DETERMINACIN DE FENOLES Y CIDO HIPRICO EN ORINA COMO INDICADORES DE EXPOSICIN AL BENCENO Y TOLUENO EN TRABAJADORES DE CONFECCIN Y REPARACCION DE CALZADOS DE LA CIUDAD DEL CUSCO 2015

DETERMINACIN DE FENOLES Y CIDO HIPRICO EN ORINA COMO INDICADORES DE EXPOSICIN AL BENCENO Y TOLUENO EN TRABAJADORES DE CONFECCIN Y REPARACCION DE CALZADOS DE LA CIUDAD DEL CUSCO 2015

CAPITULO I GENERALIDADES1.1. PLANTEAMIENTO DE PROBLEMADebido al creciente ritmo de produccin y el uso cada vez mayor de productos qumicos industriales parece que ninguna actividad est totalmente exenta a la exposicin de diversas sustancias qumicas capaces de producir efectos nocivos en el organismo. Son pocos, los profesionales e industrias que no manipulan compuestos qumicos o sustancias que actan como contaminantes del ambiente ocupacional o laboral (3)Es evidente, que la utilizacin de sustancias qumicas puede dar lugar a la existencia de ciertos riesgos para la salud como consecuencia de una exposicin habitual y cotidiana. Si no se puede eliminar los riesgos que entraan las sustancias, se puede prevenir la peligrosidad que supone la exposicin o utilizacin de la misma, para ello es necesario conocer los mtodos de proteccin (1).Conocer las sustancias qumicas txicas y su manipulacin adecuada es la clave para trabajar sin peligro para la salud y el ambiente, no existen investigaciones que determinen los mecanismos y efectos de todos los txicos conocidos, factor no concluyente que indique la carencia de toxicidad. Hoy en da ya es evidencia suficiente para preocuparse de adoptar medidas para evitar daos mayores. (1)El departamento de salud y servicios humanos (DHHS) EE.UU, la agencia de proteccin del medio ambiente y la agencia internacional de investigacin sobre el cncer determinaron en el ao 2005 que el benceno es un reconocido carcingeno en seres humanos. La exposicin de larga duracin a altos niveles de benceno en el aire puede producir leucemia, un cncer de los tejidos que fabrican las clulas de la sangre. (3)La evaluacin de riesgos no es propiamente una ciencia, sino que constituye una herramienta muy potente para extraer de los conocimientos cientficos unas conclusiones, que sean fcilmente comprensibles para los no cientficos. (4)Es por ello que el presente proyecto de investigacin titulado Determinacin De Fenoles Y Acido Hiprico En Orina Como Indicadores De Exposicin Al Benceno Y Tolueno En Trabajadores De Confeccin Y Reparacin De Calzados de La Ciudad Del Cusco 2015, es de vital importancia ya que esta ocupacin est expuesta a materiales txicos.1.2. FORMULACION DEL PROBLEMALa Evaluacin Qumica toxicolgica indicar un alto riesgo de exposicin al benceno y tolueno, niveles elevados de fenol encontrado en muestras de orina de los sujetos expuestos dedicados a la reparacin y confeccin de calzados por el uso de sustancias como el benceno y tolueno?1.3. OBJETIVOS

1.3.1 OBJETIVO GENERALEvaluar qumico toxicolgicamente los niveles de fenoles y acido hiprico en trabajadores dedicados a la confeccin y reparacin de calzados en la ciudad del Cusco.

1.3.2 OBJETIVOS ESPECFICOS Cuantificar los niveles de fenol y cido hiprico en trabajadores que se dedican a la confeccin y reparacin de calzados Cuantificar los niveles de fenol y cido hiprico en sujetos aparentemente no expuestos al fenol y cido hiprico. Realizar una comparacin de los valores de fenol y cido hiprico en orina de los sujetos expuestos con los resultados con los resultados de los sujetos no expuestos. Evaluar la relacin existente entre el tiempo de exposicin y la concentracin de fenol y cido hiprico encontrado en los sujetos expuestos.

1.4 JUSTIFICACION Justificacin TericaLa exposicin al benceno y tolueno en diversas reas es considerada un problema de intoxicacin laboral debido a que son sustancias muy txicos que estn causando mucho dao a las personas que trabajan o estn inmersas en el ambiente de fabricacin y renovacin de los calzados, mucho tiene que ver el desconocimiento por parte de los trabajadores que estas sustancias conllevan a un deterioro en su salud, por ello es importante determinar la incidencia de concentraciones elevadas de fenoles y cido hiprico como indicadores de exposicin al benceno y tolueno respectivamente que presentan dichos trabajadores para contribuir con la salud pblica de nuestra ciudad del Cusco. Justificacin MetdicaAnte la incidencia de enfermedades laborales y falta de conocimiento de todas las personas involucradas en el ambiente laboral proponemos realizar un anlisis cualitativo en orina que nos permita determinar los niveles de toxicidad del benceno y tolueno en funcin de la concentracin de fenoles y cido hiprico para poder tener en claro la realidad de los problemas de salud que pueden desarrollar a futuro. Justificacin PrcticaDe la mano con la tcnica de Espectrofotometra Ultravioleta Visible (UV-VIS) mediremos las concentraciones de fenoles y cido hiprico para llegar a conocer de manera real los niveles de los compuestos utilizados por los trabajadores y de tal manera que podamos compararlos con los lmites permisibles y as poder resolver los problemas de salud que presentan. Justificacin LegalEsta investigacin llegar a promover un nuevo enfoque de los niveles permitidos de fenoles y cido hiprico como indicadores de exposicin al benceno y tolueno en trabajadores de confeccin y reparacin de calzados en la ciudad del Cusco ya que nosotros como miembros del equipo de salud en cumplimiento de su funcin de servicio segn la Ley General de Salud estamos en la facultad de realizar este tipo de anlisis que contribuir a un mejor conocimiento de la realidad de la exposicin a estos compuestos sobre el estado de salud.

