Toxicología
La toxicología es el estudio de cómo reacciona un organismo a diversas concentraciones de sustancias químicas. Los toxicólogos utilizan organismos modelo para probar varios productos químicos y estimar la concentración de productos químicos que pueden causar efectos. Los productos químicos que se utilizarán para producir bienes utilizados por las personas se someterán a pruebas rigurosas para garantizar su seguridad. La toxicología también se centra en la estructura de venenos, toxinas y venenos. Los métodos avanzados, como la espectroscopia de resonancia magnética nuclear , se utilizan en toxicología para clasificar nuevas toxinas y comprender su estructura química. A medida que comprendemos más sobre el mundo que nos rodea y buscamos utilizar nuevos productos químicos para nuestro beneficio, los toxicólogos se enfrentan continuamente a un campo de estudio más amplio.
Historia de la Toxicología
La toxicología es una ciencia antigua. Desde los albores del hombre, los seres humanos han buscado comprender y manipular las sustancias que se encuentran en su entorno. Los textos de la antigua Roma, Oriente Medio y Asia tienen descripciones de toxinas junto con sus tratamientos. Si bien las formas antiguas del campo se basaban en diversas creencias en la magia, la influencia de las estrellas y otros orígenes fantásticos para explicar y curar los efectos de las toxinas, la toxicología moderna es una búsqueda mucho más científica.
Muchos campos han influido e informado sobre la toxicología y nuestra comprensión de las sustancias químicas y sus interacciones en general. Un conocimiento general de la química y la biología le permitió al padre de la toxicología, Mathieu Orfila, publicar el primer trabajo sobre toxicología en 1813. Orfila pasó a establecer la toxicología forense mediante el uso de sus técnicas para encontrar evidencia de arsénico en el cuerpo de una víctima de asesinato. Desde la década de 1800, la toxicología se ha expandido y avanzado enormemente. Hoy en día, la toxicología contiene muchas ramas de estudio y especialización.
Carreras en Toxicología
Si bien algunas escuelas tienen programas de toxicología a nivel de licenciatura y maestría, la mayoría de los toxicólogos obtienen un doctorado y se especializan en un área determinada de toxicología. Existen muchas áreas de la toxicología, pero en general los toxicólogos se enfocan en algunos temas y se especializan a partir de ahí. La toxicología medicinal es la rama más preocupada por los humanos y a lo que estamos expuestos. Muchos toxicólogos en este campo trabajan para organizaciones gubernamentales o laboratorios de pruebas y aprueban los productos que se entregan a los consumidores. Otros en este campo entienden las toxinas y el envenenamiento y ayudan a los investigadores criminales como toxicólogos forenses . Todas las personas con un enfoque humano en la toxicología deben comprender la biología humana, y la mayoría son médicos que se especializan en toxinas.
Otra área de la toxicología se centra en las toxinas en sí mismas y en las especies que las producen. Debido a que los productos químicos del veneno y las toxinas animales son tan biológicamente activos, son extremadamente interesantes tanto para los académicos como para los farmacéuticos. Por ejemplo, un micotoxicólogo estudia las toxinas producidas por hongos y sus parientes. Muchos profesionales que estudian toxicología estudian cómo se forman las toxinas, actúan sobre su objetivo y, finalmente, se descomponen. Esta información es crucial para quienes están en el borde de la defensa de la toxicología, como los médicos que tratan mordeduras de serpientes mortales o envenenamientos accidentales. Otros buscan formas de aprovechar los efectos de la toxina de formas terapéuticas. El veneno, las toxinas en las plantas y otras sustancias biológicamente activas podrían usarse para atacar células no deseadas específicas o simplemente para apagar los nervios temporalmente. Una convención clave en toxicología es que la dosis produce el veneno. En otras palabras, la forma en que usamos los productos químicos determina su efecto en nosotros. Las empresas farmacéuticas están muy interesadas en utilizar toxinas de forma beneficiosa y contratan a un toxicólogo para que investigue y analice nuevos productos químicos.
