Definición de toxina
Una toxina es una sustancia química que daña a un organismo. Una toxina puede ser tan simple como un ion o un átomo que interfiere negativamente en una célula. Una toxina también puede tener la forma de moléculas complejas, como las proteínas que se encuentran en el veneno de las serpientes. Otros átomos y sustancias químicas emiten radiaciones que tienen efectos tóxicos en un organismo. Los efectos de las toxinas varían mucho en diferentes organismos y con diferentes toxinas. El resultado final de las toxinas más fuertes es la muerte, debido al daño que causan en las diferentes células de un organismo. Diferentes toxinas actúan de diferentes maneras para afectar a las células que dañan.
En el estudio de la Toxicología, el lema central es que, «todas las sustancias son tóxicas, sólo importa la dosis». Este hecho se puede demostrar con el agua y el oxígeno. Ambas sustancias son normalmente buenas y las consideramos beneficiosas para todas las formas de vida. Si el cuerpo contiene demasiada agua, las células individuales no podrán funcionar eficazmente y el cuerpo se «ahogará» lentamente, aunque no esté sumergido en el agua. Y el oxígeno, el gas que da vida, puede ser mortal a ciertas presiones.
Efectos de una toxina
Los efectos de una toxina están totalmente determinados por las reacciones bioquímicas que tienen lugar cuando se introduce una toxina potencial en un organismo. Los toxicólogos también deben tener en cuenta el entorno en el que viven los organismos. Como ya se ha mencionado, aspectos como la presión, el calor y la tasa metabólica pueden cambiar drásticamente los efectos de una toxina. Además, no todos los organismos reaccionan a las toxinas de la misma manera. Cada organismo, incluso dentro de una misma especie, es esencialmente una fábrica bioquímica única. Algunos organismos están mejor equipados para manejar ciertas toxinas que otros.
Los efectos específicos de una toxina están determinados por cómo interactúa con las células de los organismos. Algunas toxinas actúan interrumpiendo los canales iónicos dentro de las células, mientras que otras pueden destruir la membrana celular o mutar el ADN. Todas estas condiciones acaban provocando la muerte del organismo si no se elimina la toxina. Los organismos utilizan su sistema inmunológico para atacar y eliminar las toxinas basadas en proteínas, mientras que dependen de la filtración de su sangre para eliminar los iones y otros radicales libres. El daño causado por una toxina está determinado por su estructura, atómicamente.
Tipos de toxinas
Una toxina puede tener muchas formas y tamaños diferentes. Puede ser tan simple como una partícula cargada, que recorre el sistema afectando a otras reacciones, hasta proteínas específicas que se dirigen al sistema nervioso de un animal presa. Dado que «toxina» es una categoría tan amplia, es imposible definir su tamaño y forma. Las toxinas producidas por los animales suelen utilizarse para someter a las presas o defenderse de los ataques. Como tales, han evolucionado para afectar específicamente a ciertos animales.
El veneno de serpiente, por ejemplo, es una forma de toxina biológica que se crea a partir de una mezcla de diferentes proteínas. Estas proteínas atacan las células de los organismos de diferentes maneras. Algunos venenos de serpiente han evolucionado para destruir los tejidos y provocan hemorragias internas masivas. El veneno de otra especie de serpiente puede afectar a los canales iónicos de las células nerviosas, haciendo que permanezcan abiertos. Esto paraliza esencialmente a la presa, que no puede utilizar sus músculos. Otros venenos atacan directamente a las células musculares, provocando convulsiones continuas. Todas estas toxinas afectan a la presa de diferentes maneras, y no todas son mortales para todos los animales.
Por ejemplo, muchos pesticidas están diseñados para matar insectos, pero no para dañar a otros organismos. Suelen actuar dirigiéndose a una parte de la anatomía del insecto que otros organismos no tienen. Muchos pesticidas son generalmente seguros de usar, e incluso hay algunos pesticidas muy naturales que son toxinas para los insectos pero no para otros organismos. Sin embargo, algunas de estas toxinas tienen efectos desconocidos en otros organismos que pueden ser muy perjudiciales. Por ejemplo, el pesticida DDT se inventó para utilizarlo contra los insectos en los cultivos. Se comprobó que la molécula era segura para otros organismos y se generalizó su uso. No fue hasta décadas más tarde que los científicos medioambientales descubrieron que la toxina había ido debilitando poco a poco los caparazones de las aves en la cima de la cadena alimentaria. El DDT fue responsable de una pérdida masiva de aves rapaces en todo el país, incluida el águila calva.
En general, hay 3 tipos principales de toxinas. Una toxina puede ser producida por un organismo, lo que la convierte en una toxina biológica. Puede ser un átomo único o una molécula compleja producida en la naturaleza o en un laboratorio, lo que la convierte en una toxina química. Por último, la radiación es una forma especial de toxina que se emite a partir de moléculas radiactivas en el medio ambiente. Al igual que otras toxinas, la radiactividad altera los procesos de las células y puede provocar la muerte. Los muchos millones de toxinas diferentes se clasifican y categorizan de forma diferente por las distintas ramas de la ciencia, pero en general se clasifican en función de su toxicidad para los seres humanos.
Toxina frente a tóxico
Algunas áreas de la ciencia prefieren definir toxina como cualquier sustancia dañina de origen puramente biológico. Cualquier cosa producida artificialmente la denominan tóxico. Sin embargo, otros campos de la ciencia se refieren a los pesticidas como el DDT como toxinas ambientales, y no utilizan el término «tóxico» para definir las toxinas artificiales. Debido a la naturaleza del campo de la Toxicología, y a cómo ve cualquier sustancia como una toxina una vez que se vuelve dañina, este artículo se refiere tanto a las sustancias naturales como a las artificiales como «toxinas».
Quiz
1. ¿Cuál de las siguientes es una toxina?
A. El agua
B. Veneno de una oruga
C. Nitrógeno
D. Todas las anteriores
2. ¿Cuál de las siguientes es la MÁS tóxica, para un humano?
A. El agua
B. El veneno de una oruga
C. El nitrógeno
3. El estudio de las toxinas que se encuentran en los hongos se llama Micotoxicología. Los hongos producen muchas sustancias químicas, algunas de las cuales son tóxicas para el ser humano y otras no. ¿Cuál es la finalidad de estas toxinas, en los hongos?
A. Defensa contra nosotros
B. Forma parte de la bioquímica
C. Nadie lo sabe
- Sociedad Americana de Química. (2018, 5 de febrero). Toxicología. Recuperado de ACS.org: https://www.acs.org/content/acs/en/careers/college-to-career/chemistry-careers/toxicology.html
- Nelson, D. L., & Cox, M. M. (2008). Principios de bioquímica. New York: W.H. Freeman and Company.
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