1.5 LIMITACIONES El desconocimiento sobre los efectos txicos de las sustancias utilizadas en la elaboracin y confeccin de calzados no facilit la aceptacin de los trabajadores de participar en el estudio. Por las actividades cotidianas de los trabajadores no se llega a recolectar la muestra total de 24 horas, pero aun as se puede llegar a determinar las concentraciones de fenoles y cido hiprico en muestras nicas de orina ya que los resultados obtenidos con volmenes totales no se diferencian mucho. El uso de aspirina y benzoato de sodio principalmente, por parte de los trabajadores produce una interferencia en la determinacin de fenoles y cido hiprico.

FORMULACIN DEL PROBLEMAPresentaran niveles elevados de fenoles y cido hiprico en orina tras la exposicin a benceno y tolueno los trabajadores de imprenta de la ciudad del Cusco?HIPOTESISLos niveles de fenoles y cido hiprico en trabajadores de confeccin y reparacin de calzados de la ciudad del Cusco, superan el lmite mximo permitido debido a la exposicin de benceno y tolueno

CAPITULO IIMARCO TERICO Y CONCEPTUAL2.1. VISION HISTRICA2.2. ANTECEDENTES DEL PROBLEMA2.2.1. A NIVEL INTERNACIONAL2.2.2. A NIVEL NACIONAL 2.2.3. A NIVEL LOCAL2.3. ESTADO DE LA CUESTINMucho se habla de la contaminacin ambiental, pero la mayor parte de la poblacin peruana desconoce, en mayor o menor grado, que convivimos con sustancias qumicas contaminantes que pueden afectar nuestra salud.En el Per la presencia de Riesgos Ocupacionales por exposicin a metales, sustancias y gases de naturaleza txica es abundante, en el rea de la confeccin y reparacin de calzados se presenta exposicin a sustancias toxicas dainas afectando en la salud de los trabajadores.Sobre la confeccin y reparacin de calzados se sabe que es una actividad completamente global y est relacionada con cada persona, se presenta en todas las partes del pas; esta actividad es conocida desde hace siglos ya que el calzado es parte de nuestra indumentaria diaria de vestir, la necesidad de trabajar y ser el sostn de familia lleva a las personas a dedicarse a esta actividad sin tomar en cuenta los riesgos que con el futuro pueden ocasionar la falta de conocimiento sobre la exposicin a las sustancias utilizadas en esta actividad.En el Per se desconoce la magnitud de la poblacin trabajadora que se encuentra expuesta a diferentes riesgos ocupacionales y no se cuenta con informacin estadstica sobre enfermedades y accidentes de trabajo.En el sector de salud, de conformidad a lo dispuesto en la Ley del Ministerio de Salud, Ley N 27657 del ao 2012, son dos las instituciones que tienen competencias en salud ocupacional: El Instituto Nacional de Salud (INS) cuya misin es desarrollar y difundir la investigacin y la tecnologa en salud ocupacional; y la Direccin General de Salud Ambiental (DIGESA) que es un rgano normativo en los aspectos de salud ocupacional a travs de la Direccin Ejecutiva de Salud Ocupacional (DESO), para la cual coordina con los institutos Especializados, Organismos Pblicos Descentralizados de Salud, rganos Desconcentrados y con la Comunidad Cientfica Nacional e Internacional.En cuanto se refiere a la contaminacin con benceno y tolueno en trabajadores dedicados a la confeccin y reparacin de calzados en nuestra regin no se reportaron casos, ni tampoco se tiene evidencia de estudios de investigacin sobre el benceno y tolueno en trabajadores dedicados a esta actividad.2.4. BASES TERICO CIENTFICAS2.4.1. EVALUACION DE LA EXPOSICIONLos estudios de evaluacin de la exposicin tratan de estimar el contacto de poblacin con el compuesto de inters. La exposicin no siempre produce efectos dainos para la salud. El tipo y la gravedad de los efectos para la salud que ocurren en una persona a partir del contacto con una sustancia qumica dependen de la concentracin de la exposicin (la cantidad), la frecuencia y la duracin de la exposicin (cunto tiempo), la ruta o la va de la exposicin (respiracin ingestin, bebida o contacto cutneo) y la multiplicidad de la exposicin (combinacin de sustancias qumicas). Una vez que ocurre la exposicin, caractersticas como edad, sexo, situacin nutricional, gentica, estilo de vida y condicin sanitaria de la persona expuesta influyen en la manera en que esa persona absorbe, distribuye, metaboliza y excreta la sustancia qumica. Juntos estos factores y caractersticas determinan los efectos para la salud que pueden resultar de exposicin a una sustancia qumica en el medio ambiente2.4.2. BENCENO2.4.2.1. PROPIEDADES FISICOQUIMICAS2.4.2.2. USOS Y APLICACIONES2.4.2.3. FUENTES DE CONTAMINACION2.4.2.4. TOXICIDAD2.4.2.5. TOXICOCINTICA2.4.2.6. TOXICODINAMIA2.4.3. TOLUENOEl Tolueno, pertenece al grupo de los alquilbencenos, los cuales son derivados del benceno y poseen una o ms cadenas alifticas saturadas; el tolueno es un homlogo del benceno y se diferencia de este por la presencia de un grupo metilo, Esta pequea diferencia estructural hace que el tolueno sea ms liposoluble y menos voltil que el benceno.2.4.3.1. PROPIEADES FISICOQUIMICASEl tolueno es un lquido incoloro, inflamable, mvil, de olor fuerte caracterstico similar al benceno, sus vapores son explosivos. Es menos denso que el agua; su densidad, D= 0,872 a 20; su punto de ebullicin es de + 1098. Como solvente es ms dbil y menos extenso que el benceno; insoluble en agua, soluble en todas las proporciones, en alcohol etlico, ter etlico y benceno.