El enfoque final en toxicología es de un alcance más amplio. Ecotoxicólogo , una combinación de ecología y toxicología, estudia las toxinas en un contexto más amplio y cómo afectan los ecosistemas y las poblaciones. Organizaciones como la Agencia de Protección Ambiental emplean toxicólogos para estudiar y monitorear la salud del medio ambiente y descubrir posibles toxinas disruptivas. Es esta rama de la toxicología la responsable del descubrimiento de PCB que afectan al ozono y del pesticida DDT que reduce las poblaciones de águilas. Utilizando las mismas herramientas que sus pares, estos científicos intentan aislar y detectar fuentes a gran escala de materiales potencialmente peligrosos para el medio ambiente. Desde la revolución química de la década de 1960, esta rama de la toxicología se ha expandido rápidamente. Libros comoSilent Spring , de Rachel Carson, ayudó a arrojar luz sobre la destrucción ambiental causada por el uso de productos químicos no regulados. Desde entonces, se han creado muchas organizaciones para monitorear e intentar controlar la propagación de sustancias peligrosas.
Ética y tecnología en toxicología
La toxicología siempre ha requerido el uso de organismos modelo en las pruebas. Para comprender los efectos de una nueva sustancia química, los toxicólogos primero introducen la sustancia química en estos organismos modelo. Se observan los efectos de la sustancia química en diferentes concentraciones y dosis. Esto ayuda a informar a los científicos sobre cómo reacciona la sustancia química con las células vivas en general y cómo puede irritar o mutar células específicamente. La más común de estas pruebas implica exponer una población de prueba a concentraciones variadas hasta que la mitad de los organismos mueren. A lo largo de la historia se han utilizado como modelos distintos organismos, con distintas implicaciones éticas.
Tradicionalmente, se han empleado algunos métodos reprobables para probar la toxicología. Desde experimentos con prisioneros humanos hasta pruebas de inhalación forzada de toxinas en primates, la toxicología es una de las muchas ramas de la ciencia con una oscura historia de experimentos moralmente cuestionables. Si bien estas prácticas más cuestionables se han eliminado y abolido, todavía existe la necesidad de experimentar. La revolución química de la década de 1960 creó millones de nuevos productos químicos comerciales y agrícolas. Las malas prácticas en toxicología llevaron a epidemias como el uso del insecticida DDT, que terminó afectando el grosor de los huevos de las aves y reduciendo considerablemente las poblaciones de aves rapaces. Las organizaciones modernas, como la FDA, prueban productos químicos y productos para diversas industrias antes de que se permita su venta o uso comercial.
Si bien todavía existe la necesidad de experimentar, los métodos de experimentación han cambiado drásticamente. Los nuevos métodos incluyen probar productos químicos en organismos no sensibles como bacterias, levaduras y otros organismos unicelulares. Los efectos encontrados al observar estos organismos más pequeños se pueden extrapolar a otros organismos. Para los productos que deben probarse en organismos superiores, se han establecido límites en el número de sujetos necesarios y no se permite que los animales sufran. Estos métodos han creado una toxicología más respetuosa con la ética. Sin embargo, métodos aún más avanzados de toxicología computacionalestán surgiendo y pronto reemplazarán por completo a los modelos animales. Las simulaciones por computadora y la comprensión de la química y la biología han avanzado hasta un punto en el que las simulaciones de toxicología ahora pueden ser realizadas por computadora. Los avances en este campo pueden conducir a la eliminación total de organismos modelo, y la ética de las pruebas sería mucho más agradable para los científicos.
Referencias
- Sociedad Química Americana. (2018, 5 de febrero). Toxicología. Obtenido de ACS.org: https://www.acs.org/content/acs/en/careers/college-to-career/chemistry-careers/toxicology.html
- Nelson, DL y Cox, MM (2008). Principios de bioquímica. Nueva York: WH Freeman and Company.
- Rollin, BE (2006). Derechos de los animales y moralidad humana (3ª ed.). Nueva York: Prometheus Books.
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