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ALGUNAS PERSPECTIVAS DE LA TOXICOLOGÍA EN EL TERCER MILENIO
Silvia Denise Peña Betancourt
(Investigadora. Laboratorio de Toxicología del Departamento de Producción Agrícola y Animal de la Universidad Autónoma Metropolitana de México. E-mail: spena@cueyatl.uam.mx)
Con frecuencia se tiene la impresión de que la ciencia sigue un curso progresivo constante y rectilíneo, pero la historia demuestra que el avance científico es un proceso complejo, con flujos y reflujos, errores y rectificaciones. La toxicología no escapa a este postulado y por ello, en las siguientes líneas, ensayamos una respuesta a la interrogante sobre los temas de investigación que ocuparán a la toxicología en el tercer milenio.
Muchos toxicólogos esperarían que se mantuvieran las áreas fundamentales: la toxicología básica, analítica, experimental y clínica, junto con aquellas de reciente desarrollo como la toxicología ambiental y la ecotoxicología.
La toxicología es una ciencia biológica, no química, farmacéutica, ni forense, aunque se nutra y colabore con éstas. Es decir, forma parte de las ciencias de la salud, ya que su objetivo es estudiar las sustancias tóxicas de origen natural o sintético que se encuentran en un sistema o nicho ecológico (alimentos, medicamentos, plantas, aire, agua, etcétera).
Por ello, la toxicología básica deberá incluirse dentro de los planes y programas de estudio de todas las licenciaturas en ciencias de la salud, porque las industrias alimenticia, química y farmacéutica demandan profesionales que conozcan las sustancias químicas capaces de producir un daño y al mismo tiempo desarrollen tecnologías de aseguramiento de la calidad toxicológica en sus productos y servicios.
En ese contexto, se deben establecer normas que regulen la cantidad de sustancias tóxicas permitidas en los productos, bienes y servicios para consumo humano y animal, recurriendo a expertos toxicólogos para analizar el riesgo a la salud; y se crearán programas de vigilancia de las sustancias tóxicas presentes en los alimentos a nivel local, regional y nacional.
Se debe prestar especial atención en aquellos profesionales que sin haber tomado ningún curso de toxicología realizan estudios con dudosos resultados, por haberse llevado a cabo bajo métodos analíticos caducos, o mediante instrumentos último modelo pero sin disponer de personal altamente capacitado, no sólo para su manejo sino para distinguir entre el método y la técnica.
El problema de la falta de información científica quedará superado durante el tercer milenio gracias a los avances alcanzados por las ciencias de la comunicación, como ejemplo se encuentra Internet.
SURGIMIENTO DE LA SUPER ESPECIALIZACIÓN EN TOXICOLOGÍA
Durante el tercer milenio surgirá la necesidad de reducir el campo de acción en cada una de las áreas de la toxicología, con el objeto de mantenerse en un nivel digno, es decir, aparecerán dentro de la toxicología las subespecialidades.
Los toxicólogos del tercer milenio deberán buscar información basada en estudios realizados sobre reacciones moleculares a través de la secuencia de genes y nucleótidos, para así establecer escenarios o alternativas razonables para lograr la previsión tecnológica. Es decir, no podrán contemplar exclusivamente el nivel tóxico de la sustancia, sino que deberán realizar estudios a nivel molecular.
Así, los modernos protocolos de investigación se regirán por: 1) determinar el nivel sin efecto
observable, 2) la extrapolación de datos entre los modelos experimentales in vitro e in situ al hombre, 3) la búsqueda de nuevos indicadores de exposición y o efectos, 4) la identificación de grupos de riesgo entre la población, 5) la predicción de antídotos y antagonistas, 6) el desarrollo de técnicas simples y económicas, y 7) la identificación de sustancias que pueden producir efectos similares y a su vez las modificaciones químicas estructurales que podrían eliminar los efectos tóxicos.
Por la orientación que llevan los estudios de toxicidad, se observa que en lugar de utilizar parámetros bioquímicos y morfológicos se emplearán otros, como las respuestas hormonales, cambios en la diferenciación celular y muerte celular por apoptosis (mecanismo fisiológico de eliminación de células viejas o dañadas).
