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Galería de mapas mentales Toxicología 3 Factores y mecanismos que influyen en los efectos tóxicos de las sustancias químicas exógenas.
Toxicología 3 Factores y mecanismos que influyen en los efectos tóxicos de las sustancias químicas exógenas.
Este mapa cerebral presenta los factores que afectan los efectos tóxicos de las sustancias químicas exógenas y sus mecanismos de acción tóxica. Espero que sea útil para todos los amigos que lo necesiten y puedan recopilarlo rápidamente.
Editado a las 2024-02-17 22:00:45,
- Breve historia del tiempo
Este es un mapa mental sobre una breve historia del tiempo. "Una breve historia del tiempo" es una obra de divulgación científica con una influencia de gran alcance. No sólo presenta los conceptos básicos de cosmología y relatividad, sino que también analiza los agujeros negros y la expansión. del universo. temas científicos de vanguardia como la inflación y la teoría de cuerdas.
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- Resumen
Toxicología 2 Transporte biológico y biotransformación de sustancias químicas exógenas en el organismo.
Toxicología 3 Factores y mecanismos que influyen en los efectos tóxicos de las sustancias químicas exógenas.
Preguntas para pensar
1. Describa brevemente los factores que influyen en los efectos tóxicos de las sustancias químicas exógenas.
2. ¿Cuáles son las posibles formas en que las sustancias químicas exógenas pueden producir efectos tóxicos?
3. ¿Tipos y significados de los efectos conjuntos de sustancias químicas exógenas?
revisar
¿toxicidad?
La capacidad de las sustancias químicas exógenas de causar daño al cuerpo.
¿Efecto tóxico?
Los efectos dañinos de la exposición a sustancias químicas en el cuerpo.
¿Cómo se produce el efecto tóxico?
biológicamente activo
Llegar al sitio de destino
Cantidad y duración suficientes
Interactuar con las moléculas objetivo.
cambiar su microambiente
Los efectos tóxicos de varias sustancias químicas en un animal de experimentación son muy diferentes, y los efectos tóxicos de una sustancia química en diferentes animales de experimentación también son diferentes.
¿Cuáles son los factores que influyen en los efectos tóxicos?
factores químicos
factores corporales
condiciones ambientales
combinación química
1. Factores que influyen en los efectos tóxicos de las sustancias químicas exógenas
Factores que afectan los efectos tóxicos de las sustancias químicas.
1. Factores químicos
(1) Estructura química
¿Por qué estudiar la relación entre la estructura química y sus efectos tóxicos?
Desarrollar nuevos productos químicos con alta eficiencia y baja toxicidad.
Especular sobre el mecanismo tóxico de nuevas sustancias químicas.
Predecir los efectos tóxicos de nuevas sustancias químicas
Predicción de límites de exposición seguros para nuevos productos químicos
1 Diferentes sustituyentes tienen diferente toxicidad
benceno
Benceno: anestesia, inhibición de la hematopoyesis.
Tolueno, xileno: la inhibición de la hematopoyesis no es obvia
Compuestos aminonitro del benceno: forman metahemoglobina.
Nitrobenceno o halobenceno: hepatotóxico
Los diferentes sustituyentes del benceno tienen diferente toxicidad.
metilo
La inhibición de la hematopoyesis no es evidente y el efecto anestésico aumenta.
Aminado
Efecto anestésico, inhibiendo la función hematopoyética (que tiene el efecto de formar metahemoglobina)
nitro
Anestesia que inhibe la función hematopoyética (nitrobenceno o halobenceno, hepatotóxico)
alcanos
Cuantos más sustituyentes, más tóxico
Toxicidad: CH4<CH3Cl<CH2Cl2<CHCl3<CCl4
razón
Después de la sustitución de halógeno, la polaridad molecular aumenta y es fácil de combinar con el sistema enzimático para aumentar la toxicidad.
2. Influencia de los isómeros y la estereoconfiguración.
Los isómeros tienen diferentes actividades biológicas.
γ, δ - 666 es altamente tóxico de forma aguda
El β-666 es altamente tóxico crónicamente.
SNC excitado por α,γ-666
β, δ-HCH inhibe el SNC
Toxicidad de compuestos de anillo de benceno con dos grupos: posición para > posición orto > posición meta
Ciertas enzimas y receptores tienen especificidad de estereoconfiguración, que puede verse afectada en todas las etapas de la biotransformación.
