1. Introducción 2. Sustancias quimicas alergénicas 3. Tratamiento 4. Sustancias quimicas irritantes 5. Sustancias quimicas carcinogénicas 6. Tratamientos carcinógenos 7. Sustancias quìmicas carcinogènicas de uso cosmetico 8. Bibliografia 9. Resumen
Quienes manipulan en el laboratorio sustancias químicas obtenidas por síntesis, es necesario que tengan en cuenta varios factores para el buen uso de dichas sustancias.
Entre otros factores se deben tener en cuenta: la toxicidad de las sustancias químicas, las condiciones de trabajo en el laboratorio (buena ventilación, salidas de emergencia, extinguidores, campanas de extracción y duchas); el almacenamiento de reactivos (orgánicos e inorgánicos); el manejo de los residuos y la protección personal (guantes, gafas, bata, máscara de gases y vapores).
Respecto a la toxicidad de las sustancias químicas, es necesario conocer cuándo un reactivo químico es cancerígeno, irritante o causante de alergias; así como las reacciones de estos en el organismo y los métodos de control. Entender los símbolos que traen las etiquetas en cada envase, con el fin de conocer los efectos sobre la salud, es el primer aspecto de prevención.
Muchas sustancias químicas producen efectos nocivos sobre la salud, debido a sus propiedades físicas y químicas que los caracterizan. El presente trabajo permite conocer los nombres de algunas sustancias que producen efectos indeseables sobre la salud humana.
Al estar en contacto con sustancias químicas sintéticas siempre existe riesgo de intoxicación, sin embargo cada persona debe ser responsable de acatar las normas de seguridad y darle buen uso a los reactivos.
2. Sustancias quimicas alergénicas
Mecanismos
Las alergias y la sensibilidad a las sustancias químicas, están íntimamente relacionadas con disfunciones orgánicas, que se evidencian por reacciones inflamatorias en respuesta a la exposición ambiental. En las alergias, las proteínas entrelazadas al anticuerpo IgE (Inmunoglobulina E) liberan el mecanismo inflamatorio. En la sensibilidad, la sustancia química se une a los quimiorreceptores de las fibras nerviosensoriales y se libera el mediador inflamatorio (2).
Según Meggs (1999), diversas investigaciones han asociado la depresión psicológica con las alergias y la sensibilidad a sustancias químicas. La respuesta sensible a sustancias químicas genera irritación y alergia, que pueden estar relacionadas con un segundo estímulo irritante (2). Las reacciones alérgicas pueden producir enfermedades tales como: rinitis, conjuntivitis, dermatitis, asma y algunos casos urticaria; reacciones gastrointestinales a los alimentos y anafilaxis sistémica.
Determinación
Los análisis bioquímicos que ayudan a determinar la sustancia química alergénica, causante de la reacción orgánica. Se pueden clasificar en:
Test no específicos
Determinan el aumento de los niveles de IgE durante la exacerbación del proceso alérgico y la caída de los niveles de IgE durante la remisión del episodio, particularmente en los casos de asma y dermatitis atópica.
Tests específicos
Son utilizados para confirmar la sensibilidad a un alergeno en particular o grupo de alergenos, entre ellos están:
- Test de punzar: Se diluye una pequeña cantidad de extracto del alergeno, se pone en contacto con la piel mediante una aguja y se observa si se produce alguna reacción. De igual forma puede realizar un test intradérmico, con la diferencia de inyectar 0,5 a 1,0 ml del extracto estéril; además, se utilizan controles positivos y negativos. La prueba es considerada positiva si se produce reacción dentro de los 15 minutos siguientes. La reacción positiva consiste en la aparición de una ampolla en la piel, de diámetro por lo menos de 5 mm más grande que el control.
- Test Radio-alergosorbente (RAST): El RAST detecta la presencia del IgE sérico específico para el alergeno, mediante la adición del anticuerpo marcado con 125I y se mide la radiactividad captada por el conjugado en la muestra.
- Histamina WBC: Es un test "in vitro" que mide la cantidad de histamina H1 inducida por el alergeno en el paciente.
