Biomarcadores toxicológicos

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Concepto de Biomarcador.[editar]

Biomarcador o marcador biológico.[editar]

Es aquella sustancia utilizada como indicador de un estado biológico. La medida de los niveles molecular, bioquímico o celular de los biomarcadores, tanto en poblaciones naturales provenientes de hábitats contaminados, como en organismos expuestos experimentalmente a contaminantes, indican que el organismo ha estado expuesto a sustancias tóxicas y la magnitud de la respuesta del organismo al contaminante.

Por tanto un biomarcador debe poder medirse objetivamente y ser evaluado como un indicador de un proceso biológico normal, estado patogénico o de respuesta a un tratamiento farmacológico.[1]​

Biomarcador toxicológico.[editar]

Desde el punto de vista toxicológico, un biomarcador se puede definir, como la presencia de un xenobiótico en un fluido o tejido biológico y/o las alteraciones inducidas por el mismo sobre los componentes celulares o bioquímicos o sobre procesos, estructuras o funciones en un organismo vivo, que son cuantificables en un sistema biológico o muestra.[2]​

Características e importancia de los Biomarcadores.[editar]

Una importante ventaja que supone el uso de biomarcadores es que considera las variaciones interindividuales (diferencias en la absorción, biodisponibilidad, excreción o en los mecanismos reparadores del ADN) e incluso, intraindividuales como consecuencia de una alteración fisiopatológica concreta en un período de tiempo determinado.Por otro lado, un inconveniente importante radica en que no pueden aplicarse a sustancias que ejercen sus efectos tóxicos de forma instantánea, o sustancias que tienen una tasa de absorción muy pequeña.[3]​

Un biomarcador ideal debería permitir una sencilla recolección de la muestra y fácil análisis. Debería ser específico para un tóxico, reflejar únicamente un cambio subclínico y reversible, permitir adoptar medidas preventivas y debe ser éticamente aceptable. La mayoría de los biomarcadores no cumplen todos los requisitos mencionados.

Resulta relevante destacar el importante papel que juegan los biomarcadores para facilitar actividades de diagnóstico, tratamiento, prevención, evaluación de la progresión de la enfermedad y respuestas a la terapia, así como su aplicación en la evaluación experimental toxicológica para el desarrollo de medicamentos o pesticidas. Además de su contribución en el desarrollo de diferentes campos de estudio como la toxicología, salud ocupacional y la carcinogénesis.

Clasificación de los biomarcadores.[editar]

Los biomarcadores pueden clasificarse atendiendo a tres categorías, pero pueden, en ocasiones, pertenecer a más de una.[4]​[5]​

1. Biomarcador de exposición.[editar]

Evalúa en un organismo la presencia de una sustancia exógena, un metabolito o el producto de la interacción entre el agente xenobiótico y una molécula o célula diana. . Se pueden distinguir a su vez dos subgrupos: selectivos y no selectivos, basándose en la especificidad de las pruebas de detección. Los biomarcadores selectivos se basan en la medida directa del tóxico o sus metabolitos en fluidos o tejidos biológicos y los no selectivos constituyen un grupo de indicadores inespecíficos de exposición.

2. Biomarcadores de susceptibilidad.[editar]

Es un indicador de la sensibilidad individual, de la capacidad heredada genéticamente o adquirida de un organismo para responder a la exposición a una sustancia xenobiótica.

3. Biomarcador de efecto o respuesta.[editar]

Evalúa la alteración bioquímica, fisiológica o de comportamiento producida en el organismo resultado de la exposición a xenobióticos y que puede ser asociada con una enfermedad. Incluyen modificaciones en la composición celular sanguínea, alteraciones en actividades enzimáticas, aparición de aductos del ADN, incrementos localizados de ARN-m, aumento de determinadas proteínas, e incluso aparición de anticuerpos específicos contra un xenobiótico o frente a fracciones celulares.

Biomarcadores en el campo de la toxicología.[editar]

En las siguientes tablas se exponen algunos de los biomarcadores más relevantes en el campo de la toxicología, y el contexto en el que son usados.[4]​[5]​[6]​[7]​

