En biología , los venenos son sustancias que pueden causar la muerte , lesiones o daños a órganos , tejidos , células y ADN, generalmente por reacciones químicas u otra actividad a escala molecular , cuando un organismo se expone a una cantidad suficiente. [1] [2]
En un uso metafórico más amplio del término, puede referirse a cualquier cosa que se considere dañina.
Los campos de la medicina (especialmente la veterinaria) y la zoología a menudo distinguen un veneno de una toxina y de un veneno . Las toxinas son venenos producidos por organismos en la naturaleza y los venenos son toxinas inyectadas por mordedura o picadura. La diferencia entre el veneno y otros venenos es el método de administración.
La industria , la agricultura y otros sectores emplean sustancias venenosas por razones distintas a su toxicidad . La mayoría de los compuestos industriales venenosos tienen hojas de datos de seguridad de materiales asociados y están clasificados como sustancias peligrosas . Las sustancias peligrosas están sujetas a una amplia reglamentación sobre producción, adquisición y uso en dominios superpuestos de seguridad y salud en el trabajo , salud pública , normas de calidad del agua potable , contaminación del aire y protección del medio ambiente . Debido a la mecánica de la difusión molecular., muchos compuestos venenosos se difunden rápidamente en los tejidos biológicos, el aire, el agua o el suelo a escala molecular. Según el principio de la entropía , la contaminación química suele ser costosa o imposible de revertir, a menos que se disponga de agentes quelantes específicos o procesos de microfiltración . Los agentes quelantes suelen tener un alcance más amplio que el objetivo agudo y, por lo tanto, su ingestión requiere una cuidadosa supervisión médica o veterinaria .
Los plaguicidas son un grupo de sustancias cuya toxicidad para varios insectos y otros animales considerados plagas (por ejemplo, ratas y cucarachas ) es su propósito principal. Los pesticidas naturales se han utilizado para este propósito durante miles de años (por ejemplo , la sal de mesa concentrada es tóxica para muchas babosas ). La bioacumulación de insecticidas agrícolas preparados químicamente es motivo de preocupación para muchas especies, especialmente aves , que consumen insectos como fuente principal de alimento. La toxicidad selectiva, la aplicación controlada y la biodegradación controlada son los principales desafíos de los herbicidas.y desarrollo de plaguicidas y en ingeniería química en general, ya que todas las formas de vida en la tierra comparten una bioquímica subyacente ; Los organismos excepcionales en su resiliencia ambiental se clasifican como extremófilos , que en su mayor parte exhiben susceptibilidades radicalmente diferentes.
Un veneno que ingresa a la cadena alimentaria, ya sea de origen industrial, agrícola o natural , puede no ser inmediatamente tóxico para el primer organismo que ingiera la toxina, pero puede concentrarse aún más en los organismos depredadores que se encuentran más arriba en la cadena alimentaria, en particular los carnívoros y omnívoros. , especialmente en lo que respecta a los venenos solubles en grasa que tienden a almacenarse en el tejido biológico en lugar de excretarse en la orina u otros efluentes a base de agua .
Aparte de los alimentos, muchos venenos entran fácilmente en el cuerpo a través de la piel y los pulmones . El ácido fluorhídrico es un veneno de contacto notorio, además de su daño corrosivo . El gas ácido de origen natural es un veneno atmosférico notorio de acción rápida (liberado por la actividad volcánica o las plataformas de perforación ). Los irritantes de contacto de origen vegetal, como los que posee la hiedra venenosa o el roble venenoso , a menudo se clasifican como alérgenos en lugar de venenos; El efecto de un alérgeno no es un veneno como tal, sino que activa las defensas naturales del cuerpo.contra sí mismo. El veneno también puede ingresar al cuerpo a través de implantes médicos defectuosos o por inyección (que es la base de la inyección letal en el contexto de la pena capital ).
En 2013, se produjeron 3,3 millones de casos de intoxicaciones humanas involuntarias. [3] Esto dio lugar a 98.000 muertes en todo el mundo, por debajo de 120.000 muertes en 1990. [4] En la sociedad moderna, los casos de muerte sospechosa suscitan la atención del médico forense oficina 's y los investigadores forenses .
