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La toxicidad del arsénico
¿Cuál es el destino biológico del arsénico en el cuerpo?

Curso: WB1576
Fecha original: 1 de octubre de 2009
Fecha de expiración: 1 de octubre de 2011
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Objetivo de aprendizaje

Al terminar esta sección, usted será capaz de

  • Describir qué pasa cuando el arsénico entra al cuerpo.

Introducción

Las principales vías de entrada del arsénico al cuerpo son la ingesta y la inhalación. La absorción por vía dérmica también ocurre, pero en menor medida.

La vida media del arsénico inorgánico en los humanos es de aproximadamente 10 horas (Rossman 2007).

El arsénico sufre biometilación en el hígado.

Aproximadamente el 70% del arsénico se excreta, principalmente por la orina. (Rossman 2007).

El arsénico se excreta en la orina. La mayor parte de una dosis única, de bajo nivel, se excreta en los siguientes días posteriores a la ingesta.

Tracto digestivo

Aproximadamente el 95% de una dosis ingerida de compuestos de arsénico trivalente se absorbe en el tracto digestivo (Rossman 2007).

Pulmones

El arsénico en el aire de los centros laborales generalmente se encuentra como trióxido de arsénico (Ishinishi et al. 1986).

LAún no se determina con precisión cuál es la cantidad de arsénico que se absorbe por inhalación, pero se piensa que sea de un 60% a un 90% (Yip y Dart 2001).

Las partículas de tamaño más pequeño alcanzan a depositarse más a fondo en el tracto respiratorio.

Absorción dérmica

  • La absorción dérmica es insignificante, aunque se han reportado efectos sistémicos tóxicos en accidentes laborales en los que el tricloruro de arsénico o el ácido arsénico cayeron en la piel de algunos trabajadores.

Distribución

Después de haber sido absorbido en los pulmones o en el tracto digestivo, el arsénico se distribuye ampliamente por el cuerpo vía el torrente sanguíneo (ATSDR 2007).

La mayoría de los tejidos desecha el arsénico, excepto la piel, el pelo y las uñas (Lansdown 1995).

De dos a cuatro semanas después de que cesa la exposición al arsénico, esta sustancia puede encontrarse en tejidos ricos en queratina como

  • cabello,
  • huesos y dientes, en menor medida,
  • piel, y
  • uñas (Yip y Dart 2001).

Metabolismo

El arsénico se absorbe en el torrente sanguíneo a nivel celular y se incorpora en

  • glóbulos blancos,
  • glóbulos rojos, y
  • otras células que reducen el arsenato a arsenito (Winski y Carter 1995; Wang et al. 1996).

Es necesario que el arsenato (As V) se reduzca a arsenito (As III) antes que pueda ocurrir la metilación. Esta reacción requiere del glutatión (Miller et al. 2002; Vahter et al. 1983). Una parte del arsenito (As III) es metilada en el hígado por la transferencia enzimática del grupo metilo de la S-adenosilmetionina que forma el arsenato de metilo (MMA V) y el arsenato de dimetilo (DMA V) (Aposhian et al. 2004; Styblo et al. 2002).

Los metabolitos resultantes de este proceso pueden ser excretados con mayor facilidad.

Se considera que la metilación es la principal vía de desintoxicación de arsénico, aunque recientemente diversos estudios proponen otros mecanismos alternos de desintoxicación. Por ejemplo, se sabe que varias especies animales carecen de mecanismos de metilación del arsénico pero son capaces de excretar arsénico inorgánico. (Vahter 2002). Esto sugiere que puede haber en los mamíferos otros mecanismos importantes de desintoxicación de arsénico. Otras investigaciones sugieren la existencia de mecanismos adicionales de desintoxicación, como

  • defensas antioxidantes,
  • resistencia a la apoptosis, y
  • transporte (Yoshida et al. 2004).

Otras investigaciones del metabolismo del arsénico sugieren que la metilación del arsénico inorgánico puede ser una ruta de intoxicación más que de desintoxicación. Más aún, sugieren que los metabolitos metilados de arsénico trivalente, especialmente el ácido monometilarsenoso (MMA III) y el ácido dimetilarsenoso (DMA III), "rara vez son capaces de interactuar con objetivos celulares como proteínas y ADN" (Kitchin 2001).

Aparentemente, la eficiencia de la metilación en los seres humanos decrece a dosis altas de arsénico. Los patrones observados en especies de arsénico metilado (en orina) son similares entre hermanos y, entre padres y hermanos. Esto sugiere que la metilación del arsénico está ligada genéticamente (Chung et al. 2002).