También será de sumo interés investigar la susceptibilidad genética a los tóxicos, a través de los cuales se puedan explicar diferentes tipos de cánceres y trastornos de la reproducción y el desarrollo. En la evaluación de riesgo de cáncer se considerarán cada vez más las sustancias activadoras de oncogenes o las inactivadoras de genes supresores de tumores.
Será prioritario investigar a fondo la toxicidad crónica de las sustancias a concentraciones mínimas, en lugar de los efectos tóxicos agudos, que han sido los más estudiados por décadas, los cuales sin embargo seguirán utilizando modelos animales, después de haber realizado los experimentos in vitro.
Otro problema que deberá quedar resuelto en los próximos años es el síndrome de sensibilidad química múltiple que apareció entre los soldados estadounidenses que intervinieron en la guerra con Irak, ya que se teme que afecte a sus hijos. Aún se desconoce si se trata de un transtorno inmunitario o una enfermedad retardada consecuente a la exposición múltiple de sustancias químicas.
En cuanto a los métodos de experimentación de la toxicología del siglo XXI, los ensayos in vitro aparecen como una alternativa a la experimentación in vivo, con el objeto de determinar las propiedades toxicológicas y citotóxicas de las sustancias químicas, en gran medida por las limitaciones impuestas por las organizaciones de defensa y protección animal, que restringen el uso de animales de laboratorio. Otra razón es porque reducen el número de animales experimentales y por ende los costos y tiempo de experimentación.
Entre los avances científicos que han hecho posible los estudios de citotoxicidad in vitro destacan los logros alcanzados en el cultivo primario de líneas celulares, sobre todo de origen humano, mejoras en los modelos manipulados genéticamente, aumento en la especificidad y sensibilidad en los biomarcadores bioquímicos, morfológicos, electrofisiológicos y en las técnicas de biología molecular.
En conclusión, para el tercer milenio la toxicología deberá afrontar nuevos retos, tales como la aparición de las subespecialidades dentro de sus áreas básicas. La especialidad deberá encaminar sus esfuerzos hacia una búsqueda de nuevos indicadores de efectos tóxicos, como determinar las alteraciones producidas a nivel molecular, la susceptibilidad genética a los tóxicos, así como utilizar nuevos modelos en la experimentación, por ejemplo las pruebas in vitro y/o modelos matemáticos.
BIBLIOGRAFíA
-Alley, M. C., Scudiero D. A. “Feasibility of drug screening with panels of human tumor cell lines using microculture tetrazolium assay”. Cancer Research, núm. 48, 1998, pp. 589- 601.
-Bently, Ph. “Toxicology in transition”. Eurotox Newsletter, núm. 18, 1, 7, 1995.
-Calvo Hernando, M. La ciencia en el tercer milenio. Madrid, McGrawHill, 1995.
-Chambers, P. L. Attitudes to toxicology in the European Economic Community. Chichester, J. Wiley Sons, 1987.
-Chambers, P. L. et al. Recent developments in toxicology: trends, methods and problems. Berlín, Springer Verlag, 1991.
-Gelbke, H. P. “Nee trends in toxicology and their impact on toxicity testing”. Human Experimental Toxicology, núm. 12, 1993, pp. 511-515.
-Repetto, G. “Recientes avances en la validación y aceptación de métodos alternativos in vivo e in vitro”. Revista de Toxicología, núm. 12, 1995, pp. 3-9.
Fuente: Difusión Cultural (Universidad Autónoma de México. Mayo 2000)
Silvia Denise Peña Betancourt
(Investigadora. Laboratorio de Toxicología del Departamento de Producción Agrícola y Animal de la Universidad Autónoma Metropolitana de México. E-mail: spena@cueyatl.uam.mx)
Con frecuencia se tiene la impresión de que la ciencia sigue un curso progresivo constante y rectilíneo, pero la historia demuestra que el avance científico es un proceso complejo, con flujos y reflujos, errores y rectificaciones. La toxicología no escapa a este postulado y por ello, en las siguientes líneas, ensayamos una respuesta a la interrogante sobre los temas de investigación que ocuparán a la toxicología en el tercer milenio.
Muchos toxicólogos esperarían que se mantuvieran las áreas fundamentales: la toxicología básica, analítica, experimental y clínica, junto con aquellas de reciente desarrollo como la toxicología ambiental y la ecotoxicología.