- Test de estímulo provocado: Consiste en la generación de los síntomas en presencia de diversos alergenos posibles, y se puede aplicar en los ojos o aspirando por la nariz. Es utilizado para conocer los tipos de aditivos alergénicos e irritantes existentes en las comidas, que podrían ser los responsables de la alergia.
- Tests de efectividad no comprobada: Consiste en estímulos cutáneos o sublinguales, así como pruebas de luecocitotoxicidad en el diagnóstico de las alergias.
El tratamiento preferido para las alergias es eliminar el alergeno. Sin embargo esto puede implicar cambiar la dieta, el trabajo o la vivienda.
La inmunoterapia alergénica, también llamada " hiposensibilización o desensibilización ", consiste en inyectar un extracto del alergeno por vía subcutánea, en dosis de incremento gradual durante un período de un año, tiempo en el que se espera eliminar la reacción. En este protocolo médico se usan alergenos cuyo contacto comúnmente no puede ser evitado en la vida cotidiana del paciente. Sin embargo, este tratamiento no es recomendable para quienes trabajan en laboratorios y generan alergias a sustancias químicas de su medio laboral.
El tratamiento de los síntomas con medicamentos no puede ser abandonado mientras el paciente es evaluado y controlado de forma específica. El uso de antihistamínicos simpaticomiméticos ( como el cromolín sódico y los glucocorticoides ) depende de los síntomas. En general, los glucocorticoides se usan en sintomatologías de corta duración aunque deben administrarse con prudencia y cuando otras medidas resultan insuficientes para las condiciones de manejo crónico. Los antihistamínicos son usados para el tratamiento de síntomas como: la fiebre, la rinitis, la conjuntivitis, además en casos de urticaria aguda y crónica, así como en dermatitis alérgicas pruríticas.
La histamina está ampliamente distribuida en los tejidos mamíferos. En los humanos, las más altas concentraciones de histamina están en la piel, los pulmones y la mucosa gastrointestinal. La histamina está contenida en los gránulos intracelulares. La liberación de la histamina se puede dar por ruptura física de tejidos o contacto con diversas sustancias químicas (incluyendo irritantes de tejidos opiáceos y agentes activos de la superficie), debido a la interacción antígeno-anticuerpo. La histamina produce vasodilatación e hipotensión.
La función hemostática específica de la histamina aún no es clara. Su acción en humanos, que se evidencia principalmente en el sistema cardiovascular, el músculo extravascular y las glándulas exocrinas, parece estar mediada por dos receptores diferentes: H1, y H2. En las alergias participa específicamente el receptor H1 y sus antagonistas (los bloqueadores H1). El receptor H2 y sus antagonistas parecen estar involucrados especialmente en la enfermedad de la úlcera péptica y otras patológicas relacionadas.
Los bloqueadores H1 son los antihistamínicos convencionales que tienen una cadena lateral de etilamina sustituida (similar a la histamina) unida a uno o más grupos cíclicos. Los bloqueadores H1 se administran oralmente o rectalmente porque se absorben bien en el tracto gastrointestinal. La acción se produce a los 15 – 30 minutos, y su máximo efecto se observa después de una hora. La acción dura entre 3 y 6 horas, aunque algunos pueden actuar de forma más prolongada combinados con anestésicos locales. Algunos bloqueadores H1 han sido aplicados sobre la piel en forma de cremas y lociones, pero debido al riesgo de provocar hipersensibilidad tópica no ha sido aceptado su uso por esta vía.
Los bloqueadores H1 parece que actúan por inhibición competitiva, ello no significa que alteren la producción de histamina o su metabolismo. Los bloqueadores H1 pueden producir efectos indeseables, los más comunes son: anorexia, náuseas, vómitos, constipación, diarrea, angustia, disminución de la alerta y concentración, somnolencia y debilidad muscular. Enfermedades como la leucemia, la anemia hemolítica, la agranulocitosis y la trombocitopenia rara vez ocurre. Otros efectos pueden ser: boca seca, palpitaciones, asfixia, retención urinaria, disturbios visuales, convulsiones, alucinaciones, depresión, fiebre e hipotensión, que son problemas más frecuentes en los adultos.
