Toxicidad

Un árbol coffea arabica en una plantación brasileña. Demasiada cafeína en la dieta humana puede ser tóxica. Foto: Fernando Rebêlo.
 

La toxicidad indica el grado al cual una sustancia es venenosa.

 

Las noticias frecuentemente incluyen historias sobre químicos tóxicos encontrados en nuestros alimentos, en el agua y en el medio ambiente. ¿Pero qué significa el llamar a una sustancia “tóxica” versus “no tóxica?

La toxicidad indica el grado al cual una sustancia es venenosa a los organismos biológicos, incluyendo a los seres humanos. La forma tradicional de hacer pruebas de toxicidad es la de contar cuántos organismos de laboratorio se mueren o sufren problemas de salud cuando se ven expuestos a varias concentraciones de una sustancia en particular. Sin embargo, en años recientes, este método para estimar el grado de riesgo que presentan los contaminantes químicos se ha visto atacado. La controversia se basa en cual es la mejor manera de determinar la toxicidad de químicos selectos con el fin de poder fijar límites diseñados para la protección de la salud pública. Los dos puntos de vista opuestos se presentan a continuación.

Argumento: La dosis hace al veneno

Cualquier químico puede ser tóxico si se come, ingiere o absorbe en exceso.

A pesar de que algunas sustancias son consideradas como no tóxicas, el hecho es que cualquier químico puede ser tóxico si es ingerido, bebido o absorbido en mucha cantidad. Hasta los químicos que se encuentran presentes naturalmente en nuestra comida y bebida son tóxicos si son consumidos en cantidades lo suficientemente grandes. Por ejemplo:

• La cafeína en la dieta humana normal no causa enfermedad. Sin embargo, solo cincuenta veces esta cantidad puede ser letal.
• El ácido oxálico que se encuentra en la espinaca es inofensivo en las cantidades que uno normalmente las ingiere, pero si se consumen entre 10 a 20 libras en una sola sentada, puede causar daños a los riñones.

La exposición a un químico puede ser a través de la comida, agua, aire u otras fuentes.

La toxicidad de cualquier sustancia química depende de muchos factores, incluyendo la cantidad de actualmente entra al cuerpo de un individuo. Una vez que el químico es absorbido por un organismo, puede ser metabolizado o convertido en otras formas químicas a través de procesos biológicos. La toxicidad de cada tipo de sustancia química también depende de si es excretado del cuerpo o almacenado en el hígado, los riñones, la grasa o en otros tejidos.

Durante los años 1.500, un doctor suizo con el nombre trabalenguas de Philippus Aureolus Theophrastus Bombastus von Hohenheim (conocido comúnmente como Paracelso) hizo la observación de que un químico puede ser inofensivo o hasta beneficioso a bajas concentraciones pero venenoso a altas:

Todas las sustancias son venenos; no existe ninguna que no lo sea. La dosis diferencia a un veneno de una medicina. (Von der Besucht, Paracelso, 1567).

Considere cuan importante es tomar la dosis correcta de una medicina o de un suplemento vitamínico. La vitamina D, por ejemplo, es un nutriente importante que promueve la buena salud cuando es ingerido en la dosis recomendada. Sin embargo, la vitamina D es también un químico altamente tóxico que, al ser ingerido en exceso, puede causar serios problemas de salud, incluyendo cálculos renales, presión alta, sordera y hasta la muerte.

Los efectos agudos vienen de exposiciones a corto plazo, como entrar a un cuarto lleno de gases tóxicos.

La noción de que “la dosis hace al veneno” provee las bases para los estándares de salud pública, los cuales especifican las concentraciones máximas aceptables de varios contaminantes en los alimentos, en el suministro público de agua potable y en el medio ambiente. La definición de estos estándares es un proceso complicado que incluye a la investigación científica y a las decisiones de políticas públicas. El primer paso es el de evaluar la toxicidad a corto plazo, o toxicidad aguda, de un químico. Ésta se mide por medio de experimentos de dosis-respuesta en organismos de laboratorio expuestos a varias dosis del químico en cuestión.

