicas Antropogénicas

ARSÉNICOARSÉNICO

Fuentes de exposiciónFuentes de exposición

NaturalesNaturales -Suelo-Suelo -Agua -Agua -Alimentos-Alimentos

ARSÉNICOARSÉNICO

Fuentes de exposiciónFuentes de exposición AntropogénicasAntropogénicas

-Fundición de metales-Fundición de metales -Industria química-Industria química -Industria del vidrio-Industria del vidrio -Industria farmaceútica-Industria farmaceútica

ARSÉNICOARSÉNICOEspecies químicasEspecies químicas

1- Inorgánicas1- Inorgánicas - As- AsIII III

- As- AsVV

2- Orgánicas2- Orgánicas - Arsenobetaína - MMA- Arsenobetaína - MMA - Arsenocolina - DMA- Arsenocolina - DMA - Arsenoazúcares- Arsenoazúcares - Arsenolípidos- Arsenolípidos

ARSÉNICOARSÉNICO

As en el agua de bebidaAs en el agua de bebida

HACRE

HACRE EN LA ARGENTINAHACRE EN LA ARGENTINA

Buenos Aires Salta

Córdoba San Juan

Chaco San Luis

Formosa Santa Fe

Jujuy Sgo. del Estero

La Pampa Tucumán

Mendoza

3.000.000 de expuestos

??

?

?

HACREHACRE

Efectos sobre la saludEfectos sobre la salud

Efectos sobre la pielEfectos sobre la piel CáncerCáncer

HACREHACRE

En qué se está trabajando?En qué se está trabajando? --Disminuir los niveles de As en el Disminuir los niveles de As en el agua permitidos por el CAAagua permitidos por el CAA -Valor permitido hoy: 50 µg/l-Valor permitido hoy: 50 µg/l -Valor pretendido: 10 µg/l-Valor pretendido: 10 µg/l

TOXICIDAD DE LAS TOXICIDAD DE LAS SUSTANCIAS QUÍMICASSUSTANCIAS QUÍMICAS

““No hay sustancias inocuas, sólo No hay sustancias inocuas, sólo hay formas inofensivas de hay formas inofensivas de

manejarlas”manejarlas”

Jeyaratham (Sri Lanka, 1980)Jeyaratham (Sri Lanka, 1980)

Muchas gracias !!!Muchas gracias !!!