4. Sustancias quimicas irritantes
Mecanismos
Muchos de los síntomas descritos en las enfermedades SBS ( Sick Building Syndrome ) y MCS ( Multiple Chemical Sensitivity ) coinciden con los síntomas descritos durante la respuesta a irritantes químicos. El síntoma más común es: Irritación sensorial ( SI ) en ojos, nariz y garganta (3).
Determinación
Se han hecho estudios con ratones de laboratorio expuestos a sustancias químicas irritantes, que han sugerido una dependencia entre la respuesta y el tiempo de exposición (3).
La exposición a gases irritantes y a otras sustancias químicas puede generar síntomas agudos o crónicos que dependen del tipo de exposición e irritante específico. Muchos gases industriales son irritantes, tales como: cloro, fosgeno, dióxido de azufre, ácido sulfúrico, dióxido de nitrógeno y amoniaco.
Múltiples factores intervienen en el daño respiratorio provocado por la exposición a gases irritantes. La solubilidad del gas es uno de los principales factores. Los gases como el cloro y el amoniaco son relativamente solubles; inicialmente causan irritación en la membrana mucosa de las vías respiratorias y afectan a los tejidos pulmonares; esto se evita únicamente si la víctima escapa de la fuente de gas. Gases menos solubles (como el dióxido de nitrógeno) no producen síntomas que adviertan la afección de las vías respiratorias y es más común que causen edema pulmonar, bronquitis severa o ambas. Una intoxicación por dióxido de nitrógeno en 12 horas presenta edema pulmonar y una bronquitis fibrosa aparece entre 10 y 14 días después de la exposición. Por otro lado, el cloro metano al entrar por vía respiratoria puede causar tumores malignos pulmonares (4).
Tratamiento
El cuidado en la manipulación de sustancias químicas irritantes, especialmente gases, es más efectivo en la medida en que se prevenga el contacto directo. La protección respiratoria adecuada (con máscaras provistas de su propio contenedor de aire) es necesaria en caso de que ocurran exposiciones accidentales.
El tratamiento de una intoxicación aguda requiere mejorar el intercambio gaseoso mediante adecuada oxigenación y ventilación alveolar. La ventilación artificial a través de la circulación de aire ( por ejemplo con un tubo endotraqueal ) es recomendada. El uso de broncodilatadores, sedación moderada, administración de antibióticos vía IV y terapia hiperbárica están recomendados y pueden ser suficientes en los casos menos severos. El oxígeno inspirado debe estar adecuadamente húmedo. La eficacia de la terapia con corticosteroides (por ejemplo prednisone 45) es difícil de probar, porque los corticosteroides están frecuentemente empleados de manera empírica.
5. Sustancias quimicas carcinogénicas
Mecanismos
Un carcinógeno es una sustancia química o un agente físico que puede producir neoplasia maligna. Una neoplasia (tejido tumoral nuevo) maligna es un tumor que crece sin poder ser controlado y es llamado cáncer. Factores ambientales o nutricionales pueden ser los causantes del 90% de los tipos de cáncer humano. Estos factores incluyen: cigarrillo, dieta, exposición a la luz solar, a sustancias químicas y a medicamentos.
Determinación
Identificar los carcinógenos es difícil. La mayoría de los efectos carcinogénicos no son observados a tiempo y es muy común pasarlos por alto durante 20 ó 30 años, porque tales efectos son rara vez identificados en estudios clínicos. La carcinogénesis puede ser ocasionada por diversas estructuras químicas y ocurre en procesos de múltiples etapas, desde la iniciación del cambio celular hasta el desarrollo y proliferación de las células tumorales.
Los carcinógenos pueden ser clasificados como: genotóxicos y epigenéticos.
Los carcinógenos genotóxicos, alteran el ADN produciendo células anormales iniciales. Los carcinógenos epigenéticos no se evidencian en el ADN, por lo tanto no son carcinógenos "per se" pero potencian los efectos de los carcinógenos propiamente dichos, actuando como colaboradores en la proliferación de las células tumorales (5).