La toxicología es una ciencia biológica, no química, farmacéutica, ni forense, aunque se nutra y colabore con éstas. Es decir, forma parte de las ciencias de la salud, ya que su objetivo es estudiar las sustancias tóxicas de origen natural o sintético que se encuentran en un sistema o nicho ecológico (alimentos, medicamentos, plantas, aire, agua, etcétera).
Por ello, la toxicología básica deberá incluirse dentro de los planes y programas de estudio de todas las licenciaturas en ciencias de la salud, porque las industrias alimenticia, química y farmacéutica demandan profesionales que conozcan las sustancias químicas capaces de producir un daño y al mismo tiempo desarrollen tecnologías de aseguramiento de la calidad toxicológica en sus productos y servicios.
En ese contexto, se deben establecer normas que regulen la cantidad de sustancias tóxicas permitidas en los productos, bienes y servicios para consumo humano y animal, recurriendo a expertos toxicólogos para analizar el riesgo a la salud; y se crearán programas de vigilancia de las sustancias tóxicas presentes en los alimentos a nivel local, regional y nacional.
Se debe prestar especial atención en aquellos profesionales que sin haber tomado ningún curso de toxicología realizan estudios con dudosos resultados, por haberse llevado a cabo bajo métodos analíticos caducos, o mediante instrumentos último modelo pero sin disponer de personal altamente capacitado, no sólo para su manejo sino para distinguir entre el método y la técnica.
El problema de la falta de información científica quedará superado durante el tercer milenio gracias a los avances alcanzados por las ciencias de la comunicación, como ejemplo se encuentra Internet.
SURGIMIENTO DE LA SUPER ESPECIALIZACIÓN EN TOXICOLOGÍA
Durante el tercer milenio surgirá la necesidad de reducir el campo de acción en cada una de las áreas de la toxicología, con el objeto de mantenerse en un nivel digno, es decir, aparecerán dentro de la toxicología las subespecialidades.
Los toxicólogos del tercer milenio deberán buscar información basada en estudios realizados sobre reacciones moleculares a través de la secuencia de genes y nucleótidos, para así establecer escenarios o alternativas razonables para lograr la previsión tecnológica. Es decir, no podrán contemplar exclusivamente el nivel tóxico de la sustancia, sino que deberán realizar estudios a nivel molecular.
Así, los modernos protocolos de investigación se regirán por: 1) determinar el nivel sin efecto
observable, 2) la extrapolación de datos entre los modelos experimentales in vitro e in situ al hombre, 3) la búsqueda de nuevos indicadores de exposición y o efectos, 4) la identificación de grupos de riesgo entre la población, 5) la predicción de antídotos y antagonistas, 6) el desarrollo de técnicas simples y económicas, y 7) la identificación de sustancias que pueden producir efectos similares y a su vez las modificaciones químicas estructurales que podrían eliminar los efectos tóxicos.Por la orientación que llevan los estudios de toxicidad, se observa que en lugar de utilizar parámetros bioquímicos y morfológicos se emplearán otros, como las respuestas hormonales, cambios en la diferenciación celular y muerte celular por apoptosis (mecanismo fisiológico de eliminación de células viejas o dañadas).
También será de sumo interés investigar la susceptibilidad genética a los tóxicos, a través de los cuales se puedan explicar diferentes tipos de cánceres y trastornos de la reproducción y el desarrollo. En la evaluación de riesgo de cáncer se considerarán cada vez más las sustancias activadoras de oncogenes o las inactivadoras de genes supresores de tumores.
Será prioritario investigar a fondo la toxicidad crónica de las sustancias a concentraciones mínimas, en lugar de los efectos tóxicos agudos, que han sido los más estudiados por décadas, los cuales sin embargo seguirán utilizando modelos animales, después de haber realizado los experimentos in vitro.
Otro problema que deberá quedar resuelto en los próximos años es el síndrome de sensibilidad química múltiple que apareció entre los soldados estadounidenses que intervinieron en la guerra con Irak, ya que se teme que afecte a sus hijos. Aún se desconoce si se trata de un transtorno inmunitario o una enfermedad retardada consecuente a la exposición múltiple de sustancias químicas.
