Toxina

Una toxina es un veneno orgánico natural producido por actividades metabólicas de células u organismos vivos. Las toxinas se presentan especialmente como proteína o proteína conjugada. El término toxina fue utilizado por primera vez por el químico orgánico Ludwig Brieger (1849–1919) y se deriva de la palabra tóxico.

Las toxinas pueden ser moléculas pequeñas, péptidos o proteínas que son capaces de causar enfermedades al entrar en contacto o ser absorbidos por los tejidos del cuerpo que interactúan con macromoléculas biológicas como enzimas o receptores celulares. Las toxinas varían mucho en su toxicidad, que van desde generalmente menores (como la picadura de una abeja) hasta potencialmente mortales incluso en dosis extremadamente bajas (como la toxina botulínica). Las toxinas son en gran parte metabolitos secundarios, que son compuestos orgánicos que no están directamente involucrados en el crecimiento, desarrollo o reproducción de un organismo, sino que a menudo lo ayudan en cuestiones de defensa.

Terminología

Las toxinas a menudo se distinguen de otros agentes químicos estrictamente en función de su origen biológico.

Los entendimientos menos estrictos abarcan las toxinas no orgánicas que ocurren naturalmente, como el arsénico. Otras interpretaciones abarcan análogos sintéticos de venenos orgánicos naturales como toxinas, y pueden o no incluir venenos no orgánicos naturales. Es importante confirmar el uso si un entendimiento común es crítico.

Las toxinas son un subconjunto de sustancias tóxicas. Se prefiere el término tóxico cuando el veneno es artificial y, por lo tanto, artificial. Sin embargo, el ensamblaje genético humano y científico de una toxina de origen natural debe considerarse una toxina ya que es idéntica a su contraparte natural. El debate es de semántica lingüística.

La palabra toxina no especifica el método de administración (a diferencia del veneno, una toxina administrada a través de una mordedura, picadura, etc.). Veneno es un término relacionado pero más amplio que abarca tanto toxinas como sustancias tóxicas; los venenos pueden ingresar al cuerpo por cualquier medio, generalmente por inhalación, ingestión o absorción cutánea. La toxina, el tóxico y el veneno a menudo se usan indistintamente a pesar de estas diferencias sutiles en la definición. También se ha propuesto el término toxungen para referirse a las toxinas que se liberan en la superficie del cuerpo de otro organismo sin una herida que las acompañe.

Una terminología bastante informal de toxinas individuales las relaciona con la ubicación anatómica donde sus efectos son más notables:

• Hemotoxina, provoca la destrucción de los glóbulos rojos (hemólisis)
• Fototoxina, causa fotosensibilidad peligrosa
• Las hepatotoxinas afectan al hígado.
• Las neurotoxinas afectan el sistema nervioso

En una escala más amplia, las toxinas pueden clasificarse como exotoxinas, excretadas por un organismo, o endotoxinas, que se liberan principalmente cuando se lisan las bacterias.

Biotoxinas

El término "biotoxina" se utiliza a veces para confirmar explícitamente el origen biológico en contraposición a los orígenes ambientales o antropogénicos. Las biotoxinas se pueden clasificar por su mecanismo de entrega como venenos (transferidos pasivamente por ingestión, inhalación o absorción a través de la piel), toxungens (transferidos activamente a la superficie del objetivo al escupir, rociar o untar) o venenos (administrados a través de una herida). generado por una mordedura, picadura u otra acción similar). También se pueden clasificar por su fuente, como biotoxinas fúngicas, toxinas microbianas, biotoxinas vegetales o biotoxinas animales.

Las toxinas producidas por microorganismos son importantes determinantes de virulencia responsables de la patogenicidad microbiana y/o la evasión de la respuesta inmune del huésped.

Las biotoxinas varían mucho en propósito y mecanismo, y pueden ser muy complejas (el veneno del caracol cónico puede contener más de 100 péptidos únicos, que se dirigen a canales o receptores nerviosos específicos).

Las biotoxinas en la naturaleza tienen dos funciones principales:

• Depredación, como en la araña, la serpiente, el escorpión, la medusa y la avispa.
• Defensa como en la abeja, la hormiga, la termita, la abeja melífera, la avispa y la rana venenosa

Algunos de los tipos más conocidos de biotoxinas incluyen:

