Efecte toxice

EFECTE TOXICE

Efectele toxice care rezulta din interactiunea compusului toxic ( si/sau a metabolitilor sai ) cu organismul difera foarte mult intre ele prin diversitatea naturii lor , a organelor tinta la nivelul carora sunt produse si prin mecanismele de actiune care le genereaza .

Diversitatea efectelor toxice

1.1. Efecte locale si efecte sistemice

Anumite substante , cum ar fi acizii corozivi , bazele caustice , substantele iritante , isi exercita efectele imediat , la locul de contact cu organismul ( tegumente, mucoasa respiratorie sau tubul digestiv )

Efecte sistemice se manifesta la nivelul unuia sau a mai multor organe , dup ace substanta a fost absorbita si distribuita in organism .

1.2. Efecte reversibile si ireversibile

Efectele reversibile dispar dup ace inceteaza expunerea la substanta toxica .

Efecte ireversibile persista sau chiar progresaza dup ace expunerea a incetat . In aceasta categorie sunt incluse : cancerul , mutatiile , ciroza hepatica , distrugerea hematiilor , efectele tetratogene .

MUTATIILE sunt modificari stabile ale materialului genetic , care se transmit ereditar de la o celula la alata ( intre celulele somatice ) sau de la un organism la descendenti atunci cand sunt afectate celulele germinale .

TUMOAREA reprezinta in sens larg o crestere a unui tesut . Exista tumori maligne si benigne . O tumoare maligna se numeste cancer sau neoplasm . Neoplasmele se caracterizeaza prin aparitia unor celule care se divid anarchic sin u se mai supun mecanismelor de reglare celulara , si care invadeaza organismul . Cresc rapid si formeaza metastaze ( cresteri secundare ale neoplasmului la distanta de tumoarea primara ) . Tumorile benigne sunt clar delimitate si neinvazive . Nu formeaza metastaze .

Substantele cancerigene se clasifica in :

genotoxine - produc leziuni la nivelul ADN-ului si initiaza tumori  ( epoxizii , hidrocarburile aromatice polinucleare , nitrozaminele , aflatoxinele - toxine produse de mucegaiuri etc. )

epigenetice - nu altereaza ADN -ul , ci interactioneaza cu proteinele si ARN-ul favorizand cresterea tumorilor induse de substantele genotoxice ( fenolul , zaharina , azbestul , implantele din materiale plastice etc. ) .

TERATOGENEZA reprezinta aparitia de malformatii congenitale . Defectul congenital se refera la toate anomaliile : morfologice , biochimice si functionale , produse inainte de nastere sau la nastere . Se pot detecta la nastere sau in cursul dezvoltarii , in adolescenta . Exemple de defecte congenital ear fi retardarea mintala , defecte ale organelor de simt , dezoltarea sexuala anormala , unele anomalii enzimatice . Malformatia congenitala se refera la aberatiile structurale . Un exemplu de malformatie congenitala este focomelia indusa de talidomida in urma utilizarii ei de catre mamele insarcinate in intervalul dintre a 3-a si a 6-a saptamana de sarcina .

Intre ziua 1-a si a 20-a , embrionul nu est esensibil la actiunea agentilor teratogeni . Eventual , acestia impiedica implantarea pe mucoasa uterine a oului sau produc moartea si expulzarea oului . In perioada embrionara ( 1-4 luni ) , in special intre saptaman a 3-a si luna a 3-a de gestatie , embrionul este cel mai sensibil la teratogene , fiind perioada in care celulele se diferentiaza si are loc organogeneza . In perioada fetala ( 5-9 luni ) , teratogenele au efecte reduse , inducand mai ales anomalii functionale .

1. Efecte imediate si efecte tardive

Efectele immediate apar rapid dupa o singura expunere la compusul toxic ( actiunea sodei caustice , intoxicatia acuta cu cianuri sau cu stricnina etc. ) .

Efectele tardive apar dupa o perioada de latenta mai mult sau mai putin lunga . Un exemplu tipic este paraquatul , ierbicid , care in momentul expunerii nu produce nici un semn de alarma , dar dupa cateva zile genereaza o patologie toxica adesea mortala . La fel , cancerigenele isi manifesta efectul cangerigen dupa mai multi ani de la expunere .

1.4. Efecte morfologice , functionale si biochimice

Efectele morfologice sunt cele produse de o modificare morfologica a unui tesut , vizibila la microscopul optic sau electronic ( necroza , neoplasm etc. ) . In general sunt efecte ireversibile .

Efectele functionale sunt determinate de o modificare in functiile unui organ ( ficat , rinichi etc. ) . Cel mai adesea sunt efecte reversibile .

Efectele biochimice sunt cele care se produc la nivel molecular si care apparent nu determina modificari morfologice , cum ar fi inhibarea sistemelor enzimatice ( de exemplu , inhibarea colinesterazelor de catre insecticidele organofosforice ) .