2.4.3.2. SINTESISExiste en forma natural en el petrleo crudo y en el rbol Blsamo de Tol. Tambin se produce durante la manufactura de gasolina y de otros combustibles a partir del petrleo crudo y en la manufactura de coque a partir de carbn. Tambin est presente en el humo de los cigarrillos.Qumicamente se genera en la ciclodeshidrogenacin del n-heptano en presencia de catalizadores y pasando por el metil-heptano.Adems se obtiene como subproducto en la generacin de etileno y propeno. La produccin anual de tolueno mundialmente es de 5 a 10 millones de toneladas.2.4.3.3. USOS Y APLICACIONES El Tolueno es utilizado como solvente de aceites, resinas, alquitrn de hulla y asfalto. Disolvente del caucho natural (mezclado con ciclohexano) y caucho sinttico; en la industria de las colas, neumticos, ropas impermeables y calzado.Es usado como solvente y diluyente para pinturas, pegamentos y barnices de celulosa, y como diluyente para tintas de fotograbado; en la industria textil, de pinturas y lacas, de cuero, de tintas e imprenta.Tambin puede encontrarse en mezclas que se utilizan para productos de limpieza y como agentes de extraccin de grasas en diversas industrias.Es una importante materia prima para la sntesis orgnica, especialmente en la produccin de cloruros de benzoilo y bencilideno, cloramina T, TNT (2, 4, 6-trinitrotolueno), tolueno diisocianato, fenol, cido benzoico, sacarina, caprolactama (molcula del nylon), perfumes, detergentes y colorantes. Asimismo es un constituyente de combustibles y refrigerantes utilizadas en aviacin y automviles, en la industria petrolera y petroqumica.2.4.3.4. FUENTES DE CONTAMINACIONLas fuentes de contaminacin son los trabajos en donde se emplea el tolueno, tales como: Preparacin, extraccin, rectificacin de tolueno. Empleo del tolueno como materia prima para obtener sus derivados. Extraccin de materias grasas, desengrasado de huesos, pieles, cueros, fibras, textiles, tejidos; limpieza en seco; desengrasado de piezas metlicas. Preparacin de disoluciones de caucho y de sus derivados; manipulacin y empleo de estas disoluciones. Fabricacin y aplicacin de barnices, pinturas, esmaltes, masillas, tintas, pegamentos, productos de mantenimiento y limpieza que contengan tolueno. Empleo de tolueno como disolventes de resinas naturales o sintticas. Empleo de tolueno como deshidratante de alcoholes y otras sustancias lquidas o slidas. Empleo de tolueno como desnaturalizante. Preparacin de carburantes conteniendo hidrocarburos bencnicos, transvase y manipulacin de tales carburantes. Confeccin y reparacin de calzados2.4.3.5. TOXICIDAD2.4.3.6. TOXICOCINTICA2.4.3.6.1. ABSORCINEl Tolueno penetra en el cuerpo humano, a travs del aparato respiratorio, digestivo y en menor proporcin a travs de la piel, la absorcin se produce principalmente por exposicin a los vapores, que se absorben en un 50% va respiratoria; cuando hay contacto directo del tolueno lquido con la piel , este se absorbe totalmente, un contacto de 5 minutos aumenta en un intervalo de 2 a 5,4 umol/L los niveles de tolueno en sangre que equivale una exposicin al tolueno por espacio de 8 horas de trabajo a una concentracin de 100ppm.