En cuanto a los métodos de experimentación de la toxicología del siglo XXI, los ensayos in vitro aparecen como una alternativa a la experimentación in vivo, con el objeto de determinar las propiedades toxicológicas y citotóxicas de las sustancias químicas, en gran medida por las limitaciones impuestas por las organizaciones de defensa y protección animal, que restringen el uso de animales de laboratorio. Otra razón es porque reducen el número de animales experimentales y por ende los costos y tiempo de experimentación.
Entre los avances científicos que han hecho posible los estudios de citotoxicidad in vitro destacan los logros alcanzados en el cultivo primario de líneas celulares, sobre todo de origen humano, mejoras en los modelos manipulados genéticamente, aumento en la especificidad y sensibilidad en los biomarcadores bioquímicos, morfológicos, electrofisiológicos y en las técnicas de biología molecular.
En conclusión, para el tercer milenio la toxicología deberá afrontar nuevos retos, tales como la aparición de las subespecialidades dentro de sus áreas básicas. La especialidad deberá encaminar sus esfuerzos hacia una búsqueda de nuevos indicadores de efectos tóxicos, como determinar las alteraciones producidas a nivel molecular, la susceptibilidad genética a los tóxicos, así como utilizar nuevos modelos en la experimentación, por ejemplo las pruebas in vitro y/o modelos matemáticos.
BIBLIOGRAFíA
-Alley, M. C., Scudiero D. A. “Feasibility of drug screening with panels of human tumor cell lines using microculture tetrazolium assay”. Cancer Research, núm. 48, 1998, pp. 589- 601.
-Bently, Ph. “Toxicology in transition”. Eurotox Newsletter, núm. 18, 1, 7, 1995.
-Calvo Hernando, M. La ciencia en el tercer milenio. Madrid, McGrawHill, 1995.
-Chambers, P. L. Attitudes to toxicology in the European Economic Community. Chichester, J. Wiley Sons, 1987.
-Chambers, P. L. et al. Recent developments in toxicology: trends, methods and problems. Berlín, Springer Verlag, 1991.
-Gelbke, H. P. “Nee trends in toxicology and their impact on toxicity testing”. Human Experimental Toxicology, núm. 12, 1993, pp. 511-515.
-Repetto, G. “Recientes avances en la validación y aceptación de métodos alternativos in vivo e in vitro”. Revista de Toxicología, núm. 12, 1995, pp. 3-9.
Fuente: Difusión Cultural (Universidad Autónoma de México. Mayo 2000)
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NOTA DE MI ESTRELLA DE MAR:
El enlace a este artículo fue incluido en un post de 2006 de Mi estrella de Mar, junto a otra bibliografía sobre Síndrome de Fatiga Crónica, Fibromialgia y Síndrome Químico Múltiple. A día de hoy, pasados ocho años de su publicación online en la web de la Universidad Autónoma de México, las reflexiones que vierte la autora en su especialidad, siguen de actualidad señalando un camino adelantado a su tiempo. Por este motivo, reproducimos hoy el texto completo.
Este artículo es muy interesante ya que anima al diálogo sobre algo importante: ¿la toxicología es relevante para las SQM? Creo que la Medicina Ambiental es más relevante ya que la toxicología tiene varios problemas: 1. la manera en que ven las cantidades de químicos, 2. los modelos animales que no son extrapolables a humanos, 3. el pensamiento lineal con el que trabajan. Necesitamos utilizar un pensamiento complejo (no complicado,pero complejo) y repensar cantidades. Recomiendo los artículos de la Dra Meg Sears y del Dr Stephen Genuis.
ResponderEliminar¡Gracias por este blog tan útil!
Gracias por las interesantes puntualizaciones. Por esos mismos puntos que explicas, la proyección de futuro que hace la autora para su especialidad es de interesante lectura, ya que hace salir a la Toxicología de unos limitados parámetros, que hasta ahora ella misma explica que consideraban como “válidos”, para ver su objeto de estudio de manera más global y flexible... Como en definitiva debería hacer cualquier disciplina y especialidad.
ResponderEliminarEn cualquier caso, la amplitud de miras del ser humano para consigo mismo y para lo que le rodea le hará ser –desde mi humilde opinión- más objetivo y justo que si piensa:
1º) que el cuerpo humano, cualquier ser vivo y la Naturaleza misma, son objetos de estudio separados en compartimentos estancos.
