Toxicidades ambientales y químicas: revisión patológica

Kristen es una mujer de 47 años que acudió a urgencias por vómitos y diarrea.

Kristen trabaja como agricultora y refiere que sus síntomas comenzaron justo después de rociar sus cultivos con insecticidas con las manos sin guantes.

En la exploración clínica, sus pupilas aparecen constreñidas.

Unos minutos después, Kristen sufre una crisis convulsiva.

Más tarde llega Federico, un niño de 9 años que es llevado a urgencias por sus padres tras consumir accidentalmente un frasco de insecticida.

Sus padres mencionan que el niño se quejaba de dolor de estómago y tenía repetidos episodios de vómitos y diarrea.

Tras la exploración clínica, lo primero que se observa es que el aliento de Federico tiene un olor característico a ajo.

Por último, acuden a consulta Richard y Lucy, una pareja de 60 años que llega a urgencias quejándose de un dolor de cabeza sordo y de náuseas.

Aunque parecen confusos, mencionan que sus síntomas comenzaron más o menos al mismo tiempo, mientras se relajaban junto a la chimenea.

Tras la exploración clínica, se descubre que la piel de la pareja tiene un aspecto rojo cereza, por lo que se decide hacer un análisis de sangre, que revela valores elevados de carboxihemoglobina.

Basándose en la anamnesis y en la presentación, todos los casos parecen asociarse a alguna forma de toxicidad ambiental y química.

Toxicidad alude al grado de envenenamiento o daño del organismo debido a la exposición a una sustancia tóxica.

Las sustancias tóxicas de mayor rendimiento son los inhibidores de la acetilcolinesterasa; el metanol y el etilenglicol; los metales pesados, como el arsénico, el hierro, el plomo y el mercurio; el cianuro y el monóxido de carbono; así como la metahemoglobina, una sustancia endógena que puede resultar tóxica en valores elevados.

Empecemos con la intoxicación por inhibidores de la acetilcolinesterasa.

Normalmente, las acetilcolinesterasas son enzimas que descomponen el neurotransmisor acetilcolina, para que no pueda activar los receptores colinérgicos en el sistema nervioso periférico y central.

Hay dos tipos de receptores colinérgicos, llamados muscarínicos y nicotínicos.

Los inhibidores de la acetilcolinesterasa son sustancias que pueden inhibir de forma irreversible las acetilcolinesterasas en la unión neuromuscular.

Como resultado, la acetilcolina se acumula en la unión neuromuscular, lo que provoca una sobreestimulación de sus receptores.

Los principales inhibidores de la acetilcolinesterasa son los organofosforados, como el paratión.

Se encuentran en ciertos insecticidas y pueden ser absorbidos por la piel, las vías respiratorias o el tubo digestivo.

En una pregunta de examen, piense en los inhibidores de la acetilcolinesterasa o en la intoxicación por organofosforados si se describe a un agricultor o a un trabajador agrícola que tuvo una exposición cutánea accidental, inhalación o ingestión de cantidades excesivas de insecticidas.

Las manifestaciones clínicas de la intoxicación por inhibidores de la acetilcolinesterasa incluyen síntomas muscarínicos, que pueden recordarse fácilmente utilizando la nemotecnia DUMBBELSS, que significa diarrea, micción (en inglés, urination), miosis, broncoespasmo, bradicardia, emesis, lagrimeo, sudoración y salivación.

Las personas también pueden presentar síntomas nicotínicos, como debilidad, parálisis y fasciculaciones, que son contracciones musculares involuntarias espontáneas.

Además, los organofosforados pueden atravesar la barrera hematoencefálica y provocar síntomas en el SNC, como letargo, convulsiones, depresión respiratoria y coma.

Actualmente, el tratamiento de la intoxicación por inhibidores de la acetilcolinesterasa consigue muy buenos resultados y se basa en la administración de atropina y pralidoxima.

La atropina compite directamente con la acetilcolina por los receptores muscarínicos, revirtiendo así los síntomas muscarínicos; y también puede atravesar la barrera hematoencefálica y aliviar los síntomas del SNC.

Por otra parte, la pralidoxima reactiva las acetilcolinesterasas, para que puedan descomponer la acetilcolina en la unión neuromuscular.

En consecuencia, debe recordarse que la pralidoxima revierte tanto los síntomas muscarínicos como los nicotínicos.

Sin embargo, no puede atravesar la barrera hematoencefálica, por lo que no tiene ningún efecto sobre los síntomas del SNC.

El siguiente es el metanol, que se encuentra con mayor frecuencia en el líquido limpiaparabrisas y cuya intoxicación suele producirse por ingestión.

