Estudiar estas interacciones (compuesto químico-organismo) es fundamental para el entendimiento de los procesos tóxicos, tanto los agudos, como los crónicos y conocer dichas interacciones resulta esencial para el desarrollo de nuevas terapias, para la determinación de los riesgos tóxicos y para el desarrollo de nuevos biocidas (más específicos y con menores efectos secundarios) en áreas como la Agricultura, Ganadería, producción de alimentos, Farmacología y la Medicina, entre otros.
La toxicidad de una substancia se puede incrementar o disminuir por la exposición simultánea o consecutiva con otra substancia. Los efectos combinados pueden ser aditivos, sinérgicos, potenciantes o antagónicos.
El incremento a la toxicidad por interacción química se puede deber a varios mecanismos:
una substancia desplaza a la otra de su sitio de unión con una proteína plasmática, incrementando su concentración en estado libre.
una substancia modifica el pH de la orina, modificando la excreción renal de ácidos y bases débiles.
una substancia que compita por un mismo sistema de transporte renal puede afectar la excreción de otra.
Otra interacción química de interés es la que resulta de las alteraciones que puede hacer una substancia a la biotransformación de otra:
Algunas substancias son inductoras de las enzimas que metabolizan los xenobióticos, quizá la mayoría de las veces por síntesis de novo, necesitándose la administración repetida para que continúe la inducción. La inducción puede disminuir la toxicidad de otra substancia acelerando su destoxificación o incrementarla acelerando la formación de metabolitos tóxicos.
La inhibición de la biotransformación también es posible y al igual que la inducción puede incrementar o disminuir la toxicidad. Si el xenobiótico original es más tóxico que sus metabolitos, la disminución de su biotransformación y su posterior excreción incrementa la vida media del compuesto en el organismo incrementando su toxicidad. Si los metabolitos son más tóxicos, el inhibidor reducirá la toxicidad inhibiendo la biotransformación y bioactivación.
La exposición previa a un agente puede alterar las subsiguientes respuestas tóxicas a ese agente o a otro. Por ejemplo se puede presentar la sensibilidad química múltiple cuando la exposición a una o más substancias sensibiliza al organismo a un gran número de substancias, incrementando su toxicidad.
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