2º) que dentro de cada uno de esos “compartimentos estancos” hay que diseccionar cada objeto de interés (sea nosotros mismos, o la Naturaleza en cada uno de sus seres vivos categorizados).
y 3º) que dentro de cada “objeto de interés”, hay que seguir analizando en sub-compartimentos herméticos las vísceras, el pensamiento, el ánimo, el espíritu mismo…
A efectos teórico-prácticos sí, pero no de una manera humanística real, si se pierde el contexto global y la comunicación entre Especialidades y Disciplinas con los que -en una verdadera puesta en común-, se intente -desde el deseo de querer- acercarse cuanto menos a un alto porcentaje de la Verdad que nos rodea, y no desde los límites ofrecidos por cada Disciplina y cada especialista mismo –como profesional y como persona-.
Vivimos en un mundo que cada vez cree más que el sentido de encuadrarse en una disciplina y una especialización es perder la óptica global y a la par servir a los propios intereses personales de destacar profesionalmente. Por ello vemos a gente dedicándose a, por ejemplo, las hojas del rábano (que me parece muy bien y correcto), pero sin desear hacer una puesta en común con profesionales de otras disciplinas para encuadrar en su justo contexto a ese rábano de porqué es así y no de otro modo en sus peculiaridades últimas, para lo que hay otros especialistas igualmente válidos en esta puesta en común de conocimiento (estudiosos del suelo, del clima, del ecosistema del entorno, del impacto del ser humano en la zona, del tipo de rábano mismo, de los abonos y otros coadyudantes que interaccionan con la hortaliza, los mismos agricultores exponiendo el tipo de manipulación que llevan a cabo con injertos y otras técnicas útiles que se están perdiendo en pro de la pura química…).
En este sentido, hace unos días le ponía el ejemplo a unos compañeros de un cuento (no recuerdo si indio), en que un grupo de ciegos que nunca habían visto un elefante se acercaron un buen día a uno. Cada uno de ellos, según tocaba una parte de él, así lo concebía (el que tocaba el rabo decía que el elefante se asemejaba a una flauta, el que tocaba un colmillo que era como un tronco de árbol liso y robusto, y así uno tras otro fueron describiendo al “elefante” según su perspectiva). Como no se les ocurrió exponer en común lo que cada uno observaba (y además confiar en la parte de verdad que cada uno apreciaba, aún siendo tan diferente de “los otros”), los “ciegos” al final no consiguieron ver lo que era un elefante…
Concluyendo, y desde mi óptica, el acercamiento REAL entre disciplinas y la humilde (y abierta) puesta en común de sus diferentes resultados siempre hará que lleguemos desde una mejor óptica a “lo global”, que si cada una de ellas sigue sin flexibilizar sus posturas, para poder VER (independientemente de que haya especialidades que, por afinidad misma con el objeto de estudio, tengan una prevalencia sobre las demás para con ello).
Por todo ello es que el valiente acercamiento de esta autora a la SQM, ¡ya en el año 2000!, y su visión más amplia de cómo ve (o piensa) que evolucionará la Toxicología, es loable -cuando menos-, y sería además deseable que se hiciera desde el resto de grupos y subgrupos de conocimiento médico (quizás mi admiración por el concepto humanista de la vida de personajes como Leonardo da Vinci y demás personajes que, además de sus propios objetos central de interés eran capaces de ver y estudiar más allá, lo impregna todo en mí, y lo extrapole a todo, no sé) ;)
¿Me he extendido un poquito, eh?. Jejeje, y encima lo mismo ni se me ha entendido. Pero bueno, me apetecía echarme una parrafadita. Hacía mucho que no me daba por ahí ;D
Un muuuy fuerte abrazo y gracias por tus comentarios tan interesantes, y que siempre nos vienen bien a todos para, por medio del diálogo abierto, poder ir avanzando en todos los terrenos, incluido el personal, porque todo lo que se mueve, avanza, aunque no lo parezca a veces, demasiadas veces…. Y es que al Ser Humano le cuesta aprender, en el concepto más global de la palabra, da igual los estudios o no que tenga :(