TOXICOLOGÍA AMBIENTAL Y SALUD PÚBLICA

DEPARTAMENTO:

Biología molecular e

Ingeniería bioquímica.

PROFESORES

:

……….Grupo Mañanas

Rosario García Repetto (teoría y prácticas).Grupo Tardes

TOXICOLOGÍA

AMBIENTAL Y SALUD

PÚBLICA

PROGRAMA DE LA ASIGNATURA

CURSO 2008 / 2009

LICENCIATURA EN CIENCIAS

AMBIENTALES

5º CURSO. Primer cuatrimestre, 6 créditos:

(4 créditos Teoria y 2 créditos Practicas)

UNIVERSIDAD PABLO DE OLAVIDE

Facultad de Ciencias Experimentales

Toxicología Ambiental y Salud Pública. Curso 2008-2009

ORGANIZACIÓN DEL CURSO

El curso está basado fundamentalmente en la impartición de clases teóricas y la realización de las prácticas que son obligatorias.

CLASES TEÓRICAS

Las clases teóricas están divididas en 3 bloques claramente diferenciados.

El primer bloque, denominado Toxicología general, tiene como objetivo introducir al alumno en el mundo de la Toxicología. En los cinco primeros temas se estudiarán los conceptos fundamentales de la Toxicología, las diversas fases del fenómeno tóxico y los factores que influyen en el desarrollo de una respuesta tóxica en cada una de las fases. El tema 6 se dedicará a la descripción de algunos ensayos de toxicidad de uso común y su aplicación en el campo de la evaluación de riesgos.

En el segundo bloque, denominado Toxicología ambiental, entraremos de lleno en las relaciones de la toxicología con el medio ambiente. El tema 7 versará sobre el tránsito de los tóxicos por el medio ambiente y las transformaciones que experimentan. El tema 8 está dedicados a la rama de la ecotoxicología, es decir, al estudio de los efectos de los tóxicos en niveles de organización complejos, como poblaciones, comunidades y ecosistemas y su aplicación en la evaluación de riesgos ecológicos. Finalmente, en los temas 9 y 10 se examinarán algunas de las sustancias tóxicas de mayor relevancia ambiental. El tercer bloque, denominado Epidemiología, enfermedades infecciosas y salud pública, tiene como objetivo que el alumno adquiera conocimiento de las enfermedades infecciosas de mayor relevancia para el ser humano y su impacto sobre la salud pública. En el tema 11 se presentará la Epidemiología y algunos conceptos de uso habitual en esta ciencia. En los temas 12 al 14 se estudiarán las principales enfermedades infecciosas humanas causadas por virus, bacterias, hongos y protozoos.

PRÁCTICAS

Las clases prácticas se distribuyen en 3 bloques. En el primer bloque se realizará una simulación de modelos toxicocinéticos compartimentales. A partir de los datos de la simulación, se realizarán cálculos de parámetros toxicocinéticos. En el segundo bloque se realizarán ensayos de toxicidad utilizando un método basado en la inhibición de la emisión de luz por una bacteria bioluminiscente y se calcularán parámetros de toxicidad basados en los datos obtenidos. Por último, en el tercer bloque se mostrarán las técnicas más habituales de detección de contaminación microbiológica en aguas.

EVALUACIÓN

La evaluación de los conocimientos teóricos adquiridos por el alumno se llevará a cabo por medio de un único examen al término del cuatrimestre, calificado de 0 a 10. La calificación teórica (CT) será la obtenida en el examen parcial. Para aprobar la asignatura, CT tiene que ser ≥ 5.

La asistencia a las clases prácticas es OBLIGATORIA. La evaluación de los conocimientos prácticos adquiridos se llevará a cabo por medio de un único examen, calificado de 0 a 10, que el alumno realizará conjuntamente al de teoría, es decir, a la finalización del cuatrimestre. La calificación obtenida en las prácticas (CP) será la obtenida en dicha prueba. Aquellos alumnos que hayan faltado de forma injustificada a las clases prácticas serán penalizados en el examen. La inasistencia a cada sesión práctica será penalizada con dos puntos, a restar de la nota obtenida en el examen de prácticas (CP).

Los alumnos que habiendo asistido a las sesiones prácticas suspendan el examen en la convocatoria de febrero, podrán repetir el mismo en las convocatorias de septiembre y diciembre. En caso de no aprobar el examen de prácticas en la convocatoria de septiembre, se aconseja la repetición de las mismas en el nuevo curso académico ya que si no las aprobaran en diciembre perderían la nota de teoría (en caso de que estuviera aprobada) debiéndose examinar en la siguiente convocatoria de la

asignatura completa. Ello requeriría haber asistido de nuevo a las prácticas (que son realizadas en el primer trimestre del curso, ya que la asignatura se imparte en su totalidad en el primer cuatrimestre).

Por el contrario, todos los alumnos que superen el examen práctico, habrán aprobado las prácticas definitivamente con independencia del número de convocatorias que necesiten para aprobar la teoría.