Los venenos radiológicos son motivo de creciente preocupación desde el aislamiento del radio natural por Marie y Pierre Curie en 1898, y el posterior advenimiento de la física nuclear y las tecnologías nucleares . Estos están asociados con la radiación ionizante , un modo de toxicidad bastante distinto de los venenos químicamente activos. En los mamíferos , los venenos químicos a menudo pasan de la madre a la descendencia a través de la placenta durante la gestación o a través de la leche materna durante la lactancia . Por el contrario, el daño radiológico puede transmitirse de la madre o el padre a la descendencia a través de una mutación genética., que, si no es fatal en un aborto espontáneo o en la infancia , o una causa directa de infertilidad, puede transmitirse nuevamente a una generación posterior. El radón atmosférico es un veneno radiológico natural de impacto creciente desde que los seres humanos pasaron de estilos de vida de cazadores-recolectores a través de viviendas en cuevas a estructuras cada vez más cerradas capaces de contener radón en concentraciones peligrosas. El envenenamiento de Alexander Litvinenko en 2006 fue un uso novedoso del asesinato radiológico, presumiblemente destinado a evadir la investigación normal de los venenos químicos.
Los venenos ampliamente dispersos en el medio ambiente se conocen como contaminación . Estos son a menudo de origen humano , pero la contaminación también puede incluir procesos biológicos no deseados como la marea roja tóxica o cambios agudos en el entorno químico natural atribuidos a especies invasoras , que son tóxicos o perjudiciales para la ecología anterior (especialmente si la ecología anterior fue asociado con el valor económico humano o una industria establecida como la recolección de mariscos ).
Las disciplinas científicas de la ecología y la gestión de los recursos ambientales estudian el ciclo de vida ambiental de los compuestos tóxicos y sus efectos complejos, difusos y altamente interrelacionados.
La palabra "veneno" se usó por primera vez en 1200 para significar "una poción o sustancia mortal"; el término inglés proviene del "... veneno francés antiguo, puison (12c., veneno francés moderno)" una bebida ", especialmente una bebida médica, más tarde" una poción (mágica), bebida venenosa "(14c.), de Latín potionem (nominativo potio) "beber, beber", también "bebida venenosa" (Cicerón), de potare "beber". [5] El uso de "veneno" como adjetivo ("venenoso") data del 1520. El uso de la palabra "veneno" con los nombres de las plantas data del siglo 18. El término " hiedra venenosa ", por ejemplo, se utilizó por primera vez en 1784 y el término "roble venenoso" se utilizó por primera vez en 1743. El término "gas venenoso "se utilizó por primera vez en 1915. [5]
El término "veneno" se usa a menudo de manera coloquial para describir cualquier sustancia dañina, en particular sustancias corrosivas , carcinógenas , mutágenas , teratógenas y contaminantes dañinos , y para exagerar los peligros de las sustancias químicas. Paracelso (1493-1541), el padre de la toxicología , escribió una vez: "Todo es veneno, hay veneno en todo. Sólo la dosis hace que una cosa no sea un veneno " [6] (ver dosis letal media). El término "veneno" también se utiliza en sentido figurado: "La presencia de su hermano envenenó el ambiente de la fiesta". La ley define "veneno" de manera más estricta. Las sustancias que no están obligadas legalmente a llevar la etiqueta "veneno" también pueden causar una afección médica de intoxicación.
Algunos venenos también son toxinas, que es cualquier veneno producido por animales, vegetales o bacterias, como las proteínas bacterianas que causan el tétanos y el botulismo . No siempre se observa una distinción entre los dos términos, incluso entre los científicos. Las formas derivadas "tóxico" y "venenoso" son sinónimos. Los venenos para animales administrados por vía subcutánea (p. Ej., Por picadura o mordedura ) también se denominan veneno . En el uso normal, un organismo venenoso es uno que es dañino para consumir, pero un organismo venenoso usa veneno para matar a su presa o defenderse mientras está vivo. Un solo organismo puede ser venenoso y venenoso, pero eso es raro. [7]
Todos los seres vivos producen sustancias para protegerlos de ser ingeridos, por lo que el término "veneno" generalmente solo se usa para sustancias que son venenosas para los humanos, mientras que las sustancias que principalmente son venenosas para un patógeno común para el organismo y los humanos se consideran antibióticos . Las bacterias son, por ejemplo, un adversario común para el moho Penicillium chrysogenum y los humanos, y dado que el veneno del moho solo se dirige a las bacterias, los humanos pueden usarlo para deshacerse de las bacterias en sus cuerpos. Los péptidos antimicrobianos humanos que son tóxicos para virus, hongos, bacterias y células cancerosas se consideran parte del sistema inmunológico. [8]
En física nuclear , un veneno es una sustancia que obstruye o inhibe una reacción nuclear. Por ejemplo, vea el veneno nuclear .