6. Tratamientos carcinógenos
Detectar el potencial carcinogénico de un fármaco es una de las dificultades mayores durante la fase de evaluación de nuevos fármacos. Normalmente se usan 100 animales de experimentación en cada estudio. A pesar de no ser una estadística definitiva, es lo que se ha convenido y la incidencia sobre el desarrollo tumoral podría excederse en un 4%, que es un porcentaje extremadamente alto para muchos fármacos. Las pruebas mutagénicas son convenientes para detectar el potencial carcinogénico, antes de intentar estudios a gran escala en humanos. Los fármacos con un alto potencial carcinogénico deben ser evitados, pero la decisión depende del balance riesgo-beneficio de los análisis. Por ejemplo, los fármacos con actividad quimioterapéutica son potentes carcinogénicos en varias especies animales. La situación es análoga a la exposición de rayos X, que también puede resultar en potente carcinógeno. Sin embargo, afortunadamente son pocos los fármacos carcinógenos que son usados en humanos. Rara vez los anticonceptivos orales causan adenomas hepáticos, cuyo crecimiento es benigno, pero dichos tumores son extremadamente vasculados y pueden causar hemorragias fatales. La reserpina es otro fármaco de estos, porque ha sido asociado con el cáncer de seno; sin embargo, dicha asociación no ha sido confirmada. Existen evidencias sobre las asociaciones entre la aflatoxina y el hepatoma; el cloruro de vinilo y el hemoangiosarcoma del hígado; el alquitrán de hulla y el cáncer de piel; el humo de cigarrillo y el cáncer de pulmón; las tinturas de anilina y los tumores de la vejiga. Actualmente se están realizando investigaciones que conllevan a la producción de ratones transgénicos como modelos de experimentación. También se están llevando a cabo bioensayos que pueden ser útiles en la identificación de carcinógenos y la validación de estudios epidemiológicos que aclaren la función del polimorfismo en el desarrollo del cáncer ( 6 ).
Carcinógeno Tipo De Cáncer
- Aceite Mineral Cáncer en piel
- Arsénico Cáncer en piel y en pulmón
- Asbestos Cáncer en pulmón
- Aminas y compuestos aromáticos Cáncer en la vesícula biliar
- Benceno Leucemia
- Níquel Cáncer nasal y de pulmón
- Formaldehído Cáncer nasal y nasofaríngeo
- Cloruro de vinilo Angiosarcoma hepático
- Pesticidas, diesel, cromatos, Cáncer pulmonar
fibras minerales
- Alcohol Cáncer orofaríngeo y
esofágico
Fuente: www.merck.com. The Merck Manual Carcinogenesis. Capitulo 302. Sección 22. ( 5 ).
7. Sustancias quìmicas carcinogènicas de uso cosmetico
El alcohol isopropílico es utilizado en enjuagues bucales y como secante en cosméticos porque se mezcla bien con sustancias lipofílicas. Sin embargo, es un compuesto petroquímico capaz de producir cáncer, desordenes inmunológicos y reacciones alérgicas. Diversas investigaciones indican que se ha incrementado el porcentaje de cáncer de tiroides en mujeres y hombres que usan frecuentemente enjuagues bucales y lociones ( 7 ).
ALUMINIO
El aluminio es un elemento normalmente usado en cosméticos y antitranspirantes. El aluminio absorbido puede llegar a interrumpir la función de la acetilcolina, y desarrollar reacciones alérgicas. Al llegar a disminuir la acetilcolina en el cerebro se reduce la creatividad mental y se produce confusión. Al actuar como antitranspirante evita la liberación de tóxicos del organismo que puede atrofiar el sistema linfático provocando acumulación en las glándulas mamarias ( 7 ).
DIETANOLAMINA
La dietanolamina es un componente normal en los jabones de baño. Contiene gran cantidad de nitrosaminos, que son sustancias carcinogénicas potentes ( 7 ).
FLUOR
El fluor es un componente normal de las cremas dentales, usado como antimicrobiano para prevenir las caries dentales. El fluor tiene propiedades antienzimáticas que pueden provocar diversas enfermedades, especialmente en los niños quines se sienten atraídos por la ingestión periódica o crónica de crema dental ( 7 ).