El metanol es metabolizado por la enzima alcohol deshidrogenasa en el hígado y se convierte en formaldehído y ácido fórmico, que son tóxicos y pueden causar graves daños en los ojos, provocando pérdida de agudeza visual o incluso ceguera.

Así, en la exploración ocular suele haber midriasis o pupilas dilatadas, así como hiperemia o hinchazón de la papila óptica.

La intoxicación por metanol también puede causar depresión del SNC, lo que provoca confusión, estupor e incluso coma.

Otros hallazgos comunes son la bradicardia o frecuencia cardíaca baja, la bradipnea o respiración lenta, la hipotensión o presión arterial baja y la hiporreflexia o disminución de los reflejos.

Es muy importante recordar que se produce una presentación muy similar con la ingestión de etilenglicol, que se encuentra en los anticongelantes de los automóviles, los refrigerantes de los motores y los líquidos de frenos.

También el etilenglicol es metabolizado por la enzima alcohol deshidrogenasa en el hígado, pero en ácido glicólico, que es tóxico para los túbulos renales, y en ácido oxálico, que puede precipitar con el calcio, formando cristales de oxalato de calcio en los túbulos renales.

Por ello, una diferencia clave con el metanol es que la intoxicación por etilenglicol suele presentarse con síntomas de insuficiencia renal aguda, como dolor en el costado y oliguria o disminución de la producción de orina, que suelen aparecer entre 24 y 72 horas después de la ingestión.

Además, como el calcio se precipita en forma de cristales, los valores de calcio en sangre pueden disminuir, lo que provoca tetania o contracciones musculares involuntarias.

En cuanto a los hallazgos de laboratorio, debe recordarse que tanto la intoxicación por metanol como por etilenglicol puede presentarse con acidosis metabólica, lo que significa que los valores de pH están por debajo de 7,35, el bicarbonato es inferior a 22 mEq/l y los valores de pCO2 están por debajo de 35 mmHg.

Esto se combina con una brecha aniónica alta, lo que significa que el sodio menos el cloruro más el bicarbonato es igual a más de 12 mEq/l.

Además, dado que tanto el metanol como el etilenglicol son osmóticamente activos, también hay una brecha osmolar alta, es decir, superior a 10 mOsm/kg, que se calcula como la osmolalidad sérica medida menos la osmolalidad sérica calculada.

Para el diagnóstico, para diferenciar el metanol y el etilenglicol, hay que comprobar sus valores en sangre.

Otra diferencia de gran interés es que, con la intoxicación por etilenglicol, la microscopia de orina puede mostrar los cristales de oxalato de calcio, que tienen una forma de envoltura plegada característica; y en una biopsia renal, los glomérulos aparecerán normales, mientras que las células epiteliales que recubren los túbulos renales mostrarán signos de daño, como el abombamiento y la degeneración vacuolar.

Pasando al tratamiento, el antídoto para la intoxicación por metanol y etilenglicol es el fomepizol, que bloquea la alcohol deshidrogenasa.

Si no está disponible, se puede utilizar etanol en su lugar.

En casos graves, se puede realizar una hemodiálisis para eliminar rápidamente los metabolitos tóxicos de la sangre.

Otro asunto de gran interés es la intoxicación por metales pesados, como el arsénico, el hierro, el plomo y el mercurio.

Empecemos por el arsénico, que se encuentra con mayor frecuencia en ciertos herbicidas e insecticidas, así como en el agua contaminada que se utiliza para beber, preparar alimentos y regar cultivos para la alimentación humana.

Recuerde que la intoxicación aguda por arsénico puede producirse si alguien lo ingiere accidentalmente, y se presenta con síntomas digestivos, como dolor abdominal, náuseas, vómitos y diarrea.

Además, un hallazgo muy característico que debe conocerse es el olor a ajo del aliento.

Ahora bien, el arsénico también puede afectar al SNC, causando somnolencia, confusión e incluso delirium.

El arsénico puede afectar asimismo al corazón, por lo que otra manifestación de gran interés es la prolongación del intervalo QT en el ECG, lo que significa que existe un retraso entre los latidos del corazón.

Por otro lado, la intoxicación crónica por arsénico se produce debido a la exposición continua al arsénico.

En una viñeta clínica, busque una persona que sea un trabajador del sector de la viticultura.

La intoxicación crónica por arsénico puede aumentar el riesgo de padecer ciertos tumores, como el cáncer de pulmón, el angiosarcoma de hígado y el carcinoma de células escamosas de la piel.

Otra pista que les encanta a los examinadores son las líneas de Mees, unas líneas blancas que atraviesan las uñas debido al depósito de arsénico a lo largo del tiempo.

El principal tratamiento para la intoxicación por metales pesados como el arsénico consiste en agentes quelantes.

Estos agentes funcionan atrapando los iones metálicos libres y barriéndolos a través de las heces o la orina.

Para el arsénico, el agente quelante de elección es el succímero para los niños y el dimercaprol para los adultos.

El siguiente metal pesado de interés es el hierro.

La intoxicación aguda por hierro puede ser causada por el consumo excesivo de comprimidos de suplementos de hierro.

Esto se debe principalmente a la ingestión accidental por parte de los niños, que pueden pensar que se trata de un caramelo.

La intoxicación aguda por hierro tiene una alta tasa de mortalidad y su presentación clínica se divide en cinco etapas.

En la primera etapa aparecen síntomas gastrointestinales, como náuseas, diarrea y dolor abdominal.

Los casos más graves también pueden presentar una hemorragia gastrointestinal, que puede provocar hematemesis o vómitos de sangre si afecta al tubo digestivo superior, o melena o heces negras y alquitranadas si actúa sobre el tubo digestivo inferior.

En última instancia, la hemorragia podría provocar hipovolemia y shock.

En la segunda etapa, los síntomas gastrointestinales se resuelven y la persona parece mejorar.

No obstante, en la tercera etapa puede desarrollarse una acidosis metabólica por brecha aniónica, que abocaría a una cuarta etapa con un fallo multiorgánico, especialmente con afectación del hígado, y que puede poner en peligro la vida.

Por último, los pacientes que sobreviven pueden entrar en la quinta fase, que se caracteriza por la cicatrización o fibrosis del tejido gastrointestinal, que puede dar lugar a una obstrucción intestinal.

El tratamiento principal para la intoxicación aguda por hierro consiste en agentes quelantes como la deferoxamina o el deferasirox, así como en un lavado gástrico para limpiar las sustancias tóxicas del estómago.

La intoxicación crónica por hierro, también conocida como sobrecarga de hierro, se refiere a la acumulación de un exceso de hierro en el curso del tiempo.

Las principales causas son la hemocromatosis hereditaria, una enfermedad autosómica recesiva en la que el cuerpo absorbe demasiado hierro de los alimentos; así como las múltiples transfusiones de sangre, principalmente en personas con afecciones hematológicas, como la talasemia o la drepanocitosis.

La acumulación crónica de hierro termina por ser tóxica, sobre todo para el hígado, causando cirrosis; pero también para el páncreas, con lo que provocaría diabetes mellitus.

Además, el hierro puede acumularse en el músculo cardíaco, lo que origina una miocardiopatía y arritmias.

Es importante destacar que la acumulación de hierro en las glándulas hipofisarias puede afectar a la liberación de hormonas sexuales, provocando hipogonadismo; esto puede dar lugar a amenorrea o ausencia de menstruación en las mujeres, y a atrofia testicular en los hombres.

Por último, si el hierro llega a las articulaciones, puede causar artropatía o enfermedad articular degenerativa.

El tratamiento de la intoxicación crónica por hierro puede consistir en la quelación, pero también en la flebotomía, en la que se extrae sangre hasta que la carga de hierro disminuye lo suficiente, y luego se sustituye por fluidos intravenosos.

Pasando a la intoxicación por plomo, debe recordarse que suele afectar a los niños que ingieren fragmentos de pintura que contienen plomo, así como a los adultos que inhalan plomo al trabajar en las minas, o a los que están en contacto frecuente con baterías o balas.

Es importante saber que el plomo inhibe dos enzimas que participan en la síntesis del hemo.

La primera enzima es la ácido aminolevulénico o ALA deshidratasa, que produce porfobilinógeno, un precursor de la protoporfirina; la segunda es la ferroquelatasa, que une la protoporfirina y el hierro para formar el hemo.

Como resultado, la protoporfirina libre se acumula en el interior de los eritrocitos y se produce una disminución de la síntesis del hemo.

Debe recordarse que el hemo es un componente fundamental de la hemoglobina, por lo que la intoxicación por plomo acaba por provocar anemia.

Otro aspecto que ha de tenerse en cuenta es que el plomo también inhibe la degradación del ARN ribosómico, que a su vez forma pequeños agregados dentro de los eritrocitos.

En un frotis de sangre periférica, estos agregados se tiñen de azul, por lo que son basófilos, para conformar lo que se denomina punteado basófilo.

Algunos síntomas de gran interés de la intoxicación por plomo incluyen dolor abdominal y estreñimiento, así como cefaleas y pérdida de memoria.