Las enzimas a menudo interactúan con sus sustratos de manera altamente estereo y enantioselectiva, y diferentes isómeros pueden metabolizarse en diferentes proporciones.
3 Influencia del número de átomos de carbono y estructura de los homólogos.
Metano y etano: gases nobles
Propano: anestesia, solubilidad en grasas.
CH3-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH3
Alcanos, alcoholes, cetonas y otros hidrocarburos.
Cuantos más átomos de carbono, más tóxico
Cuando el número de átomos de carbono excede un cierto límite (7-9 átomos de carbono), la toxicidad disminuye.
razón
A medida que aumenta el número de átomos de carbono, aumenta la solubilidad en grasas y disminuye la solubilidad en agua.
No favorece el transporte a través de la fase acuosa y queda retenido en el tejido adiposo inicial.
Es difícil llegar al tejido objetivo y el riesgo de anestesia se reduce gradualmente.
saturación molecular
El número de átomos de carbono es el mismo, el número de enlaces insaturados aumenta y la toxicidad aumenta.
Etano < Etileno < Acetileno
(2) Propiedades físicas y químicas
1Solubilidad
Productos químicos sólidos (cuanto mayor sea la solubilidad en agua del homólogo, mayor será la toxicidad)
Arsénico (As2O3) y rejalgar (As2S3)
Productos químicos gaseosos (la solubilidad en agua afecta su sitio de acción)
Fluoruro de hidrógeno (HF), amoníaco
Dióxido de nitrógeno (NO2)
2Coeficiente de reparto grasa/agua
Alto coeficiente de partición grasa/agua.
Difusión simple, fácil de atravesar membranas, acumular grasa e invadir los nervios.
Pequeño coeficiente de partición grasa/agua
Grupo ionizado, de difícil paso a través de la membrana, fácilmente excretado en la orina.
3 tamaños
Moléculas pequeñas hidrófilas (<200)
Capaz de cruzar la membrana por filtración a través de los poros de la membrana.
Compuestos iónicos (iones pequeños)
Los iones de sodio son hidratos y no pueden atravesar los poros de la membrana.
4 dispersión
1Influye en la actividad de las sustancias químicas.
Cuanto más pequeñas sean las partículas, mayor será la superficie específica y más fuerte será la actividad biológica, como el humo de algunos metales.
2 Afecta la profundidad de entrada al tracto respiratorio.
>Las partículas de 10 μm están bloqueadas en el tracto respiratorio superior.
<5μm alcanza el tracto respiratorio profundo
Las partículas <0,5 μm se expulsan fácilmente a través del tracto respiratorio
Se depositan partículas <0,1 μm en las paredes alveolares debido a la difusión.
3 Afecta la solubilidad que ingresa al tracto respiratorio.
Generalmente, cuanto más grandes son las partículas, más difícil es disolverlas.
5 volatilidad
Los productos químicos líquidos altamente volátiles forman vapor fácilmente y se inhalan fácilmente a través del tracto respiratorio.
Reducir la dosis de exposición después de agregar compuestos volátiles al alimento.
Absorción transdérmica de sustancias líquidas, alta volatilidad, bajo daño.
Los valores LC50 del benceno y del estireno son 45 mg/L, es decir, su toxicidad absoluta es la misma. El benceno es fácil de volatilizar y la volatilidad del estireno es sólo 1/11 de la del benceno. forma altas concentraciones en el aire. De hecho, es más benceno y es mucho menos dañino.
6 coeficiente de distribución sangre/gas
Cuanto mayor sea el coeficiente de distribución sangre/gas, más fácil será que las sustancias gaseosas sean absorbidas en la sangre a través de la membrana respiratoria mediante difusión simple.
Se sabe que los coeficientes de distribución sangre/gas del etanol, éter, disulfuro de carbono y etileno son 1300, 15, 5 y 0,4 respectivamente, entonces (etanol) ¿es el que se absorbe más fácilmente?
7 proporción
En un espacio cerrado y sin aire durante mucho tiempo, los gases tóxicos pueden estratificarse debido a la diferente gravedad específica.
El humo tóxico de un incendio es relativamente ligero, por lo que debes arrastrarte boca abajo para escapar.