Absorcin (exposicin inhalatoria): Se ha encontrado que en personas expuestas a 80ppm de tolueno, muestran una concentracin de 2 a 5umol/L de tolueno en sangre despus de 10 a 15 minutos de exposicin, adems hay una gran correlacin entre las concentraciones arteriales y alveolares de tolueno durante y despus de la exposicin. Absorcin (exposicin oral): Desde que es sabido que el tolueno se absorbe a travs de la matriz lipdica de la membrana, su absorcin puede ocurrir en la boca, el estmago y el intestino delgado. La cantidad de tolueno absorbido por cada rgano del tracto gastrointestinal depende del tiempo de contacto, el rea de absorcin y la particin entre la membrana lipdica y los lpidos del tracto gastrointestinal. Absorcin (exposicin drmica): El tolueno es absorbido lentamente a travs de la piel. El rango de absorcin del tolueno en humanos est entre 14 y 23 mg/cm2/hora.2.4.3.6.2. DISTRIBUCINSu elevada liposolubilidad condiciona su fijacin en el tejido adiposo y el sistema nervioso, observndose una mayor concentracin en el tejido adiposo, seguido por la mdula sea, glndulas suprarrenales, riones, hgado, cerebro y sangre. Traspasa la membrana alveolar. La mezcla sangre/aire se mantiene en una proporcin de 12-15,6 a 37C y entonces se distribuye por los diferentes tejidos en cantidades variables, que dependen de las caractersticas de perfusin y solubilidad respectivamente. La proporcin tejido/sangre es de 1 a 3 a excepcin de aquellos tejidos ricos en grasas, que presentan un coeficiente de 80/100. El tolueno adems puede atravesar la placenta y entrar en el feto, puede encontrarse tambin en la leche materna. Distribucin (exposicin inhalatoria): Existe una correlacin positiva entre los niveles de tolueno en el aire alveolar y los niveles de tolueno en sangre. En los glbulos rojos el tolueno aparece asociado con la hemoglobina, se cree que el tolueno interacta con el ncleo hidrofbico de la hemoprotena. La interaccin del tolueno con los glbulos rojos incrementa la cantidad de tolueno que puede ser transportado a las diferentes partes del cuerpo incluyendo el cerebro. El tolueno absorbido es distribuido a tejidos ricos en grasas y tejidos altamente vascularizados como el cerebro. Distribucin (exposicin oral): La distribucin del tolueno es similar a la que ocurre va inhalatoria. Distribucin (exposicin drmica): No se tienen estudios acerca de la distribucin del tolueno despus de la exposicin drmica.2.4.3.6.3. METABOLISMOEl 20% del tolueno absorbido se excreta inmodificado por el aire espirado. La fraccin retenida en el organismo (80%) es metabolizada por los microsomas del hgado por el sistema monooxigenasa (citocromo P-450 isozyma), que hidroxila al tolueno en su cadena lateral a alcohol benclico (radical metilo pasa a carboxilo), posteriormente, las enzimas alcohol-deshidrogenasa (ADH) y aldehdo-deshidrogenasa (AIDH) lo transforman en cido benzoico que, por conjugacin con la glicina, forma cido hiprico, que es el principal metabolito urinario debido a la excrecin renal que suele producirse en los tbulos proximales.La hidroxilacin del anillo para formar orto-cresol o para-cresol representa menos del 5% del total de metabolitos formados.Segn estudios in vitro el CYP2E1 es la ms activa CYP isoenzima para formar el alcohol benclico y el CYP1A2 es la ms activa para formar orto-cresol y para-cresol.

FIGURA N 2: ESQUEMA DEL METABOLISMO DEL TOLUENO

Nakajima demostr que el CYP2E1, en bajas concentraciones de tolueno, contribuye con la formacin de alcohol benclico y para-cresol.; el CYP1A1/2 contribuye con la formacin del orto-cresol y para-cresol; y el CYP2B1/2 y el CYP2C11/6 (en altas concentraciones de tolueno) contribuye con la formacin de alcohol benclico, orto-cresol y para-cresol. Tambin demostr que el CYP2E1 es el ms activo en la formacin de alcohol benclico, seguido por el CYP2B6, CYP2C8, CYP1A2 y CYP1A1. Las actividades del CYP2A6, CYP2C9, CYP2D6, CYP3A3, CYP3A4 y CYP3A5, son negativas en el metabolismo del tolueno. El CYP1A2 tambin estuvo activo durante la formacin de orto-cresol y para-cresol (22% y 35% del total de metabolitos). El CYP2E1 y CYP2B6 catalizaron la formacin de para-cresol (11-12% del total de metabolitos).

FIGURA N3: PARTICIPACIN DE LAS ISOZIMAS CYP EN EL METABOLISMO DEL TOLUENO

Como se mencion anteriormente, se piensa que el alcohol benclico es convertido en cido benzoico por las enzimas alcohol deshidrogenasa y aldehdo deshidrogenasa, luego la formacin del cido hiprico a partir del cido benzoico es catalizado por las enzimas acil-CoA sintetasa y acil-CoA aminocido N-aciltransferasa. La conjugacin del cido benzoico con el cido glucurnico para formar benzolo glucurnido es catalizado por laenzima UDP glucuronil transferasa.El hgado es el principal rgano donde ocurre el metabolismo del tolueno, y es sustentado por la alta concentracin de CYP isoenzimas en comparacin con otros rganos. (15)La ingesta regular de etanol parece estimular el metabolismo oxidativo del tolueno, pero el poco consumo de etanol durante la exposicin al tolueno inhibe la biotransformacin del disolvente en cido hiprico y o-cresol y aumenta la fraccin eliminada inmodificada en el aire espirado, sin embargo en recientes estudios realizados se ha llegado a la conclusin de que el consumo de etanol y el consumo de cigarrillos no influyen significativamente en el metabolismo del tolueno.