Cardiotoxicidad
Biomarcador toxicológico. Muestra Biológica Manifestaciones clínicas / Sugerencia diagnóstica
CK-MB (Creatina Quinasa - MB) Sangre Necrosis cardiaca
Pro-BNP (Pro-hormona del Péptido Natriurético tipo B) Sangre Necrosis cardiaca
Troponina Sangre Necrosis cardiaca
Hematotoxicidad
Biomarcador toxicológico. Muestra Biológica Manifestaciones clínicas / Sugerencia diagnóstica Posible tóxico
Actividad eritrocitaria del enzima ácido delta-amino levulínico deshidratasa (ALA-D) Sangre Alteraciones en la síntesis de hemoglobina Plomo
Porfirinas Hígado, sangre, orina o heces Alteraciones en la síntesis de hemoglobina Compuestos organoclorados
Hepatotoxicidad
Biomarcador toxicológico. Muestra Biológica Manifestaciones clínicas / Sugerencia diagnóstica
Transaminasas Sangre Necrosis hepática
Indicadores de Estrés oxidativo
Biomarcador toxicológico. Muestra Biológica Manifestaciones clínicas / Sugerencia diagnóstica Posible tóxico
Actividad de Catalasa Sangre Estrés oxidativo
Actividad Glutatión reductasa Sangre Estrés oxidativo
Actividad peroxidasa Sangre Estrés oxidativo
Actividad superóxidodismutasa Sangre Estrés oxidativo
Glutatión Sangre Estrés oxidativo
Razón Glutatión oxidado (GSSG) / Glutatión reducido (GSH) Sangre Estrés oxidativo Hidrocarburos aromáticos y halogenados, metales pesados, herbicidas y disolventes
Neurotoxicidad
Biomarcador toxicológico. Muestra Biológica Manifestaciones clínicas / Sugerencia diagnóstica Posible tóxico
Actividad de acetilcolinesterasa (AChE) Sangre total Neurotoxicidad Pesticidasorganofosforados y carbámicos
Aductos de hemoglobina Sangre Neurotoxicidad Acrilamida, óxido de etileno y otros
Carboxihemoglobina Sangre Encefalopatía, parkinsonismo, aterosclerosis y vasculopatías. Monóxido de carbono (CO)
Metahemoglobina Sangre Neurotoxicidad Cianuros y nitrilos
Esterasa neurotóxica o esterasa diana de la neuropatía (NTE) Sangre total Polineuropatía retardada Compuestos organofosforados
Nefrotoxicidad
Biomarcador toxicológico. Muestra Biológica Manifestaciones clínicas / Sugerencia diagnóstica
Alaninaaminopeptidasa Orina Nefropatía del túbulo proximal
Albúmina Orina

Sangre

Nefropatía glomerular

Desnutrición

BUN (Nitrógeno uréico en Sangre) Sangre Necrosis renal
Creatinina Sangre Necrosis renal
Enzima lisosomalβ-N-acetil-D-glucosaminidasa (NAG) Orina Nefropatía el túbulo proximal
FA (Fosfatasa alcalina) Orina

Sangre

Nefropatía tubular

Lesión hepática

Fibronectina Sangre Nefropatía glomerular
GGT (Gamma glutamiltransferasa) Orina

Sangre

Nefropatía tubular

Lesión hepática

Glicoproteina de Tamm-Horsfall Orina Nefropatía del asa de Henle
LDH (Lactato Deshidrogenasa) Orina

Sangre

Nefropatía tubular

Lesión hepática

NAG (n-acetilglucosamidasa) Orina Nefropatía tubular
Proteína de unión al retinol (RBP) o β2- microglobulina Orina Nefropatía del túbulo proximal
Proteínas Orina Nefropatía tubular
Otros
Biomarcador toxicológico. Muestra Biológica Manifestaciones clínicas / Sugerencia diagnóstica Posible tóxico
Celuloplasmina Sangre Agresión celular y molecular distintos niveles Cobre
Metalotioneinas Sangre Agresión celular y molecular distintos niveles Cadmio, Zinc.

Referencias[editar]

  1. ↑ «Biomarcador» |url= incorrecta con autorreferencia (ayuda). Consultado el 7 de noviembre de 2015. 
  2. ↑ ENTOX/TIWET (TheFaculty of theDepartment of EnvironmentalToxicology and The Institute of Wildlife and EnvironmentalToxicology-ClemsonUniversity) (1996). Aquatic andTerrestrialEcotoxicology. In: Klaassen CD (ed). Casarett and Doull’sToxicology. McGraw-Hill, USA, pp. 883-905.
  3. ↑ Lauwerys RR (1991) OccupationalToxicology. In: Amdur M, Doull J, Klaassen C. (eds). Casarett and Doulls Toxicology. ThebasicScience of Poisons. 40 ed. Pergamon,New York, pp. 920-916.
  4. ↑ a b «El papel de los biomarcadores en Toxicología Humana». Consultado el 7 de noviembre de 2015. 
  5. ↑ a b «Biomarcadores para la evaluación de riesgo en la salud humana». Consultado el 7 de noviembre de 2015. 
  6. ↑ CASARETT AND DOULL’S TOXICOLOGY THE BASIC SCIENCE OF POISONS. Archivado desde el original el 19 de noviembre de 2015. Consultado el 7 de noviembre de 2015. 
  7. ↑ TOXICOLOGÍA FUNDAMENTAL. Consultado el 7 de octubre de 2015. 
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