8 grados de ionización y cargabilidad.
Grado de ionización: se refiere al valor de pH cuando una sustancia química está 1/2 ionizada y 1/2 no ionizada, es decir, el valor pKa de la sustancia química.
Cargabilidad: afecta la deposición química del aire y la obstrucción del tracto respiratorio.
(3) Estabilidad de impurezas y productos químicos.
Las impurezas incluyen materias primas, impurezas, estabilizadores, etc.
Las impurezas afectan la toxicidad y la evaluación de los productos químicos probados.
La inestabilidad de los venenos puede afectar la toxicidad. Por ejemplo, los productos de descomposición del pesticida organofosforado Coumaphos durante el almacenamiento se vuelven más tóxicos para el ganado.
Los productos comerciales suelen contener excipientes o aditivos. Las impurezas pueden afectar, mejorar o incluso cambiar la toxicidad o los efectos tóxicos del producto químico original. Por ejemplo, la dioxina (TCDD) contenida en el herbicida 2,4,5-T es mucho más tóxica que la primera.
2. Factores corporales
manifestaciones de diferencias individuales
Diferentes especies, cepas e individuos de animales tienen diferentes efectos tóxicos sobre la misma sustancia química.
Las respuestas pueden variar mucho entre individuos.
El veneno causa daño a uno o varios tejidos y órganos.
Factores corporales que causan diferencias individuales.
1Diferencias genéticas entre especies
(1) Diferencias anatómicas y fisiológicas
La anatomía, fisiología, genética y procesos metabólicos de animales de diferentes especies, especies y cepas son diferentes.
Lóbulos del hígado (perro 7 conejo 5 R6 M4) R: rata, M: ratón
Estro (R M todo el año, perro primavera y otoño)
Número de cromosomas somáticos (M40 R42 conejo 44 humano 46)
Frecuencia del pulso (latidos/minuto) (M600 R352 Rabbit 251 Horse 38)
(2) Diferencias en el metabolismo
Diferencias en cantidad (lo que significa que las vías metabólicas dominantes son diferentes, lo que resulta en diferentes reacciones tóxicas)
Por ejemplo, la actividad de la citocromo oxidasa por g de hígado de ratones es de 141 unidades de actividad, la de ratas es de 84 y la de conejos es de 22. La tasa metabólica del metabolismo oxidativo del etilenglicol para generar ácido oxálico y CO2 es diferente en diferentes animales, gato > rata > conejo, y su reacción tóxica disminuye en consecuencia.
diferencia cualitativa
Los gatos, por ejemplo, carecen de la isoenzima que cataliza la conjugación del glucurónido de fenol. Por lo tanto, los gatos son más sensibles a los efectos tóxicos del fenol que otros animales que pueden desintoxicarse mediante la conjugación con ácido glucurónico.
(3) Diferencias genéticas entre especies
Los animales de diferentes especies y cepas tienen diferentes métodos de transformación metabólica y tasas de transformación de sustancias químicas exógenas debido a sus factores genéticos.
1 especie animal
Los humanos generalmente son más sensibles a los venenos que los animales, y la mayoría de los venenos son entre 1 y 10 veces más letales para los animales que los humanos; en algunos casos, los animales son más sensibles que los humanos;
Para extrapolar los datos toxicológicos, primero se debe considerar que la respuesta tóxica de las especies animales seleccionadas a la sustancia química que se va a probar y su metabolismo en el cuerpo son consistentes con los de los humanos.
2 cepas animales
1. Las influencias y adaptaciones ambientales complejas conducen a la variación genética y al surgimiento de diferentes cepas.
2. Diferentes cepas de animales tienen diferentes características genéticas y existen ciertas diferencias en las respuestas inmunes, los sistemas enzimáticos bioquímicos, etc.
3. Diferentes razas humanas, diferentes grupos étnicos e incluso diferentes familias tienen diferentes características genéticas, por lo que forman grupos de alto riesgo.
El 2-acetilaminofluoreno puede sufrir N-hidroxilación en ratas, ratones y perros, y se combina con ácido sulfúrico para formar éster de sulfato, que exhibe un fuerte efecto cancerígeno. La N-hidroxilación no ocurre en conejillos de indias, por lo que no es cancerígeno.