2.4.3.6.4. EXCRECINEl tolueno absorbido a travs de esta va inhalatoria es excretado principalmente en la orina en forma de metabolitos y el tolueno no metabolizado es excretado en el aire exhalado.En estudios realizados sobre la concentracin de tolueno en sangre, en aire exhalado y en tejido adiposo se indican que la mayor cantidad de tolueno absorbido es rpidamente eliminado del cuerpo y queda una pequea porcin que es lentamente metabolizada, la cual es la que se encuentra en el tejido adiposo.Al igual que en la va inhalatoria, los metabolitos del tolueno son excretados en la orina, mientras que el tolueno como tal es excretado a travs de la exhalacin.A travs de la va drmica, se sabe que el tolueno no metabolizado es excretado a travs de la inhalacin, pero no se tienen datos sobre la excrecin urinaria de sus metabolitos.El cido hiprico se excreta por la orina con una vida media biolgica de unas 3 horas. Su eliminacin es completa a las 18 horas tras finalizar la exposicin. La vida media biolgica del tolueno en la sangre y el aire alveolar es de unas 20 horas.Se han propuesto numerosas pruebas biolgicas para valorar la exposicin al tolueno: investigacin del cido hiprico, cido benzoico y o-cresol urinario; investigacin del cido hiprico en la sangre; y del tolueno en la sangre y en el aire espirado.La determinacin del contenido de cido hiprico en la orina constituye un buen indicador biolgico de exposicin, teniendo en cuenta que pueden existir variaciones individuales y que la orina de trabajadores no expuestos puede contener cido hiprico procedente de alimentos, en especial frutas y hortalizas; adems de alimentos que contienen preservantes como benzoatos y cido benzoico. Actualmente, se seala como Valor Lmite de Exposicin diaria al tolueno (VLA-ED) 50 ppm (192mg/m3), y por lo tanto, el Valor Lmite Biolgico de Exposicin al tolueno, con base en el metabolito bioindicador del cido hiprico, es de 1.6 g/g Creatinina, valor que fue propuesto por la AMERICAN CONFERENCE OF GOVERNMENTAL INDUSTRIAL HYGIENSTS en los ndices Biolgicos de Exposicin (Biological Exposure Indices, BEIs) del 2003.En el hgado, son los mismos sistemas enzimticos los encargados de oxidar el tolueno, el estireno y el benceno. Estas tres sustancias tienden a inhibirse mutuamente de forma competitiva. Por ello, si se tratan ratas con dosis elevadas de tolueno y benceno, puede observarse una reduccin de la concentracin de benceno en los tejidos y en la orina, en tanto que en el aire espirado se produce un aumento de la concentracin de benceno. En el caso del tricloroetileno, la inhibicin no tiene carcter competitivo puesto que las dos sustancias no se oxidan mediante el mismo sistema enzimtico, la exposicin simultnea producir una reduccin del cido hiprico y la aparicin de compuestos tricloro en la orina.