• La dosis se refiere a la cantidad de una sustancia que es ingerida, inhalada o absorbida a través de la piel por un organismo. Colectivamente, estas cantidades forman la exposición de ese organismo a esa sustancia en particular.
• La respuesta se refiere a los cambios que ocurren en los seres vivos como consecuencia de la exposición a una sustancia en particular. Típicamente, a medida que aumenta la dosis de una sustancia tóxica, aumenta el número de organismos que muere o que muestra señales de efectos negativos sobre su salud.

Los efectos crónicos se desarrollan lentamente debido a exposición a los contaminantes a largo plazo

Sin embargo, la toxicidad química es más complicada que los efectos agudos causados por la exposición a corto plazo en altas dosis. En años recientes ha aumentado la preocupación acerca de los efectos crónicos de la exposición a largo plazo a dosis relativamente bajas de contaminantes en las aguas, el alimento y el medio ambiente. Debido a que nuestros cuerpos metabolizan a diferentes químicos en varias maneras, las pequeñas dosis de algunos contaminantes crean efectos acumulativos que eventualmente afectan negativamente a nuestra salud, mientras que la exposición similar a otros químicos no causa ningún daño. El plomo es un ejemplo de un químico en el cual pequeñas dosis pueden resultar en una acumulación en una concentración tóxica sobre el tiempo, resultando en problemas de crecimiento y retardo mental en niños que consumen agua contaminada con plomo o que viven en hogares que tienen pinturas viejas a base de plomo en estado de degradación. Estos efectos crónicos no ocurren de repente, sino que se desarrollan gradualmente a través de la exposición a concentraciones bajas a largo plazo.

 

Los estándares de agua potable mencionan la exposición química durante una vida entera.

 

Una forma de proteger al público de las exposiciones agudas y crónicas es por medio del control de las concentraciones máximas permisibles de contaminantes designados en el agua, el alimento y en el aire. La Agencia de Protección Ambiental (EPA, en sus siglas en inglés), bajo el Acta Federal de las Aguas Potables Seguras (Safe Drinking Water Act) establece los niveles máximos de contaminantes para una larga lista de químicos que potencialmente pueden encontrarse en los suministros de agua. La meta no es solo la de proteger al público del envenenamiento agudo, sino también asegurar que las concentraciones permanezcan lo suficientemente bajas para proveer protección a lo largo de toda la vida contra los efectos crónicos tales como el cáncer, los defectos de nacimiento o los daños al hígado o a otros órganos. La ley asume que para cada contaminante existe una concentración umbral por debajo de la cual el agua permanece siendo relativamente segura de tomar.

Contra-argumento: La cosa no es tan sencilla.

La idea de que “la dosis hace al veneno” depende de la asunción de que a mayor dosis de un químico en particular los efectos tóxicos en organismos vivientes son mayores. Sin embargo, esta asunción no es siempre la correcta. A medida que aprendemos más sobre las formas complejas en que los organismos interactúan con los químicos a los que se ven expuestos, se hace más difícil sacar conclusiones que puedan ser generalizadas a diferentes organismos y a diferentes sustancias químicas.

 

No todos somos iguales.

 

Las especies pueden responder a los químicos tóxicos en diferentes maneras.

Algunos individuos son más sensibles a un químico específico.

Algunos químicos son particularmente peligrosos en cantidades extremadamente bajas.

Exceso de nitrato en agua potable puede causar el síndrome del bebé azul. Foto: Microsoft Images.

 

La sensibilidad a los químicos varía de una especie a otra, de manera tal que las respuestas de los organismos de laboratorio usados en las pruebas pueden o no ser representativos de las respuestas que ocurren en los humanos. Otro problema con los estudios de dosis y respuesta es que la sensitividad a los contaminantes varía dependiendo del estadio de vida, tanto en los humanos como en otros tipos de organismos. Los individuos inmaduros, incluyendo los fetos, los infantes y los niños, muestran sensitividades mucho más grandes a ciertos químicos que los adultos.