1.5. Reactii alergice si reactii de idiosincrazie

Reactiile alergice sau de hipersensibilizare produse de o substanta ( intoleranta dobandita ) apar dupa o sensibilizare prealabila a organismului la aceasta substanta sau la un compus inrudit . Alergenul , cel mai adesea cu greutate moleculara mai mica de 500 , nu are actiune imunogenica directa . El actioneaza ca I haptena ( antigen incomplete ) si se va lega covalent de o proteina transportoare endogena formand antigenul , care apoi va determina productia de anticorpi . O expunere ulterioara la toxic va provoca o reactie antigen-anticorp , care se va manifesta clinic prin efecte alergice tipice .

Reactiile de idiosincrazie ( intoleranta naturala ) rezultata ca urmare a unei sensibilitati anormale , de origine genetica , la o substanta toxica . De exemplu , persoanele care au un deficit de methemoglobin0reducataza prezinta o sensibilitate anormala la toxicii methemoglobinizanti ( nitrite , aniline , para-nitrofenol etc. ) .

Organele tinta

O substanta toxica nu afecteaza toate organelle cu aceeasi intensitate . Ea actioneaza specific la nivelul anumitor organe , care se numesc organe tinta , in functie de sensibilitatea acestora la actiunea substantei toxice sau in functie de concentratia crescuta pe care substanta ( sau metabolitii sai ) o atige la nivelul acestor organe .

Astfel , aparatul respirator este organ tinta pentru substantele toxice gaoase sau volatile . Ficatul si rinichii , care indeplinesc in organism functii metabolice si de excretie importante , sunt foarte bine irigati cu sange si din aceasta cauza sunt mai expusi la toxice comparativ cu alte organe . Pentru unele substante lipofile , capabile sa strabata bariera hematoencefalica , organul tinta este SNC , la nivelul caruia acestea isi exercita toxicitatea .

Mecanismele de actiune toxica

Principalele tipuri de mecanisme prin care substantele toxice induc alterari structurale sau functionale se pot clasifica in :

1. Mecanisme mediate de receptori prin actiune specifica

Receptorul este o entitate a unui sistem biologic , capabila sa recunoasca substante cu o anumita structura chimica sis a induca un effect biologic characteristic dupa fixarea acestor substante . Fixarea este reversibila . De exemplu , morfina si derivatii sai actioneaza specific prin fixare pe receptorii opioizi ( effect stimulator , agonist ) ; atropine actioneaza specific prin legare de receptorii colinergici , inducand effect antocolinergic ( effect inhibitor , anatagonist ) .

2. Mecanisme nemediate de receptori - pot avea actiune specifica sau prin actiune nespecifica . Iata cateva exemple de astfel de mecanisme :

Prin actiune specifica :

Substanta toxica inhiba anumite enzime metalo-dependente prin chelatarea sau oxidarea ionilor metalici . De exemplu , monoxidul de carbon are mare afinitate pentru ionul Fe²⁺ din hemoglobina cu care formeaza carboxihemoglobina , combinatie incapabila sa transporte oxigenul la nivel tisular . Un alt exemplu : sub actiunea nitritilor sau a aminelor aromatice , ionul Fe²⁺ din hemoglobina este oxidat la Fe³⁺ , formandu-se methemoglobina care nu mai poate lega si transporta oxigenul la nivel tisular .

Substanta toxica substituie unii constituenti celulari endogeni , perturband metabolismul sau functiile celulare . Astfel , Li⁺ substituie K⁺ , iar Pb⁺ substituie Ca⁺ .

Prin actiune nespecifica :

Substanta toxica altereaza permeabilitatea membranei celulare fie prin dizolvare in componentele acesteia ( solventii organici ) , fie prin modificarea consistentei sale .

Substanta toxica induce alterari ireversibile , cum ar fi :

Leziunile induse de substantele caustice

Legarea epoxizilor si a radicalilor liberi prin legaturi covalente de macromoleculele celulare ( proteine , acizi nucleici ) etc.

Mecanisme prin actiune la nivelul sistemului imunitar :

Reactiile alergice sau de hipersensibilizare . Cea mai grava reactie de acest gen este socul anafilactic , care apare foarte repede , imediat dupa absortia substantei in organism , si care poate evolua fatal ( ex. Penicilinele ) ;

Procesele de imunosupresie sau imunodepresie conduc la diminuarea capacitatii de aparare a organismului . In clinica se utilizeaza imunosupresoare in cazul grefelor sau a transplantelor de organ , pentru a favoriza acceptarea lor de catre organism . Dar acest effect se considera toxic , deoarece imunosupresoarele cresc susceptibilitatea organismului la infectii ( ex. Corticoizii si antineoplazicele ) ;

Reactii prin mechanism autoimun , cand organismul produce anticorpi impotriva unor componenti endogeni ( de exemplu , hidralazina induce hepatita imuno-alergica ) .