2.4.3.6.5. TOXICODINAMIA DEL TOLUENOLos rganos designados crticos para el tolueno son el sistema nervioso central, debido a la acumulacin de tolueno en los tejidos ricos en lpidos (las concentraciones del tolueno son ms altas en el cerebro y los tejidos adiposos que en la sangre).En un estudio, se determin que la exposicin al tolueno no altera el contenido total de fosfolpidos y colesterol a nivel de la membrana celular cerebral en ratas, sin embargo, se encontr una disminucin del 24% en el contenido de fosfolpido sinaptosomal, sin alterarse el contenido de colesterol a este nivel. La razn entre el contenido de fosfolpidos y colesterol es un ndice indirecto de la fluidez de la membrana, esta razn no cambia frente a la exposicin a tolueno, por lo que se sugiere que el tolueno no afecta la fluidez de la membrana. La disminucin de los fosfolpidos es el resultado de la disminucin especfica de fosfatidiletanolamina. Cuando la fosfatidiletanolamina disminuye, podemos asegurar que el tolueno altera la funcin de la membrana sinaptosomal por metilacin fosfolpdica, la cual es una reaccin que utiliza fosfatidiletanolamina como sustrato inicial. El tolueno disminuye la incorporacin de grupos metilo en los lpidos cuando el donador de grupos metilo es la [3H]-metionina, pero no afecta la metilacin cuando el donador de metilos es [3H]-adenosil metionina, esta informacin sugiere que el tolueno induce una disminucin especifica de la fosfatidiletanolamina sinaptosomal y la inhibicin de la metilacin fosfolpidica puede alterar la funcin sinptica normal, lo cual juega un rol critico en el mecanismo de accin del tolueno a nivel del sistema nervioso central. (23)En un estudio in vitro, la exposicin al tolueno de las mitocondrias aisladas de hgado de rata, a una concentracin de 0.5 2.5 milimoles caus un aumento en la velocidad de la respiracin mitocondrial, sugiriendo que este solvente desacopla el transporte de electrones de la fosforilacin oxidativa en la mitocondria, conduciendo a una deplecin de ATP mitocondrial. Mientras que a una concentracin de 5 milimoles, caus una fuerte inhibicin de la respiracin mitocondrial, sugiriendo as, una perdida completa de la funcin mitocondrial asociada con energa. Se examinaron los efectos de la adicin de concentraciones crecientes de tolueno a una mitocondria estimulada previamente para la acumulacin de Ca2+, observndose la liberacin de este in que coincide con el aumento en la velocidad de respiracin. El efecto desacoplador del tolueno observado en este estudio, pone en peligro las funciones vitales de la clula; en especial en rganos que muestran una alta demanda de energa como el cerebro y el hgado, principales blancos toxicolgicos del tolueno en humanos y otros vertebrados.Se sabe que la inhibicin de la cadena respiratoria usualmente aumenta la generacin de EROs El tolueno es capaz de causar desarreglos en la membrana celular, seguido por la produccin de superxido.2.4.3.7. TOXICODINAMIALos rganos designados crticos para el tolueno son el sistema nervioso central, debido a la acumulacin de tolueno en los tejidos ricos en lpidos (las concentraciones del tolueno son ms altas en el cerebro y los tejidos adiposos que en la sangre).En un estudio, se determin que la exposicin al tolueno no altera el contenido total de fosfolpidos y colesterol a nivel de la membrana celular cerebral en ratas, sin embargo, se encontr una disminucin del 24% en el contenido de fosfolpido sinaptosomal, sin alterarse el contenido de colesterol a este nivel. La razn entre el contenido de fosfolpidos y colesterol es un ndice indirecto de la fluidez de la membrana, esta razn no cambia frente a la exposicin a tolueno, por lo que se sugiere que el tolueno no afecta la fluidez de la membrana. La disminucin de los fosfolpidos es el resultado de la disminucin especfica de fosfatidiletanolamina. Cuando la fosfatidiletanolamina disminuye, podemos asegurar que el tolueno altera la funcin de la membrana sinaptosomal por metilacin fosfolpdica, la cual es una reaccin que utiliza fosfatidiletanolamina como sustrato inicial. El tolueno disminuye la incorporacin de grupos metilo en los lpidos cuando el donador de grupos metilo es la [3H]-metionina, pero no afecta la metilacin cuando el donador de metilos es [3H]-adenosil metionina, esta informacin sugiere que el tolueno induce una disminucin especifica de la fosfatidiletanolamina sinaptosomal y la inhibicin de la metilacin fosfolpidica puede alterar la funcin sinptica normal, lo cual juega un rol critico en el mecanismo de accin del tolueno a nivel del sistema nervioso central.En un estudio in vitro, la exposicin al tolueno de las mitocondrias aisladas de hgado de rata, a una concentracin de 0.5 2.5 milimoles caus un aumento en la velocidad de la respiracin mitocondrial, sugiriendo que este solvente desacopla el transporte de electrones de la fosforilacin oxidativa en la mitocondria, conduciendo a una deplecin de ATP mitocondrial. Mientras que a una concentracin de 5 milimoles, caus una fuerte inhibicin de la respiracin mitocondrial, sugiriendo as, una perdida completa de la funcin mitocondrial asociada con energa. Se examinaron los efectos de la adicin de concentraciones crecientes de tolueno a una mitocondria estimulada previamente para la acumulacin de Ca2+, observndose la liberacin de este in que coincide con el aumento en la velocidad de respiracin. El efecto desacoplador del tolueno observado en este estudio, pone en peligro las funciones vitales de la clula; en especial en rganos que muestran una alta demanda de energa como el cerebro y el hgado, principales blancos toxicolgicos del tolueno en humanos y otros vertebrados.Se sabe que la inhibicin de la cadena respiratoria usualmente aumenta la generacin de EROs El tolueno es capaz de causar desarreglos en la membrana celular, seguido por la produccin de superxido.2.4.4. TIPOS DE INTOXICACION2.4.4.1. INTOXICACIN CRNICA, SIGNOS Y SINTOMAS Va epidrmica: Por contacto con la piel Por contacto repetido o prolongado con tolueno lquido, los lpidos naturales de la piel sern removidos, causando resequedad, fisuras, dermatitis de contacto o injurias en el estrato crneo epitelial.Injurias transitorias epiteliales en los ojos consisten en moderada irritacin y dao corneal, sin prdida de visin, en trabajadores quienes accidentalmente salpicaron con tolueno. Va Respiratoria: Por inhalacin La exposicin crnica se manifiesta a nivel del Sistema Nervioso Central con astenia, debilidad, confusin, prdida de memoria y apetito. Si la exposicin se mantiene, las lesiones llegan a ser irreversibles afectando la visin, audicin, prdida del control muscular y mental con cambios de conducta. A dosis altas: Efectos sub-agudos (menos de 1 ao), produce dolor de cabeza, anorexia, nauseas, mal sabor, incoordinacin, prdida temporal de la memoria, palpitaciones, fatiga, debilidad, deterioro en el tiempo de reaccin posible, depresin de la mdula sea (puede ser causado por contaminantes del tolueno, el benceno principalmente), posible macrocitosis y hepatomegalia. A dosis altas: Efectos crnicos (menos de 1 ao) son los siguientes: adiccin, encefalopata temporal, atrofia cerebral con ataxia, ansiedad, labilidad, emocional, reflejo de la nariz, EEG y neumoencefalograma anormales, dao heptico renal, dermatitis reductora de grasas. A dosis bajas: Efectos subagudos (menos de 1 ao)Wilson en 1943 describe los efectos de la exposicin al vapor del tolueno comercial en 100 trabajadores. (De 1000 trabajadores), estos presentaron sntomas suficientemente severos para ser tratados en un hospital. Los trabajadores fueron expuestos a concentraciones de 188 - 5625mg/m3 por perodos de 1 a 3 semanas. 