La LD50 del acrilonitrilo inyectado por vía intraperitoneal en ratones madre es de 15 mg/kg y en ratones NR es de 40 mg/kg.
2 diferencias genéticas individuales
polimorfismo genético
Polimorfismos de enzimas metabólicas.
Diferencias individuales en la función de reparación.
Receptor y toxicidad, especificidad y sensibilidad.
3. Otros factores del organismo (influencia en la susceptibilidad a los efectos tóxicos)
Estado de salud
género
1. Los hombres generalmente metabolizan las sustancias químicas más rápidamente que las mujeres.
La vida media biológica del ciclohexenobarbital es mucho más larga en ratas hembra que en ratas macho, y la duración del sueño inducido también es más larga en ratas hembra que en ratas macho.
2. Diferencias de sexo en la excreción.
El 2, 4-dinitrotolueno es más cancerígeno para el hígado en ratas macho porque sus conjugados de ácido glucurónico se excretan más en la bilis en los machos y luego se reabsorben después de disociarse y reducirse en el intestino. Esta reducción el producto puede causar cáncer de hígado.
3． Diferencias de género influenciadas por factores hormonales y genéticos.
El cloroformo es nefrotóxico en ratones. Las diferencias sexuales aparecen durante la pubertad. Los machos son más sensibles que las hembras. La castración de los animales machos puede eliminar las diferencias sexuales y la administración posterior de andrógenos puede restaurarlas. In vitro, los microsomas de riñones masculinos metabolizaron el cloroformo 10 veces más rápido que los de ratones hembra.
edad
Los animales recién nacidos son más sensibles a las reacciones tóxicas que los animales adultos.
razón
Diferencias en la actividad enzimática, poder desintoxicante, tasa metabólica, permeabilidad de la piel y mucosas, aclaramiento renal, etc.
La barrera hematoencefálica de los animales recién nacidos no está completamente desarrollada y es más sensible a las neurotoxinas.
pensar
Para el mismo veneno, la dosis es la misma. Si el veneno se metaboliza en el cuerpo, su actividad se vuelve más fuerte o más débil. Disculpe:
1. ¿Es este veneno más tóxico para los bebés o los adultos?
2. ¿Qué vía de entrada al organismo es la más tóxica?
Estados nutricionales
La falta de ácidos grasos esenciales, fosfolípidos, proteínas, algunas vitaminas (VA, VE, VC, VB2) y oligoelementos esenciales (como Zn, Fe, Mg, Se, Ca, etc.) puede alterar la transformación metabólica de compuestos exógenos en el organismo. . Por ejemplo, alimentar a las ratas con alimentos bajos en proteínas prolongará el tiempo de sueño causado por los barbitúricos y reducirá la toxicidad hepática causada por el CCl4.
1. deficiencia de proteínas
En comparación con los animales alimentados con una dieta que contenía un 5% de proteína, en comparación con los animales alimentados con una dieta que contenía un 20% de proteína, los animales alimentados con una dieta que contenía un 20% de proteína tuvieron niveles más bajos de proteína microsomal, niveles reducidos de albúmina plasmática, niveles plasmáticos aumentados de proteínas no unidas. químicos y una pérdida significativa de actividad enzimática: se reduce la hepatotoxicidad del tetracloruro de carbono y se reduce la carcinogenicidad de las aflatoxinas. Sin embargo, los barbitúricos prolongan la duración del sueño y aumentan la hepatotoxicidad del paracetamol.
2. deficiencia de ácidos grasos
Puede reducir los niveles y actividades de las enzimas microsomales, lo que resulta en un metabolismo reducido de etilmorfina, ciclohexobarbital y anilina. Se requieren lípidos para el citocromo P-450.
3． Deficiencias de minerales y vitaminas.
Fácil de reducir el metabolismo de los compuestos. La inanición o los cambios en la dieta pueden reducir el agotamiento de cofactores necesarios, como el sulfato, necesario para las reacciones de unión de fase II. Los animales que ayunan durante la noche pueden consumir el 50% del nivel normal de glutatión, lo que afecta la desintoxicación del paracetamol y el bromobenceno y aumenta su hepatotoxicidad.