Las sustancias peligrosas para el medio ambiente no son necesariamente venenos y viceversa. Por ejemplo, las aguas residuales de la industria alimentaria, que pueden contener jugo de papa o leche, pueden ser peligrosas para los ecosistemas de arroyos y ríos al consumir oxígeno y causar eutrofización , pero no son peligrosas para los humanos y no están clasificadas como venenosas.
Biológicamente hablando, cualquier sustancia, si se administra en cantidades suficientemente grandes, es venenosa y puede causar la muerte. Por ejemplo, varios kilogramos de agua constituirían una dosis letal. Muchas sustancias que se utilizan como medicamentos, como el fentanilo, tienen una DL 50 sólo un orden de magnitud mayor que la DE50 . Una clasificación alternativa distingue entre sustancias letales que proporcionan un valor terapéutico y aquellas que no lo tienen.
El envenenamiento puede ser agudo o crónico y causado por una variedad de sustancias naturales o sintéticas. Las sustancias que destruyen los tejidos pero no absorben, como la lejía , se clasifican como corrosivas en lugar de venenosas.
La intoxicación aguda es la exposición a un veneno en una ocasión o durante un período corto de tiempo. Los síntomas se desarrollan en estrecha relación con la exposición. La absorción de un veneno es necesaria para el envenenamiento sistémico. Además, muchos medicamentos caseros comunes no están etiquetados con calaveras y tibias cruzadas, aunque pueden causar enfermedades graves o incluso la muerte. La intoxicación puede ser causada por el consumo excesivo de sustancias generalmente seguras, como en el caso de la intoxicación por agua .
Los agentes que actúan sobre el sistema nervioso pueden paralizar en segundos o menos e incluyen neurotoxinas de origen biológico y los llamados gases nerviosos , que pueden sintetizarse para la guerra o la industria.
El cianuro inhalado o ingerido , utilizado como método de ejecución en cámaras de gas , o como método suicida , priva al cuerpo de energía casi instantáneamente al inhibir las enzimas en las mitocondrias que producen ATP . La inyección intravenosa de una concentración anormalmente alta de cloruro de potasio , como en la ejecución de prisioneros en partes de los Estados Unidos, detiene rápidamente el corazón al eliminar el potencial celular necesario para la contracción muscular .
La mayoría de los biocidas, incluidos los pesticidas , se crean para actuar como venenos agudos para los organismos objetivo, aunque el envenenamiento crónico agudo o menos observable también puede ocurrir en organismos no objetivo ( envenenamiento secundario ), incluidos los humanos que aplican los biocidas y otros organismos beneficiosos . Por ejemplo, el herbicida 2,4-D imita la acción de una hormona vegetal, lo que hace que su toxicidad letal sea específica de las plantas. De hecho, el 2,4-D no es un veneno, pero está clasificado como "nocivo" (UE).
Muchas sustancias consideradas venenosas son tóxicas sólo indirectamente, por intoxicación . Un ejemplo es el "alcohol de madera" o metanol , que no es venenoso en sí mismo, pero se convierte químicamente en formaldehído tóxico y ácido fórmico en el hígado . Muchas moléculas de fármacos se vuelven tóxicas en el hígado y la variabilidad genética de ciertas enzimas hepáticas hace que la toxicidad de muchos compuestos difiera entre individuos.
La exposición a sustancias radiactivas puede producir intoxicación por radiación , un fenómeno no relacionado.
Dos casos comunes de intoxicación natural aguda son la intoxicación por teobromina en perros y gatos y la intoxicación por hongos en humanos. Los perros y gatos no son herbívoros naturales, pero una defensa química desarrollada por Theobroma cacao puede ser accidentalmente fatal. Muchos omnívoros, incluidos los humanos, consumen fácilmente hongos comestibles y, por lo tanto, muchos hongos han evolucionado para volverse decisivamente incomibles , en este caso como defensa directa.