188 750 mg/m3 (60% pacientes) presentaron fatiga, dolor de cabeza, prdida de apetito 750 1875 mg/m3 (30% pacientes) presentaron dolor de cabeza, nausea, anorexia, lasitud, ligera prdida de coordinacin y tiempo de reaccin, y prdida momentnea de memoria. 1875 5625 mg/m3 (10% pacientes) presentaron nuseas, dolor de cabeza, mareos, anorexia, palpitaciones, prdida de la coordinacin.En exposicin profesional prolongada, se ha notificado un nmero sorprendentemente bajo de casos con efectos en la salud por exposicin profesional. El tolueno no ejerce ningn efecto txico especfico que permita distinguirle de la mayora de los dems solventes orgnicos. Es importante reconocer que los estudios de abuso intencional son generalmente involucrados con la exposicin de mezclas complejas en las cuales el tolueno es el principal constituyente. El benceno es uno de los ms importantes contaminantes en el tolueno comercial.La mayor parte de la informacin relativa a los efectos en la salud de la exposicin a largo plazo procede de observaciones acerca de los toxicmanos que inhalan cola, los cuales usan el tolueno como agente psicotrpico mediante la inhalacin de sus vapores. Este uso de tolueno durante largos periodos de tiempo (de 3 a 15 aos) ha provocado trastornos intelectuales y emocionales, mal funcionamiento del sistema nervioso autnomo y diversas lesiones del sistema nervioso central. Los principales trastornos del que se quejan las personas sometidas a exposicin profesional se refieren a la accin narctica del tolueno: jaqueca, cansancio, debilidad general, fallos en la coordinacin y la memoria, nuseas y anorexia. El abuso de solventes es un gran problema en varios pases del mundo. Por ejemplo en Escocia se han reportado 1300 nuevos casos de abuso de solventes entre 1977 y 1980 en un colegio de secundaria de una poblacin de medio milln. En ese mismo perodo, 6 muertes siguientes a la inhalacin fueron registradas en Escocia. King et al. Diagnosticaron una serie de 20 casos de encefalopata aguda en nios de 8 a 14 aos de edad siguiente al abuso de tolueno, 5 presentaron coma, 5 tenan ataxia y disartria, 3 tenan convulsiones y 2 con diplopa y disturbios en la conducta. En 6 de estos sujetos el diagnstico de encefalopata inducida por solventes fue hecha solamente por una prueba de tolueno en sangre (0.8 8.0mg/L). Seis de estos nios dejaron el hospital con deterioro cerebral persistente, 13 nios se recuperaron completamente. Los autores enfatizan en la importancia del diagnstico.Un caso de encefalopata permanente de una exposicin repetida y prolongada (14 aos) al vapor de tolueno puro fue reportado en un hombre de 33 aos de edad que compraba aproximadamente 4Kg. De tolueno de una tienda de pinturas, cada 4 a 6 semanas para satisfacer su adiccin a los vapores de tolueno. El resultado de esta adiccin fue una atrofia cerebral permanente. Los signos clnicos fueron ataxia, temblor, inestabilidad, labilidad emocional, marcado reflejo en la boca y nariz, un signo positivo del reflejo de babinski del lado derecho. El dao cerebral (hemisferios cerebrales) fue confirmado por EEG y neumoencefalografa. Este mismo individuo fue el sujeto de un reporte publicado por Grabski, el que report degeneracin cerebelar, hepatomegalia y deterioro de la funcin heptica despus de 6 aos de la inhalacin de vapores de tolueno.Franchini et all. Reportaron indicadores del deterioro de la funcin renal tales como proteinuria total, albuminuria y excrecin urinaria de muramidasa y beta-glucuronidasa proveyendo alguna evidencia de dao renal debido a exposicin ocupacional a solventes orgnicos sugiriendo que las lesiones en el rin son a nivel tubular ms que glomerular. Existen muchos casos reportados donde la exposicin ocupacional al tolueno o de abuso al tolueno fueron asociados con acidosis. La acidosis generalmente refleja la incapacidad del rin para mantener el balance de pH de la sangre, debido a la saturacin del transporte renal del in hidrgeno o al defecto en la funcin tubular. Una acidosis renal tubular severa fue observada en cinco embarazadas las cuales abusaron en forma crnica de pintura que contena tolueno. Cuando la inhalacin de pintura termin el balance cido - base retorn al cabo de 72 horas, indicando que no haba ocurrido un dao permanente de los tbulos renales. Sin embargo, un hombre de 19 aos abusador crnico de solventes fue detectado a travs de una biopsia renal que tena severa nefritis intersticial tubular y necrosis focal tubular indicando una prolongada irritacin del rin. Este paciente requiri hemodilisis para corregir la hematuria y oliguria que present.Anormalidades transitorias en la actividad de enzimas hepticas han sido encontradas en abusadores de tolueno, pero no existe un dao heptico permanente. Estudios en abusadores crnicos o expuestos ocupacionales al tolueno, proveen de pequeas evidencias de serios daos en el hgado debido a la inhalacin de tolueno. Algunos estudios de trabajadores, los cuales fueron ocupacionalmente expuestos a concentraciones entre 30 y 350 ppm. De tolueno, reportaron efectos hepticos como incremento srico de enzimas, pero otros no tuvieron efectos adversos. (15)Litt et al. hallaron una discreta elevacin de la Transaminasa glutmico-pirvica srica, y una disminucin de la fosfatasa alcalina en un grupo de 982 inhaladores2.4.4.2. INTOXICACIN AGUDA, SIGNOS Y SNTOMAS Va Oral: Por ingestin Los informes de la exposicin oral de tolueno en los seres humanos se limitan a casos de ingestin accidental aguda. Ameno et al. (1989) inform de 15 muertes por la ingestin accidental de pintura que contienen tolueno durante el perodo de 1977 a 1986. Un informe del caso de un hombre de 51 aos que muri 30 minutos despus de haber ingerido una gran cantidad de tolueno, la causa probable de la muerte fue grave depresin del sistema nervioso central. Caravati y Bjerk (1997) inform sobre un caso de un hombre de 46 aos de edad, que haba ingerido aproximadamente un cuarto de galn de pintura, el paciente present grave depresin del sistema nervioso central, dolor abdominal, diarrea y gastritis hemorrgica. El paciente se recuper despus de 36 horas de atencin de soporte. Va Respiratoria: Por inhalacin La toxicidad aguda sobre el sistema nervioso central es el principal efecto despus de la exposicin de tolueno. El efecto puede ser depresivo o excitatorios, con euforia, alucinaciones seguidas de ataxia, confusin, mareos, somnolencia, trastornos del habla, visin borrosa, temblores, depresin respiratoria, convulsiones, coma y en casos graves, la muerte. El tolueno tiene sobre todo un efecto narctico. En casos de fuerte exposicin puede manifestarse inconsciencia, an al cabo de pocos minutos, sin sntomas precursores. Se han registrado casos de muerte por exposicin accidental durante el trabajo. Se han observado lesiones hepticas y renales transitorias en casos de intoxicacin aguda, as como irritacin de las vas respiratorias que a veces ha causado neumonitis qumica. En comparacin a su accin narctica, el tolueno no tiene ms que pequeos efectos irritantes en las mucosas y en los ojos. Nielsen et al. (1985) investig los efectos renales producto de exposicin aguda al tolueno, 43 hombres pintores y trabajadores fueron expuestos a 382mg/m3 por 6.5 horas, con sus respectivos controles, no existieron cambios significativos en la excrecin renal de albumina y una microglobunuria fue aparente durante la exposicin de tolueno. Los resultados indican que en este estudio no hay una relacin causal entre la exposicin moderada al tolueno. Los efectos agudos de dosis individuales del tolueno en el hombre son resumidos en la tabla 1. El nivel de 9.4mg/m3 parece ser el umbral del olor, mientras que niveles de 37500mg/m3 y ms estn siendo asociados con narcosis.

