Por: Rosa Acevedo Barrios, Bióloga, MSc. Microbiología y Ph.D. en Toxicología Ambiental
Si has llegado hasta aquí, de seguro tu pregunta principal es ¿qué es la toxicología ambiental? y aquí te contamos todo sobre ella. La Toxicología ambiental estudia los efectos de los contaminantes ambientales en los seres vivos, en particular en el hombre. Estudia los diversos mecanismos de toxicidad de los contaminantes y los principales efectos que alteran el funcionamiento normal del organismo. Así como las diversas metodologías modernas empleadas para el estudio de los mecanismos de toxicidad y la utilización de diferentes modelos biológicos de todos los niveles tróficos para realizar estudios toxicológicos.
Así mismo, estudia los principales contaminantes ambientales, como un componente fundamental para desarrollar investigaciones de evaluación toxicológica in silico. La pretende explicar cómo estas moléculas afectan la homeostasis de los seres vivos, en especial el hombre a través de la comprensión de los mecanismos de toxicidad de los xenobóticos y su interacción con las células, tejidos o macromoléculas como blancos de acción de los mismos. También, en torno al desarrollo de antídotos y tratamientos toxicológicos para prevenir y mitigar el daño ambiental.
¿Qué son las toxinas ambientales?
Ahora que ya sabes lo principal, te contamos brevemente que las toxinas ambientales son sustancias producidas de forma natural en el medio ambiente por seres vivos como, por ejemplo; los microorganismos, las plantas o los animales.
En el caso de que los tóxicos ambientales sean producidos por los animales, estos se denominan venenos. Pero si las toxinas son de origen artificial se llaman xenobióticos como por ejemplo la producción industrial de humos y gases de efecto invernadero (xenos significa extraño y bios vida).
Los xenobióticos, se pueden encontrar en los ecosistemas en diferentes estados físicos (solido, líquido y gaseoso) y son un enemigo silencioso del ser humano. Según las estadísticas reportadas por OMS (Organización mundial de la salud) el 20 % de las muertes prematuras a nivel mundial en el 2019 fueron causadas por la contaminación ambiental y cada año mueren en el mundo 1.7 millones de niños menores de 5 años por causa de la contaminación ambiental.
Por otro lado, tenemos el concepto de toxicología ocupacional o laboral o industrial, que analiza los efectos en la salud de los trabajadores expuestos a sustancias químicas peligrosas en su lugar de trabajo y la normatividad nacional e internacional vigente para proteger la vida de los seres vivos en especial los humanos.
¿Qué es la toxicología de los alimentos?
También es conocida como Toxicología bromatológica y evalúa el control sanitario de los alimentos, generados en la formación del alimento, por el propio alimento o por su fabricante. Así mismo, estudia los efectos tóxicos de algunos contaminantes ambientales que se acumulan y/o se biomagnifican en los seres vivos; por su capacidad lipófilica de acumularse en los tejidos grasos de los animales; tal es el caso del metal pesado Mercurio (Hg), un xenobiótico que aumenta su concentración en la cadena alimenticia cuando es trasformado su constitución química de inorgánica a orgánica por las bacterias presentes en los sedimentos, produciendo efectos específicos como su bioacumulación y biomagnificación en las cadenas tróficas; llegando a aumentar su concentración inicial hasta en 100000 veces; en peces de gran tamaño como el atún, que es un alimento de alto consumo en población colombiana y mundial.
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¿Cuáles son los grados de toxicidad?
Para estudiar el efecto de los tóxicos ambientales, la toxicidad va a depender de la concentración o dosis del xenobiótico, el tiempo de exposición, la naturaleza de la sustancia, su efecto directo o indirecto en el órgano blando, la especificidad del organismo y su potencial toxico.
la dosis letal 50 (DL50), es el índice toxicológico más utilizado unidades de miligramos del tóxico por kilogramo de peso del ejemplar que al ser administrada a un grupo de individuos de la misma especie, que produce la muerte del 50% de la población en un periodo de tiempo determinado después de ser administrado el tratamiento. Los grados de toxicidad depende del tiempo, de exposición y de los efectos que causan en los seres vivos y se clasifican en:
Toxicidad aguda: efectos tóxicos observados con una exposición única de corta duración a un agente toxico.
Toxicidad subcrónica: efectos adversos ocasionados por administración o exposición repetida a un agente toxico durante un corto período de tiempo, usualmente el 10% de la vida.
Toxicidad crónica: efectos tóxicos de un agente toxico que pueden causar daños a largo plazo. Estos efectos tienen un período de latencia y se manifiestan después de un largo tiempo. Los efectos tóxicos crónicos pueden resultar de una exposición simple severa o repetidas exposiciones a lo largo de un período de tiempo superior al 10 % de la vida del organismo expuesto.
En nuestros laboratorios de Biología y Química de la Facultad de Ciencias Básicas de la UTB, realizamos investigaciones en el área de Toxicología Ambiental; con diferentes modelos biológicos, para determinar los de grados de toxicidad aguda y crónica en los modelos evaluados.
Profesora Rosa Leonor Acevedo Barrios realizando ensayos de toxicidad agudos y crónicos de la lombriz Eisenia fétida expuesta a diferentes concentraciones de KClO4.
¿Quieres profundizar o estudiar temas de Toxicología Ambiental en la UTB?
En la UTB hemos venido desarrollando investigaciones en temas de toxicología ambiental como la caracterización de bacterias reductoras de perclorato y de otros contaminantes, asiladas de sedimentos marinos de diferentes sitios de la Antártida, con estudiantes del semillero de Ciencias ambientales de la Facultad de Ciencias Básicas-CBAS.
Así mismo en el grupo de Estudios Químicos y Biológicos de la misma facultad cuenta con una línea de investigación en Toxicología Ambiental y cuenta con publicaciones científicas en esta área, por ejemplo: Perchlorate-Reducing Bacteria from Hypersaline Soils of the Colombian Caribbean publicado en el 2019 en la revista International Journal of Microbiology y el articulo Ecotoxicological assessment of perchlorate using in vitro and in vivo assays, publicado en el 2018 en la revista Environmental Science and Pollution Research; además de la participación en eventos internacionales con conference proceeding tales como: Perchlorate tolerant bacteria from saline environments at the caribbean region of Colombia y Perchlorate toxicity in organisms from different trophic levels publicados en la revista Toxicology Letter en el año 2016 y 2020 respectivamente.
Adicionalmente la maestría de Bioinformática de CBAS tiene una electiva en el área de la Toxicología Ambiental, que genera mucho interés en los estudiantes matriculados en esta maestría en realización de investigaciones en este campo.
¡Tú puedes ser parte de estos grupos de investigación y estudio de la Toxicología Ambiental!
Referencias:
- EDWARDS, C.A. Environmental Pollution by Pesticides. Plenum Press. 2002.
- KARP, G. Biología Celular y Molecular: Conceptos y Experimentos Editorial McGraw-Hill.- Interamericana . México. 2015.
- KLAASSEN, C. 2017. Casarett & Doull’s Toxicology: The Basic Science of Poisons. McGraw-Hill Professional. 1280 pp.
- LODISH H. Et al. Biología Celular y Molecular. 5ª Ed. Médica Panamericana. Buenos Aires. 2015.
- Toxicology of the Human Environment. Edited by: Christopher Rhodes. Taylor & Francis. 2018.
- WATKINS III, J.B., Klaassen, C. 2016. Casarett & Doull’s Essentials of Toxicology, Second Edition. McGraw-Hill Professional. 2 Edition. 472 pp.