La calificación numérica de la asignatura (CN) será: CN = (CP+2CT)/3, siempre que CT y CP sean ≥ 5. En caso contrario, la calificación global será SUSPENSO.

Las matrículas de honor se adjudicarán a los alumnos con mayor calificación numérica entre aquellos que hayan obtenido sobresaliente. Sólo habrá opción de conceder matrículas de honor en la convocatoria de septiembre si no se cubre el número de matrículas de honor autorizadas para la asignatura en la convocatoria de junio.

PROGRAMA DE LAS CLASES TEÓRICAS

1. TOXICOLOGÍA GENERAL.

Tema 1. Introducción a la Toxicología. La Toxicología como ciencia. Toxicidad: conceptos y definiciones. Efectos graduales y cuánticos. Relaciones dosis-efecto y dosis-respuesta. Curvas dosis-respuesta: interpretación. Parámetros de toxicidad. Hormetinas. Aspectos temporales: duración y frecuencia.

Tema 2. El fenómeno tóxico. Fases del fenómeno tóxico. Toxicidad local y sistémica. Tipos de respuesta tóxica: toxicidad órgano-específica, toxicología genética, carcinogénesis y toxicidad en el desarrollo. Factores que modifican la respuesta tóxica. Variabilidad de las respuestas tóxicas.

Tema 3. Toxicocinética: absorción, distribución y excreción. Transporte a través de membranas biológicas. Absorción de tóxicos. Vías de entrada. Distribución de tóxicos por el organismos. Factores que afectan a la distribución. Excreción de tóxicos. Vías de eliminación de tóxicos. Modelos toxicocinéticos. Modelos compartimentales. Parámetros toxicocinéticos. Modelos fisiológicos.

Tema 4. Procesos de biotransformación. Enzimas biotransformadoras de xenobióticos. Detoxificación y toxificación. Biotransformación: fase I. Hidrólisis. Reducción. Oxidación. El citocromo P450. Biotransformación: fase II. Glucuronidación. Sulfatación. Metilación. Acetilación. Conjugación con aminoácidos. Conjugación con glutatión.

Tema 5. Toxicodinámica: mecanismos de toxicidad. Interacción del tóxico con la molécula diana. Tipos de reacciones. Efectos del tóxico sobre la diana. Toxicidad independiente de molécula diana. Efectos a nivel celular: modificaciones estructurales y funcionales. Muerte celular. Mecanismos de reparación. Relaciones estructura-actividad.

Tema 6. Ensayos de toxicidad y evaluación de riesgos. Ensayos de toxicidad aguda y crónica. Ensayos de toxicidad en el desarrollo. Ensayos de genotoxicidad y carcinogenicidad. Evaluación de riesgos. Definiciones. Fases de la evaluación de riesgos. Evaluación de la toxicidad: relaciones estructura-actividad, ensayos in vitro_{, bioensayos, datos epidemiológicos.}

Integración de datos. Caracterización de riesgos: evaluación de la relación dosis-respuesta, determinación de valores umbral, modelos matemáticos para tóxicos sin valor umbral. Evaluación de la exposición de una población.

2. TOXICOLOGÍA AMBIENTAL.

Tema 7. Comportamiento de los contaminantes en el medio ambiente. Emisión, transporte y deposición. Factores ambientales que modifican la actividad de los tóxicos. Transformaciones de los contaminantes en el medio ambiente. Interacciones entre contaminantes.

Tema 8. Ecotoxicología. Efectos tóxicos sobre poblaciones, comunidades y ecosistemas. Métodos de la ecotoxicología. Evaluación de riesgos ecotoxicológicos.

Tema 9. Principales contaminantes ambientales (I). Principales contaminantes atmosféricos: óxidos de azufre y nitrógeno, ozono, monóxido de carbono y humo de tabaco. Hidrocarburos y compuestos orgánicos volátiles.

Tema 10. Principales contaminantes ambientales (II). Principales grupos de contaminantes de suelos y aguas: Metales pesados: plomo, mercurio, cadmio y arsénico. Plaguicidas: insecticidas, herbicidas, fungicidas y otros.

3. EPIDEMIOLOGÍA, ENFERMEDADES INFECCIOSAS Y SALUD PÚBLICA.

Tema 11. Epidemiología y salud pública. Definición de epidemiología, salud y enfermedad. Tipos de enfermedades. Determinación de la frecuencia de una enfermedad: parámetros estadísticos. Tasas de morbilidad, prevalencia y mortalidad. Identificación de una enfermedad infecciosa en una población. Ciclo de una enfermedad infecciosa. Virulencia y mecanismos de transmisión. SALUD PÚBLICA y control de las epidemias. Infecciones nosocomiales u hospitalarias.