En la tabla 2 se resume los efectos dosis respuesta al tolueno por inhalacin, exposiciones de tipo experimental con voluntarios. Al respecto vemos que una concentracin de 1125mg/m3 caus trastornos neurolgicos y psicolgicos tanto en una exposicin de 8horas como en una de 20 minutos. Una concentracin de 750mg/m3 caus malestar a voluntarios expuestos durante 8 horas. La exposicin a 375mg/m3 por 20 minutos no altera los resultados de las pruebas de rendimiento funcional como las de velocidad de percepcin y de tiempo de reaccin. Algunos cambios del ritmo cardaco observados al cabo de 6 a 7 horas a la misma concentracin indican posibles efectos en el sistema nervioso autnomo. Uno de los dos sujetos expuestos indic somnolencia y jaquecas muy leves a una concentracin de 190mg/m3. Se carece de datos de la tolerabilidad a concentraciones menores. 2.4.5. TRATAMIENTO Retirar al paciente de la fuente de exposicin. Por ingestin: mayor a 0,5 1mL/Kg; mesis o lavado gstrico cuidadoso, oxigeno; respiracin asistida; control del ECG (la fibrilacin ventricular puede producirse precozmente); administrar diazepam para controlar las convulsiones; transfusin de sangre para la anemia grave, no administrar adrenalina2.5.