Una dieta limitada supone darle al animal el 60% de la cantidad de pienso que debe tener, pero complementándolo con suficientes vitaminas y minerales. Puede prolongar la vida de los animales e inhibir la aparición natural de tumores y cáncer inducido químicamente.
Una dieta limitada puede aumentar la actividad de GST en el hígado y los riñones de ratas y reducir la formación de aductos carcinógenos.
estilo de vida
3. Factores ambientales
Condición climática
(1) Temperatura
Los cambios en la temperatura ambiente pueden causar diversos grados de cambios en los sistemas fisiológicos, bioquímicos y en los sistemas de estabilización del ambiente interno, como cambios en la ventilación, la circulación, los fluidos corporales, el metabolismo intermedio, etc., y afectan la absorción, el metabolismo y la toxicidad de las sustancias químicas.
La temperatura alta hace que los capilares de la piel de los animales se dilaten, la circulación sanguínea y la respiración se aceleren, la secreción de jugo gástrico disminuya, la sudoración aumente y la producción de orina disminuya. Aumento de la absorción de sustancias químicas absorbidas a través de la piel y el tracto respiratorio; disminución de la absorción a través del tracto gastrointestinal, aumento de la excreción de sudor y disminución de la excreción urinaria.
Efectos de 58 compuestos sobre la LD50 de ratas a diferentes temperaturas ambientales (8 ℃, 26 ℃ y 36 ℃)
55 compuestos son más tóxicos en un ambiente de alta temperatura de 36°C y menos tóxicos en un ambiente de alta temperatura de 26°C;
Los venenos que provocan un aumento del metabolismo, como el pentaclorofenol y el 2,4-dinitrofenol, tienen la toxicidad más baja a 8°C;
Los venenos que causan hipotermia, como la clorpromazina, son más tóxicos a 8°C.
(2) Humedad
La alta humedad puede hacer que la disipación del calor sea fácil en invierno y difícil de disipar en verano, lo que aumenta la carga sobre la regulación de la temperatura corporal del cuerpo. La alta humedad y las altas temperaturas pueden reducir la evaporación del sudor, aumentar la hidratación del estrato córneo de la piel, aumentar aún más la tasa de absorción de las sustancias químicas absorbidas por vía percutánea y prolongar el tiempo de contacto porque las sustancias químicas tienden a adherirse a la superficie de la piel.
(3) Presión del aire
Generalmente pocos cambios. Un aumento de la presión del aire a menudo afecta la concentración de contaminantes atmosféricos, y una disminución de la presión del aire puede aumentar la toxicidad del CO debido a una menor presión parcial de oxígeno.
forma de jaula de animales
El tipo de alojamiento de los animales, la cantidad de animales por jaula, el material de la cama y otros factores también pueden afectar la toxicidad de ciertas sustancias químicas.
Las ratas son animales sociales. Mantenerlas en jaulas separadas las volverá irritables, feroces y agresivas. La toxicidad aguda del isoproterenol en ratas alojadas solas durante más de 3 semanas fue significativamente mayor que la de las ratas alojadas en grupos.
La toxicidad aguda de las ratas criadas en jaulas "cerradas" (finas placas de hierro en las cuatro paredes y el fondo) a sustancias como la morfina es menor que la de las ratas criadas en jaulas "abiertas" (jaulas de alambre).
Condiciones de exposición química y excipientes.
(1) Rutas de exposición
Las toxinas pueden ingresar al cuerpo por diferentes vías. Debido a las diferentes vías, los venenos pasan por diferentes procesos en el cuerpo, lo que también tiene un impacto significativo en los efectos de los venenos.
Tasa de absorción por diversas vías de exposición.
Inyección intravenosa ≈ tracto respiratorio > inyección intraperitoneal > inyección intramuscular > oral > transcutánea
Por ejemplo, la toxicidad oral de la cianamida es menor que la de la administración transdérmica porque puede ser convertida rápidamente por el ácido gástrico en el estómago y primero se absorbe a través del tracto gastrointestinal y luego llega al hígado, donde se degrada rápidamente.
La exposición oral al nitrato puede reducirlo a nitrito en el tracto gastrointestinal, provocando metahemoglobinemia. La inyección intravenosa no tiene este efecto tóxico.
(2) Duración de la exposición
Exposición aguda, subaguda, subcrónica y crónica
Para muchas sustancias químicas exógenas, la toxicidad de la exposición aguda a dosis altas es diferente de la de la exposición a dosis bajas durante un período de tiempo más largo. Generalmente los primeros pueden provocar toxicidad inmediata o toxicidad retardada. La exposición repetida puede causar efectos agudos además de efectos crónicos o de bajo nivel después de cada dosis.
(3) Solventes y cosolventes
Los compuestos de prueba a menudo se disuelven o diluyen en solventes y, a veces, se usan cosolventes. Debe tener cuidado al elegir solventes y cosolventes porque algunos solventes o cosolventes pueden cambiar las propiedades físicas y químicas y las actividades biológicas de los compuestos.
El disolvente o codisolvente seleccionado no debe ser tóxico ni reaccionar con el compuesto de prueba, y el compuesto de prueba debe ser estable en solución.
Ejemplo: Durante la prueba de teratogenicidad, se descubrió que el propio disolvente DMSO tiene efectos teratogénicos. Algunos solventes también pueden reaccionar con el veneno de prueba, cambiando la estructura química del veneno de prueba, afectando así la toxicidad. Por ejemplo, cuando se usa propilenglicol como solvente, puede reaccionar con diclorvos y dibromofósforo.
(4) Volumen de administración
El volumen del veneno de prueba administrado por vía oral generalmente no excede del 2 al 3% del peso corporal. La dosis intravenosa para ratas es <0,5 ml y para animales más grandes es de 2 ml. Un volumen excesivo puede afectar la toxicidad.
Volumen excesivo de veneno soluble en agua → exceso de agua en el cuerpo
Cuando se utiliza aceite vegetal como disolvente, el volumen es demasiado grande → diarrea, lo que reduce la absorción de venenos.
(5) Concentración de dosificación
Las soluciones concentradas se absorben más rápido que las soluciones diluidas y tienen efectos tóxicos más fuertes. A la misma dosis, concentraciones elevadas provocan más muertes.
(6) Exposición cruzada
En las pruebas toxicológicas, especialmente durante el contacto de la piel y del tracto respiratorio con compuestos extraños, se debe prestar atención a prevenir el contacto cruzado y la absorción de compuestos.
(7) Frecuencia de exposición
Una cierta dosis de sustancias químicas exógenas puede causar una intoxicación grave cuando se administra a los animales de una sola vez. Si se administra varias veces, es posible que solo cause efectos tóxicos leves o incluso ningún efecto tóxico.
La toxicidad química varía según el momento de administración o la estación (ritmo estacional o circadiano)
razón
El ritmo circadiano está controlado por ciertos factores reguladores del cuerpo.
Ajustado por factores ambientales externos como la alimentación, la luz, etc.
Diferencias estacionales relacionadas con la respuesta de hibernación de los animales o el clima.
4. Efectos combinados de las sustancias químicas
Los estudios han encontrado que los químicos volátiles en el aire interior pueden producir efectos tóxicos en las articulaciones y su principal modo de acción conjunta es aditivo. El benceno y el formaldehído pueden incluso producir efectos citotóxicos y efectos citotóxicos sinérgicos.
Se recomienda que al formular normas de higiene del aire interior para la coexistencia de benceno y formaldehído, el límite de concentración sea menor que el valor estándar existente.
Efecto conjunto: el efecto tóxico producido por dos o más sustancias químicas exógenas que ingresan al organismo al mismo tiempo o una tras otra.
Clasificación
No interacción: dos o más sustancias químicas actúan sobre los organismos de forma simultánea o sucesiva. Cada sustancia química no afecta la toxicidad de la otra. Los efectos tóxicos se pueden calcular directamente mediante la suma de las dosis de exposición de cada sustancia química o la suma de los efectos biológicos.
1. Adición de acción conjunta
Si cada sustancia química actúa de la misma manera, con el mismo mecanismo, sobre el mismo objetivo, sólo tendrá diferente potencia. Sus efectos tóxicos en el cuerpo son iguales a la suma aritmética de los efectos de cada sustancia química en el cuerpo por sí sola, también conocida como suma de dosis.
2. Acción independiente
Cada sustancia química no afecta los efectos tóxicos de las demás. El modo de acción y el lugar de acción pueden ser diferentes, y cada sustancia química exhibe su propio efecto tóxico. La suma de efectos es el efecto aditivo determinado por la suma de las reacciones de cada compuesto en la mezcla, también llamado suma de reacciones.
El efecto combinado del alcohol y el cloruro de vinilo.
Cuando las ratas fueron expuestas al alcohol y al cloruro de vinilo al mismo tiempo durante un cierto período de tiempo, la peroxidación lipídica en el homogeneizado de hígado aumentó, mostrando un claro efecto aditivo.
Los estudios a nivel subcelular han demostrado que el alcohol provoca la peroxidación lipídica mitocondrial, mientras que el cloruro de vinilo provoca la peroxidación lipídica microsomal.
Diferencia entre suma de respuestas y suma de dosis
Adición de reacciones
Cuando la dosis de cada sustancia química está por debajo del nivel sin efecto, es decir, cuando la respuesta causada por cada sustancia química es cero, el efecto combinado total es cero.
Adición de dosis
Cada sustancia química puede tener efectos tóxicos combinados por debajo del nivel sin efectos nocivos. La exposición mixta en dosis bajas y la suma de dosis pueden provocar una toxicidad grave.
Interacción: Dos o más sustancias químicas que causan un efecto combinado que es más fuerte (sinérgico, potenciador) o más débil (antagonista) que el efecto aditivo esperado.
1. Efecto sinérgico
El efecto tóxico total de las sustancias químicas en el cuerpo es mayor que la suma de los efectos tóxicos de las sustancias químicas individuales en el cuerpo, y la toxicidad aumenta. Por ejemplo, el CCl4 y el etanol provocan necrosis hepática.
razón
Está relacionado con sustancias químicas que aceleran la absorción, retrasan la excreción, interfieren con el proceso de degradación en el cuerpo y cambian el proceso de dinámica metabólica en el cuerpo.
Por ejemplo, el efecto combinado del malatión y el bentión es un efecto sinérgico. El mecanismo es que el bentión inhibe la enzima esterasa en el hígado que degrada el malatión.
sinergia de homología críptica
Algunas sustancias que no tienen nada en común en su estructura química, lugar de acción y mecanismo de acción también pueden producir efectos sinérgicos si sus efectos finales son consistentes. Como el CO y el cianuro de hidrógeno.
2. Potenciación de la acción conjunta
Una sustancia química no es tóxica para un órgano o sistema, pero sus efectos tóxicos aumentan cuando se expone simultánea o secuencialmente con otra sustancia química. Por ejemplo, el tricloroetileno no tiene ningún efecto sobre el hígado, pero puede aumentar significativamente la toxicidad del CCl4 en el hígado.
3. Acción conjunta antagónica
Los efectos tóxicos combinados de las sustancias químicas en el cuerpo son menores que la suma de los efectos tóxicos individuales de cada sustancia química.
mecanismo
1 antagonismo funcional
Dos sustancias químicas actúan sobre la misma función fisiológica del cuerpo y producen efectos completamente opuestos, por lo que la función fisiológica aún puede mantenerse en equilibrio.
La atropina combate los síntomas muscarínicos provocados por compuestos organofosforados
2Antagonismo o inactivación química
Una reacción entre dos sustancias químicas hace que ambas sean menos tóxicas.
Como el dimercaprol, que forma complejos con venenos como el plomo, el arsénico y el mercurio.
3 lidiar con el antagonismo
Antagonismo del transporte
Una sustancia química interfiere o cambia la ADME de otra sustancia química, reduciendo su concentración que llega a los órganos diana o aumentando su excreción, debilitando así sus efectos tóxicos.
Por ejemplo, el 1,2,4-tribromobenceno puede obviamente inducir el metabolismo de ciertos compuestos organofosforados y debilitar su toxicidad.
4 antagonismo del receptor
Cuando dos sustancias químicas se unen al mismo receptor en el cuerpo, si los efectos tóxicos producidos al administrar las dos sustancias químicas son menores que cuando se administran por separado, se denomina antagonismo del receptor.
Por ejemplo, los compuestos de oxima compiten con los compuestos organofosforados para unirse a la colinesterasa, debilitando los efectos tóxicos de los compuestos organofosforados.
2. Mecanismo de acción tóxica
Posibles vías de toxicidad.
