Inmunotoxicología

La inmunotoxicología (a veces abreviada como ITOX ) es el estudio de la toxicidad de sustancias extrañas llamadas xenobióticos y sus efectos en el sistema inmunitario. ^{[ 1 ]} Algunos agentes tóxicos que se sabe que alteran el sistema inmunitario incluyen: productos químicos industriales, metales pesados, agroquímicos, productos farmacéuticos, drogas, radiación ultravioleta, contaminantes del aire y algunos materiales biológicos. ^{[ 2 ] [ 1 ] [ 3 ]} Se ha demostrado que los efectos de estas sustancias inmunotóxicas alteran tanto la parte innata como la adaptativa del sistema inmunitario. Las consecuencias de los xenobióticos afectan al órgano inicialmente en contacto (a menudo los pulmones o la piel). ^{[ 4 ]} Algunos problemas comunes que surgen como resultado del contacto con sustancias inmunotóxicas son: inmunosupresión, hipersensibilidad y autoinmunidad. ^{[ 1 ]} La disfunción inmunitaria inducida por toxinas también puede aumentar la susceptibilidad al cáncer . ^{[ 2 ]}

El estudio de la inmunotoxicología comenzó en la década de 1970. ^{[ 3 ]} Sin embargo, la idea de que algunas sustancias tienen un efecto negativo en el sistema inmunitario no era un concepto nuevo, ya que se han observado alteraciones del sistema inmunitario como resultado de toxinas de contacto desde el antiguo Egipto. ^{[ 3 ]} La inmunotoxicología ha adquirido cada vez más importancia al considerar la seguridad y la eficacia de los productos comercializados. En los últimos años, se han creado directrices y leyes para regular y minimizar el uso de sustancias inmunotóxicas en la producción de productos agrícolas, medicamentos y productos de consumo. ^{[ 3 ]} Un ejemplo de estas regulaciones son las directrices de la FDA que exigen que todos los medicamentos se sometan a pruebas de toxicidad para evitar interacciones negativas con el sistema inmunitario, y se requieren investigaciones exhaustivas siempre que un medicamento muestre signos de afectar el sistema inmunitario. ^{[ 1 ]} Los científicos utilizan técnicas tanto in vivo como in vitro para determinar los efectos inmunotóxicos de una sustancia. ^{[ 5 ]}

Los agentes inmunotóxicos pueden dañar el sistema inmunitario destruyendo las células inmunitarias y alterando las vías de señalización. ^{[ 5 ]} Esto tiene consecuencias de gran alcance tanto en el sistema inmunitario innato como en el adaptativo. ^{[ 1 ]} Los cambios en el sistema inmunitario adaptativo pueden observarse midiendo los niveles de producción de citocinas, la modificación de marcadores de superficie, la activación y la diferenciación celular. ^{[ 4 ]} También se observan cambios en la actividad de los macrófagos y monocitos , lo que indica alteraciones en el sistema inmunitario innato. ^{[ 5 ]}

Algunos agentes comunes que han demostrado causar inmunosupresión son los corticosteroides , la radiación, los metales pesados, los hidrocarburos aromáticos halogenados, los fármacos, los contaminantes del aire y los fármacos inmunosupresores. ^{[ 4 ] [ 3 ]} Estos químicos pueden provocar mutaciones en los genes reguladores del sistema inmunitario, que alteran la cantidad de citocinas críticas producidas y pueden causar respuestas inmunitarias insuficientes cuando se encuentran antígenos. ^{[ 4 ]} También se sabe que estos agentes matan o dañan las células inmunitarias y las células de la médula ósea, lo que resulta en dificultad para reconocer antígenos y crear nuevas respuestas inmunitarias. Esto se puede medir por la disminución de los niveles de anticuerpos IgM e IgG , que son un indicador de inmunosupresión. ^{[ 1 ]} Las células T reguladoras , que son críticas para mantener el nivel correcto de respuesta en el sistema inmunitario, también parecen estar alteradas por algunos agentes. ^{[ 5 ]} En presencia de ciertas sustancias inmunotóxicas, también se ha observado que los granulocitos del sistema inmunitario innato se dañan causando la enfermedad rara agranulocitosis . ^{[ 5 ]} La eficacia de las vacunas también puede disminuir cuando el sistema inmunitario está suprimido por sustancias inmunotóxicas. ^{[ 5 ]} Los ensayos de activación de linfocitos T in vitro han sido útiles para determinar qué sustancias tienen propiedades inmunosupresoras. ^{[ 4 ]}

Las reacciones hipersensibles o alérgicas, como el asma, se asocian comúnmente con agentes inmunotóxicos y el número de personas que presentan estos síntomas está aumentando en los países industrializados. Esto se debe en parte al creciente número de agentes inmunotóxicos. ^{[ 1 ] [ 5 ]} Los nanomateriales se absorben comúnmente a través de la piel o se inhalan y se sabe que causan respuestas hipersensibles al reclutar células inmunitarias. ^{[ 6 ]} Estos nanomateriales se encuentran a menudo cuando una persona está en contacto con sustancias químicas en un entorno laboral, de consumo o ambiental. ^{[ 1 ]} Los agentes que se sabe que crean una respuesta hipersensible incluyen la hiedra venenosa, fragancias, cosméticos, metales, conservantes y pesticidas. ^{[ 1 ]} Estas moléculas, que son tan pequeñas, actúan como haptenos y se unen a moléculas más grandes para inducir una respuesta inmunitaria. ^{[ 6 ]} Se induce una respuesta alérgica cuando los linfocitos T reconocen estos haptenos y reclutan células presentadoras de antígenos profesionales. ^{[ 4 ]} Los anticuerpos IgE son importantes al observar las reacciones hipersensibles, pero no se pueden usar para determinar definitivamente los efectos de un agente inmunotóxico. ^{[ 1 ]} Por ello, las pruebas in vivo son la forma más eficaz de determinar la toxicidad potencial de los nanomateriales y otros agentes que se cree que causan hipersensibilidad. ^{[ 6 ]}

Los agentes inmunotóxicos pueden aumentar la frecuencia de ataques del sistema inmunitario contra moléculas propias. ^{[ 1 ]} Aunque la autoinmunidad se produce principalmente como resultado de factores genéticos, los agentes inmunotóxicos como el asbesto, la sulfadiazina , la sílice, la parafina y la silicona también pueden aumentar la probabilidad de un ataque autoinmune. ^{[ 1 ] [ 5 ]} Se sabe que estos agentes causan alteraciones en el sistema inmunitario, que está cuidadosamente regulado, y aumentan el desarrollo de la autoinmunidad. ^{[ 4 ]} Los cambios en las células T reguladoras y respondedoras circulantes son buenos indicadores de una respuesta autoinmune inducida por un agente inmunotóxico. ^{[ 3 ]} Los efectos de la autoinmunidad se han examinado principalmente mediante estudios con modelos animales. Actualmente, no existe un método de cribado para determinar cómo afectan los agentes a la autoinmunidad humana, por lo que gran parte del conocimiento actual sobre la autoinmunidad en respuesta a agentes inmunotóxicos proviene de las observaciones de individuos que han estado expuestos a agentes presuntamente inmunotóxicos. ^{[ 1 ] [ 3 ]}

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