Cuando una persona sobrepasa la capacidad de metilación del hígado, y sigue expuesta a niveles altos de arsénico inorgánico, se observa un incremento en la retención del arsénico en los tejidos blandos.

Excreción

El arsénico se excreta en la orina principalmente a través de los riñones. Los seres humanos excretan una mezcla de arsénico inorgánico, arsénico monometilado y arsénico dimetilado (pero no de arsénico trimetilado). Los metabolitos pentavalentes MMA V y DMA V son menos tóxicos que los arsenitos o los arseniatos (Marafante et al. 1987).
  • Cerca del 50% del arsénico excretado en la orina humana es arsénico dimetilado, el 25% es arsénico monometilado, y el resto es arsénico inorgánico (Buchet et al. 1981). No obstante, puede haber variaciones individuales en estos porcentajes. Según los datos de la Encuesta Nacional sobre Salud y Nutrición 2003-2004 (descritos también en la sección "Evaluación clínica, exámenes de laboratorio" de este documento), conforme aumentan los niveles urinarios de arsénico total, el porciento de las formas metiladas también aumenta. A niveles menores de arsénico total en orina, predomina el arsénico inorgánico (Caldwell et al. 2008).
  • El llamado arsénico de los peces no se biotransforma in vivo, y en cambio es excretado rápidamente, sin cambios, en la orina.
  • Después de habérsele administrado a voluntarios humanos una sola inyección intravenosa de arsénico inorgánico trivalente As (III), se observó que la mayoría del arsénico fue excretado por vía urinaria en 2 días. Sin embargo, se registraron pequeñas cantidades de arsénico en la orina hasta 2 semanas después (ATSDR 2007).
  • Se estima que la vida media del "arsénico de los pescados" en los seres humanos es de menos de 20 horas, desalojado completamente por vía urinaria en aproximadamente 48 horas (ATSDR).
  • Dado que el arsénico se desaloja rápidamente de la sangre, los niveles sanguíneos de este elemento pueden ser normales aunque los niveles en la orina se mantengan en un nivel elevado (ATSDR 2007).

Otras vías -menos importantes- de eliminación del arsénico inorgánico son

  • descamación de la piel,
  • incorporación en cabello y uñas,
  • heces, y
  • sudor.

Puntos clave

  • La metilación es el principal método de metabolización del arsénico en los seres humanos.
  • Investigaciones recientes apuntan hacia la existencia de otros mecanismos importantes de desintoxicación de arsénico en mamíferos.
  • La orina es la principal vía de excreción del arsénico.
  • Los humanos excretan en la orina una combinación de arsénico inorgánico y sus metabolitos monometilados y dimetilados.
  • El arsénico de los peces se excreta dentro de las 48 horas después de su ingesta.

Verificación de progreso

8. El principal método de metabolización del arsénico inorgánico ingerido es

A. Reacción de Fenton
B. Ubiquitinación
C. Oxidación
D. Metilación

Answer:

9. ¿A las cuántas horas de ingerido se excreta completamente el "arsénico de los peces"?

A. 2
B. 12
C. 24
D. 48

Answer:

Respuestas

  1. La opción correcta es la D. La metilación es el principal método de metabolización del arsénico inorgánico ingerido.

Comentarios para la A (sólo web). La mejor opción es la D. La metilación es el principal método de metabolización del arsénico inorgánico ingerido.

Comentarios para la B (sólo web). La mejor opción es la D. La metilación es el principal método de metabolización del arsénico inorgánico ingerido.

Comentarios para la C (sólo web). La mejor opción es la D. La metilación es el principal método de metabolización del arsénico inorgánico ingerido.

Comentarios para la D (sólo web). Opción correcta. La metilación es el principal método de metabolización del arsénico inorgánico ingerido.

  • Para revisar contenidos relevantes, por favor consulte los apartados "Introducción" y "Metabolismo" en esta misma sección.
  1. La opción correcta es la D. El "arsénico de los peces" se excreta completamente 48 horas después de haber sido ingerido.

Comentarios para la A (sólo web). La mejor opción es la D. El "arsénico de los peces" se excreta completamente 48 horas después de haber sido ingerido.

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Comentarios para la D (sólo web). Opción correcta. El "arsénico de los peces" se excreta completamente 48 horas después de haber sido ingerido.

  • Para revisar contenidos relevantes, favor de revisar el apartado "Excreción" en esta misma sección.

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