El envenenamiento crónico es una exposición prolongada repetida o continua a un veneno donde los síntomas no ocurren inmediatamente o después de cada exposición. La persona se enferma gradualmente o se enferma después de un largo período de latencia. El envenenamiento crónico ocurre con mayor frecuencia después de la exposición a venenos que se bioacumulan o se biomagnifican , como el mercurio , el gadolinio y el plomo .
En 2010, el envenenamiento resultó en alrededor de 180.000 muertes en comparación con 200.000 en 1990. [16] Hubo aproximadamente 727.500 visitas al departamento de emergencias en los Estados Unidos que involucraron envenenamientos — 3.3% de todos los encuentros relacionados con lesiones. [17]
Los compuestos venenosos pueden ser útiles por su toxicidad o, más a menudo, debido a otra propiedad química, como la reactividad química específica. Los venenos se utilizan ampliamente en la industria y la agricultura, como reactivos químicos, disolventes o reactivos complejantes, por ejemplo, monóxido de carbono , metanol y cianuro de sodio , respectivamente. Son menos comunes en el uso doméstico, con excepciones ocasionales como el amoníaco y el metanol . Por ejemplo, el fosgeno es un aceptor de nucleófilos altamente reactivo , lo que lo convierte en un excelente reactivo para polimerizar dioles y diaminas para producir policarbonato.y plásticos de poliuretano . Para este uso se producen anualmente millones de toneladas. Sin embargo, la misma reactividad lo hace también muy reactivo frente a las proteínas del tejido humano y, por tanto, muy tóxico. De hecho, el fosgeno se ha utilizado como arma química . Puede contrastarse con el gas mostaza , que solo se ha producido para usos de armas químicas, ya que no tiene un uso industrial particular.
Los biocidas no tienen por qué ser venenosos para los seres humanos, porque pueden apuntar a vías metabólicas ausentes en los seres humanos, dejando solo una toxicidad incidental. Por ejemplo, el herbicida ácido 2,4-diclorofenoxiacético es un imitador de una hormona de crecimiento vegetal, que provoca un crecimiento incontrolable que conduce a la muerte de la planta. Los seres humanos y los animales, que carecen de esta hormona y su receptor, no se ven afectados por esto y necesitan ingerir dosis relativamente grandes antes de que aparezca cualquier toxicidad. Sin embargo, la toxicidad humana es difícil de evitar con plaguicidas dirigidos a mamíferos, como los raticidas .
El riesgo de toxicidad también es distinto de la toxicidad en sí. Por ejemplo, el conservante tiomersal utilizado en las vacunas es tóxico, pero la cantidad administrada en una sola inyección es insignificante.
A lo largo de la historia de la humanidad, la aplicación intencional de veneno se ha utilizado como método de asesinato , control de plagas , suicidio y ejecución . [18] [19] Como método de ejecución, se ha ingerido veneno, como hacían los antiguos atenienses (ver Sócrates ), inhalado, como con monóxido de carbono o cianuro de hidrógeno (ver cámara de gas ), o inyectado (ver inyección letal ). El efecto letal del veneno se puede combinar con sus supuestos poderes mágicos ; un ejemplo es el veneno gu chino . El veneno también se empleó enguerra de pólvora . Por ejemplo, el texto chino del siglo XIV del Huolongjing escrito por Jiao Yu describía el uso de una mezcla de pólvora venenosa para llenar bombas de granadas de hierro fundido . [20]
Si bien el arsénico es un veneno ambiental de origen natural, su concentrado artificial alguna vez fue apodado polvo de herencia . [21] En la Europa medieval , era común que los monarcas contrataran catadores personales de comida para frustrar el asesinato real , en la era del comienzo del boticario .
El término veneno también se usa en sentido figurado. El sentido del argot de la bebida alcohólica se atestiguó por primera vez en 1805, inglés americano. (por ejemplo, un cantinero podría preguntarle a un cliente "¿cuál es tu veneno?") [5] El uso figurativo del término data de finales del siglo XV. [22] Refiriéndose en sentido figurado a las personas como veneno data de 1910. [22] El término figurativo carta con bolígrafo venenoso se hizo bien conocido en ... 1913 por un caso criminal notorio en Pensilvania, EE. UU.; la frase data de 1898.
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