Disfunción celular
Reparar obstáculos
Mecanismos epigenéticos de los efectos tóxicos de sustancias químicas exógenas.
significado
significado teórico
Obtenga una comprensión más profunda de la fisiología, la bioquímica y los procesos patológicos de las enfermedades del cuerpo, y aprenda más sobre la naturaleza tóxica de las sustancias químicas exógenas.
Significado práctico
Aclarar datos descriptivos de toxicología, evaluar la probabilidad de efectos nocivos de las sustancias químicas, formular estrategias de prevención, diseñar medicamentos y productos industriales menos nocivos y desarrollar pesticidas con buena toxicidad selectiva para los organismos objetivo, etc.
¿Qué se debe aclarar al estudiar el mecanismo de los efectos tóxicos?
Las toxinas provocan cambios fisiológicos y bioquímicos en las células normales.
Los efectos tóxicos están relacionados con el veneno en sí, la dosis y el sitio objetivo.
El sitio objetivo tiene poder compensatorio y puede realizar extraordinarias funciones de desintoxicación.
Los efectos tóxicos incluyen toxicidad general y efectos tóxicos especiales.
Pasos para estudiar el mecanismo del envenenamiento.
¿Son tóxicos los animales enteros?
Encuentre órganos y tejidos diana
Encuentra células y subcélulas dañadas.
Nivel molecular: ADN, ARN o proteína
¿Quieren saber?
Cómo entran los venenos al cuerpo.
Cómo interactuar con las moléculas objetivo.
Cómo responde el cuerpo a diversos insultos.
concepto basico
veneno supremo
Se refiere a sustancias que reaccionan con moléculas diana endógenas (como receptores, enzimas, ADN) o cambian seriamente el (micro)entorno biológico, inician cambios estructurales y/o funcionales y exhiben toxicidad.
Fuente del veneno final
Forma original de compuesto extraño.
Metabolitos de compuestos xenobióticos.
Oxígeno reactivo o nitrógeno reactivo.
compuestos endógenos
Tipo de veneno final
1electrófilos
definición
Electrófilo: Molécula que contiene un átomo deficiente en electrones (con una carga positiva parcial o total) que reacciona compartiendo un par de electrones con un átomo rico en electrones en un nucleófilo.
El mecanismo de formación de electrófilos.
insertar un átomo de oxígeno
Este átomo de oxígeno abstrae un electrón del átomo al que está unido, volviéndolo electrófilo.
Eliminación de electrones del doble enlace conjugado.
Se polariza mediante la deselectronización del oxígeno, lo que hace que uno de los carbonos con doble enlace pierda electrones.
escisión de enlace
Formación de electrófilos catiónicos.
2radicales libres
definición
Radical libre: Molécula, átomo o ion con uno o más electrones desapareados en su órbita electrónica más externa. Se produce principalmente debido a la homólisis de los enlaces covalentes del compuesto.
Características de los radicales libres
Paramagnético
químicamente activo
Extremadamente reactivo
Vida media muy corta
Radio de acción corto
Tipos de radicales libres
Especies reactivas de oxígeno: un tipo de grupo o compuesto que contiene grupos funcionales que contienen oxígeno con propiedades químicas extremadamente reactivas.
radical libre del centro de oxígeno
O^2-·y·OH
derivados no radicales del oxígeno
H2O2, oxígeno singlete y ácido hipocloroso, peróxidos y metabolitos epoxi de lípidos endógenos y sustancias químicas exógenas.
3nucleófilos
Nucleófilo: átomo, molécula o grupo rico en electrones que no tiene tendencia a adquirir electrones, pero tiene la capacidad de donarlos. La formación de nucleófilos es un mecanismo menos común de activación de veneno.
4 reductores activos redox
Formación de reactivos redox.
El nitrato se forma mediante reducción de bacterias intestinales, reacción de ésteres de nitrito o ésteres de nitrato con glutatión;
Los agentes reductores como la vitamina C y las reductasas como la flavoenasa dependiente de NADPH reducen el Cr6 a Cr5.
aumentar el veneno
El proceso en el que los venenos exhiben toxicidad o mayor toxicidad después del metabolismo o la biotransformación se llama aumento de toxinas o activación metabólica.
El pesticida organofosforado paratión se convierte en paraoxón, un inhibidor de la colinesterasa muy activo.