• Cianotoxinas, producidas por cianobacterias
• Dinotoxinas, producidas por dinoflagelados
• Las necrotoxinas causan necrosis (es decir, muerte) en las células que encuentran. Las necrotoxinas se propagan a través del torrente sanguíneo. En los seres humanos, la piel y los tejidos musculares son los más sensibles a las necrotoxinas. Los organismos que poseen necrotoxinas incluyen:
  • La reclusa parda o araña "violín"
  • La mayoría de las serpientes de cascabel y las víboras producen fosfolipasa y varias serina proteasas similares a la tripsina.
  • Llamado de vibora
  • Fascitis necrotizante (causada por la bacteria Streptococcus pyogenes "come carne"): produce una toxina que forma poros
• Las neurotoxinas afectan principalmente al sistema nervioso de los animales. El grupo de las neurotoxinas generalmente consta de toxinas de canales iónicos que interrumpen la conductancia de los canales iónicos. Los organismos que poseen neurotoxinas incluyen:
  • La araña viuda negra.
  • La mayoría de los escorpiones
  • La medusa de caja
  • serpientes elápidas
  • el caracol cono
  • El pulpo de anillos azules
  • pez venenoso
  • Ranas
  • coral palitoa
  • Diversos tipos de algas, cianobacterias y dinoflagelados
• Las miotoxinas son pequeños péptidos básicos que se encuentran en los venenos de serpientes y lagartijas. Causan daño al tejido muscular mediante un mecanismo no basado en receptores enzimáticos. Los organismos que poseen miotoxinas incluyen:
  • serpientes de cascabel
  • lagartija de cuentas mexicana
• Las citotoxinas son tóxicas a nivel de células individuales, ya sea de forma no específica o solo en ciertos tipos de células vivas:
  • Ricina, de ricino
  • Apitoxina, de las abejas melíferas
  • Micotoxina T-2, de ciertos hongos tóxicos
  • Cardiotoxina III, de cobra china
  • Hemotoxina, de víboras

Biotoxinas como armas biológicas

Muchos organismos vivos emplean toxinas de manera ofensiva o defensiva. Se sabe que un número relativamente pequeño de toxinas tiene el potencial de causar enfermedades o muertes generalizadas, pero estas pueden ser atractivas para aquellos que las usarían de manera nefasta por varias razones. Suelen ser económicos y fácilmente disponibles, y en algunos casos es posible refinarlos fuera del laboratorio. Como las biotoxinas actúan rápidamente y son altamente tóxicas incluso en dosis bajas, pueden ser más eficientes que los agentes químicos. Debido a estos factores, es vital crear conciencia sobre los síntomas clínicos del envenenamiento por biotoxinas y desarrollar contramedidas efectivas que incluyan una investigación, respuesta y tratamiento rápidos.

Toxinas ambientales

El término "toxina ambiental" a veces puede incluir explícitamente contaminantes sintéticos como los contaminantes industriales y otras sustancias tóxicas fabricadas artificialmente. Como esto contradice la mayoría de las definiciones formales del término "toxina", es importante confirmar lo que quiere decir el investigador cuando encuentra el término fuera de contextos microbiológicos.

Las toxinas ambientales de las cadenas alimentarias que pueden ser peligrosas para la salud humana incluyen:

• Envenenamiento paralizante por mariscos (PSP)
• Envenenamiento amnésico por mariscos (ASP)
• Intoxicación diarreica por mariscos (DSP)
• Envenenamiento neurotóxico por mariscos (NSP)

Encontrar información sobre toxinas

En general, cuando los científicos determinan la cantidad de una sustancia que puede ser peligrosa para los seres humanos, los animales y/o el medio ambiente, determinan la cantidad de la sustancia que probablemente desencadenará efectos y, si es posible, establecen un nivel seguro. En Europa, la Autoridad Europea de Seguridad Alimentaria elaboró ​​evaluaciones de riesgos para más de 4000 sustancias en más de 1600 dictámenes científicos y proporciona resúmenes de acceso abierto de evaluaciones de riesgos para la salud humana, la salud animal y el medio ambiente en su base de datos OpenFoodTox. La base de datos OpenFoodTox se puede utilizar para detectar posibles toxicidades en nuevos alimentos.

El Programa de Información sobre Salud Ambiental y Toxicología (TEHIP) de la Biblioteca Nacional de Medicina (NLM) de los Estados Unidos mantiene un sitio web completo sobre salud ambiental y toxicología que incluye acceso a recursos relacionados con las toxinas producidos por TEHIP y por otras agencias y organizaciones gubernamentales. Este sitio web incluye enlaces a bases de datos, bibliografías, tutoriales y otros recursos científicos y orientados al consumidor. TEHIP también es responsable de la Red de datos de toxicología (TOXNET), un sistema integrado de bases de datos de toxicología y salud ambiental que están disponibles de forma gratuita en la web.

TOXMAP es un Sistema de Información Geográfica (SIG) que forma parte de TOXNET. TOXMAP utiliza mapas de los Estados Unidos para ayudar a los usuarios a explorar visualmente los datos del Inventario de Emisiones Tóxicas de la Agencia de Protección Ambiental de los Estados Unidos (EPA) y los Programas de Investigación Básica Superfund.

Mal uso del término

En el contexto de la charlatanería y la medicina alternativa, el término "toxina" se utiliza para referirse a cualquier sustancia que presuntamente causa problemas de salud. Esto podría variar desde trazas de pesticidas potencialmente peligrosos hasta sustancias supuestamente dañinas producidas en el cuerpo por fermentación intestinal (autointoxicación), hasta ingredientes alimentarios como azúcar de mesa, glutamato monosódico (MSG) y aspartamo.

El uso de la desintoxicación o la desintoxicación como justificación para tratamientos como saunas de infrarrojos, dietas o tratamientos quiroprácticos, a menudo se denomina táctica de la toxina, en referencia a una técnica de marketing que puede asustar al público para que busque tratamientos que afirman eliminar toxinas no especificadas. Estos reclamos pueden ser dañinos financiera y físicamente. Riñones e hígado sanos es todo lo que la mayoría de las personas necesitan para eliminar casi cualquier cosa potencialmente tóxica que se ingiera.