PROPILENGLICOL
El propilenglicol es el mismo Quaternium – 22. Es utilizado como suavizante y agente estabilizante en shampoos, acondicionadores, funguicidas y en la fabricación de papel. El uso continuado de propilenglicol en el cabello provoca excesiva resequedad y fragilidad.
LAURIL SULFATO DE SODIO ( LSS )
El LSS es una alquilamida usada frecuentemente para incrementar el efecto espumante en los cosméticos, como el shampoo para el cabello. El LSS contiene contaminantes carcinógenos como las nitrosaminas. Los productos para el cuidado personal que contengan LSS deben incluir en su formulación las vitaminas antioxidantes C y E que bloquean la actividad de las nitrosaminas relacionada con la producción de radicales libres.
8. Bibliografia
Disorders with Type I Hipersensitivity Reactions. Capítulo 148. Sección 12. 1999. Pág. 1 – 21
- Laboratorios Merck: The Merck Manual:
- Meggs WJ: Mechanisms of allergy and chemical sensitivity. Toxicol Ind. Heath. 1999. Apr. 15: 3 – 4. Pág.. 331 – 8.
- Anderson, RC; Anderson, JH: Sensory irritation and multiple chemical sensitivity. Toxicol Ind. Health. 1999. Apr. 15: 3-4. Pág.. 339 – 45
- Laboratorios Merck: The Merck Manual: Diseases due to irritant gases and others chemicals. Capítulo 75. Sección 6. 1999. Pág.. 1 y 2.
- Laboratorios Merck: The Merck Manual: Carcinogenesis. Capítulo 302. Sección 22. 1999. Pág. 1 y 2.
- Gonzáles, FJ; Kimura S: Role of gene knockaut mice in understanding the mechanisms of chemical toxicity and carcinogenesis. Cancer lett. 1999. Sep. 143:2. Pág.. 199 – 204
- Agner T, et al: Sodium lauryl sulphate for irratant patch testing a dose response study using bioengineering methods for determination of skin irritation. J Invest Dermatol. 1990 Nov; 95 ( 5 ): 543 – 7. PMID: 2230217; UI: 91037127.
La manipulación de sustancias químicas en el laboratorio exige el conocimiento previo de la toxicidad de dichas sustancias y sus efectos en el organismo. Se pueden clasificar según su peligrosidad en: sustancias químicas alergénicas, sustancias químicas irritantes y sustancias químicas carcinogénicas.
Las sustancias químicas alergénicas provocan reacciones orgánicas alérgicas y de sensibilidad, que se evidencian mediante respuestas inflamatorias. Existen análisis bioquímicos ( test ) que ayudan a determinar la identidad de las sustancias químicas alergénicas y pueden ser específicas y no específicas.
Las sustancias químicas irritantes afectan a las vías respiratorias causando edema pulmonar, bronquitis o tumores pulmonares, las principales sustancias químicas irritantes son gases a temperatura ambiente. El daño respiratorio depende de la naturaleza y solubilidad del gas así como del tiempo de exposición a este.
Las sustancias químicas carcinogénicas capaces de inducir el crecimiento de tejido pulmonar nuevo, se pueden clasificar en genotóxicas ( que alteran el ADN ) y epigenéticas ( colaboran en la proliferación de las células tumorales, sin ocasionar daños directos en el ADN ). Muchas sustancias químicas de uso en el laboratorio pueden producir cáncer por su exposición crónica y su identificación como tratamiento, en la mayoría de los casos son poco específicos.
El cuidado más efectivo en la manipulación de sustancias químicas peligrosas es la prevención del contacto directo. La protección adecuada depende de la toxicidad y la vía de intoxicación. Es indispensable conocer los símbolos de los rótulos de los reactivos y acatar las normas de seguridad. En caso de tratamiento, éste dependerá de los síntomas del paciente y las características de la sustancia química que está afectando al organismo.
Trabajo enviado por Castillo – Cobo, Y. R.
Cargo: técnico operativo Rubio Bonilla M.V – Profesora Asociada Departamento de Química. Universidad del Cauca. Popayán. Febrero de 2000.