Tema 12. Enfermedades humanas causadas por agentes infecciosos (I). Enfermedades humanas causadas por virus. Enfermedades transmitidas por el aire: varicela y herpes zoster, gripe, sarampión, parotiditis, síndromes respiratorio y neumonía, rubéola y viruela. Enfermedades transmitidas por artrópodos: fiebre por garrapata del Colorado y fiebre amarilla. Enfermedades transmitidas por contacto directo: SIDA, herpes labial, enfermedad de inclusión por citomegalovirus, herpes

genital, leucemia, rabia, hepatitis viral. Enfermedades transmitidas por alimentos y por agua: gastroenteritis viral, hepatitis A, hepatitis E, poliomielitis. Enfermedades transmitidas por virus lentos: priones, papovavirus.

Tema 13. Enfermedades humanas causadas por agentes infecciosos (II). Enfermedades humanas causadas por bacterias. Enfermedades transmitidas por el aire: difteria, legionelosis y enfermedad de Pontiac, meningitis, neumonía por MAC, tos ferina, enfermedades estreptocócicas y tuberculosis. Enfermedades transmitidas por artrópodos: enfermedad de Lyme, peste. Enfermedades transmitidas por contacto directo: carbunco, lepra, sífilis y tétanos. Enfermedades transmitidas por alimentos y por agua: cólera, botulismo, gastroenteritis, salmonelosis, shigelosis, intoxicación alimentaria estafilocócica, diarrea del viajero, fiebre tifoidea.

Tema 14. Enfermedades humanas causadas por agentes infecciosos (III). Enfermedades humanas causadas por hongos y protozoos. Enfermedades por hongos: Micosis superficiales, cutáneas, subcutáneas, sistémicas y oportunistas. Enfermedades por protozoos: Amebiasis, criptosporidiosis, Enfermedades por amebas de agua dulce, giardiasis, Paludismo, enfermedades por hemoflagelados: leishmaniasis y tripanosomiasis, toxoplasmosis, tricomoniasis.

PROGRAMA DE PRÁCTICAS

Práctica 1. Simulación de modelos toxicocinéticos.

Simulación en laboratorio de modelos toxicocinéticos mono- y bicompartimentales.

Toma de muestras y representación gráfica de la concentración de un compuesto en el compartimento central (circulación) frente al tiempo.

Cálculo de parámetros toxicocinéticos.

Práctica 2. Ensayo de toxicidad con bacterias bioluminiscentes (Microtox

)

.

Contenidos:

Fundamentos de los ensayos de toxicidad

Generación e interpretación de las curvas dosis-respuesta. Cálculo de la CE50 y otros parámetros de toxicidad

Práctica 3. Análisis microbiológico de aguas.

Detección de organismos indicadores en aguas brutas y de consumo Métodos del Número más probable y de Filtración en membrana

Detección y cuantificación de bacterias aerobias totales, coliformes y enterococos

BIBLIOGRAFÍA

1. BIBLIOGRAFÍA BÁSICA

Toxicología Ambiental. Evaluación de riesgo para la salud humana (2003). M.D. Moreno Grau, editores. Mc Graw-Hill.

Casarett & Doull. Manual de Toxicología, 5ª edición (2001). C.D. Klaases y J. B. Watkins III, editores. Mc Graw-Hill.

Casarett & Doull's Toxicology, the basic science of poisons, 6th edition. (2001). C. D. Klaasen, editor. Mc Graw-Hill.

Introduction to Environmental Toxicology. Impacts of chemicals upon ecological systems, 2nd edition. (1999). W. G. Landis y M.-H. Yu. CRC Press.

Microbiología. (1999).

L. Prescott, J. Harley y D. Klein. McGraw-Hill. Toxicology. Principles and applications. (1996).

R. J. M. Niesink, J. de Vries y M. A. Hollinger, editores. CRC Press. Toxicología fundamental. (1997).

M. Repetto. Ediciones Díaz de Santos, S. A. Handbook of Ecotoxicology. (1995).

2. BIBLIOGRAFÍA COMPLEMENTARIA

Curso básico de Toxicología ambiental. (2000). L. A. Albert. Limusa.

Toxicología Ambiental: evaluación de riesgos y restauración ambiental. (2001).

C. E. Peña, D. E. Carter y F. Ayala-Fierro. Distribuido en Internet por el Superfund basic besearch and training program, College of Pharmacy, University of Arizona. URL: http://superfund.pharmacy.arizona.edu/toxamb/

Principios de Ecotoxicología. Diagnóstico, tratamiento y gestión del medio ambiente. (2002) M. Capó Martí. McGraw-Hill

Brock Biología de los Microorganismos. (2003). M. Madigan, J. Martinko y J. Parker. Pearson Educación. Medicina preventiva y Salud Pública (1994)

G. Piédrola Gil. Ediciones Científicas y Técnicas

RECURSOS ONLINE:

El material docente, incluyendo guías didácticas de los temas, presentaciones Powerpoint y series de problemas estarán disponibles en el servidor WebCT de la universidad. Los profesores pueden ser localizados en las siguientes direcciones de correo electrónico: