TOXICOLOGÍA AMBIENTAL Y SALUD PÚBLICA DEPARTAMENTO Biología Molecular E

toxicología ambiental y salud pública departamento: biología molecular e ingeniería bioquímica. profesores: mª carmen sánche

TOXICOLOGÍA AMBIENTAL Y SALUD PÚBLICA

DEPARTAMENTO: Biología molecular e
Ingeniería bioquímica.
PROFESORES:
Mª Carmen Sánchez Hueso (Teoría y Prácticas) Grupo Mañanas.
Rosario García Repetto (Teoría y prácticas) Grupo Tardes.
PROGRAMA DE LA ASIGNATURA
CURSO 2009 / 2010
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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 2009-2010
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 tres
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 4 se dedicará a la descripción de algunos ensayos de
toxicidad de uso común y su aplicación en el campo de la evaluación de
riesgos tanto para las poblaciones humanas como medioambientales.
El segundo bloque, denominado Enfermedades infecciosas, Epidemiología
y Salud pública, tiene como objetivo que el alumno adquiera
conocimiento de las enfermedades infecciosas de mayor relevancia para
el ser humano, su impacto sobre la salud pública y su relación con las
variables medioambientales. En el tema 5 se presentará la
Epidemiología y algunos conceptos de uso habitual en esta ciencia. En
los temas 6 y 7 se estudiarán las principales enfermedades infecciosas
humanas causadas por virus, bacterias, hongos y protozoos en su
interacción con el medio ambiente. El tema 8 está dedicado a la
epidemiología de las enfermedades no infecciosas producidas por
tóxicos.
En el tercer bloque, denominado Toxicología ambiental, entraremos de
lleno en las relaciones de la toxicología con el medio ambiente,
estudiando las sustancias o grupos de ellas con mayor impacto sobre el
medio ambiente y el ser humano. Así en los temas 9 al 12 se estudiará
la toxicología de plaguicidas, metales, derivados del petróleo,
compuestos organoclorados, contaminantes atmosféricos y contaminación
física. Finalmente se dedicará el tema 13 a la contaminación química y
biológica del agua.
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:
concepto, evolución histórica y relación con otras ciencias.
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. El fenómeno tóxico: Fases.
Toxicidad local y sistémica. Tipos de respuesta tóxica. Factores que
modifican la respuesta tóxica. Variabilidad de las respuestas tóxicas.
Tema 2. Toxicocinética. Absorción, distribución y excreción.
Transporte a través de membranas biológicas. Absorción de tóxicos.
Vías de entrada. Distribución de tóxicos por el organismo. Factores
que afectan a la distribución. Excreción de tóxicos. Vías de
eliminación de tóxicos. Procesos de biotransformación. Enzimas
biotransformadoras de xenobióticos. Detoxificación y toxificación.
Biotransformación: fase I. Hidrólisis. Reducción. Oxidación. El
citocromo P450. Biotransformación: fase II. Glucuronidación.
Sulfatación. Conjugación con glutatión. Modelos toxicocinéticos.
Modelos compartimentales. Parámetros toxicocinéticos. Modelos
fisiológicos.
Tema 3. 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.
Toxicidad órgano-específica, toxicología genética, carcinogénesis y
toxicidad en el desarrollo.
Tema 4. 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. Efectos
tóxicos sobre poblaciones, comunidades y ecosistemas. Métodos de la
ecotoxicología. Evaluación de riesgos ecotoxicológicos
2. ENFERMEDADES INFECCIOSAS, EPIDEMIOLOGÍA Y SALUD PÚBLICA
Tema 5. Epidemiología y salud pública ambiental. Definición de Salud,
Salud Pública y Epidemiología. Sanidad Ambiental: concepto y
evolución. Tipos de enfermedades. Principios básicos de Epidemiología.
Sistemas de vigilancia epidemiológica. Medidas de frecuencia de
enfermedad: Prevalencia, Incidencia, Incidencia acumulada, Tasa de
Incidencia. Asociación y causalidad. Criterios de causalidad. Fuentes
de error en epidemiología. Estudios epidemiológicos: estrategias
generales para el diseño, clasificación. Estudios de cohortes y
casos-control. Estudios experimentales.
Tema 6. Epidemiología general de las enfermedades transmisibles (I).
El agua y los alimentos como vehículo de infección: Enfermedades
producidas por virus (Poliomelitis, Gastroenteritis, Hepatitis A,
Encefalitis espongiforme bovina). Enfermedades producidas por
bacterias (Fiebre tifoidea, Cólera, Disentería bacilar, Botulismo,
Salmonelosis, Diarrea del viajero). Enfermedades producidas por
parásitos (Amebiasis, Toxoplasmosis).
Tema 7. Epidemiología general de las enfermedades transmisibles (II).
El aire como vehículo de infección: Enfermedades producidas por virus
(Gripe, Varicela y Herpes Zoster). Enfermedades producidas por
bacterias (Tuberculosis, Enfermedad Meningocócica, Neumonías,
Legionelosis). El suelo como fuente de infección: Tétanos. Infecciones
transmitidas por artrópodos: Fiebre amarilla. , Paludismo,
Tripanosomiasis. Infecciones con mecanismo directo de transmisión:
SIDA, Rabia, Carbunco.
Tema 8. Epidemiología y prevención de las enfermedades no
transmisibles. Relación de las enfermedades no transmisibles con
factores medioambientales. Epidemiología ambiental. Establecimiento de
estándares ambientales. Valoración de riesgos ambientales. Los efectos
sobre la salud derivados de la contaminación atmosférica. Los efectos
sobre la salud derivados de la exposición a contaminantes físicos. Los
efectos sobre la salud derivados de la contaminación de aguas. Efectos
sobre la salud de la contaminación de los alimentos.
3. Toxicología AMBIENTAL.
Tema 9. Toxicología de los plaguicidas. Clasificación según su
objetivo y estructura química. Cinética ambiental y efectos tóxicos en
los organismos vivos de: Insecticidas, Herbicidas, Fungicidas y otros.
Tema 10. Toxicología de los metales. Fuentes, cinética ambiental y
efectos tóxicos de los metales pesados: plomo, mercurio, cadmio y
arsénico.
Tema 11. Toxicología de los derivados del petróleo, difenilos
policlorados y dioxinas. Estructura, tipos, importancia ambiental,
características físicoquímicas. Fuentes y cinética ambiental.
Mecanismo de acción. Efectos tóxicos sobre los organismos vivos.
Tema 12. Toxicología de los contaminantes atmosféricos y de la
contaminación física. Efectos sobre los seres vivos de los principales
contaminantes atmosféricos Radiaciones ionizantes: tipos, fuente y
efectos sobre los organismos vivos. Ruido y vibraciones.
Tema 13. El agua y la Salud Pública. Calidad del agua. Agua potable.
Necesidades humanas. Contaminación química y biológica del agua.
Purificación natural de las aguas. Tratamientos de aguas para
suministro doméstico: depuración y desalinización.
PROGRAMA DE PRÁCTICAS
Práctica 1. Simulación de modelos toxicocinéticos.
Contenidos:
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.
Contenidos:
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).
D. J. Hoffman, B. A. Rattner, G. A. Burton, Jr. y J. Cairns, Jr.,
editores. CRC Press.
2. BIBLIOGRAFÍA COMPLEMENTARIA
Medicina legal y Toxicología, 5ª edición. (2001).
J. A. Gisbert Calabuig. Masson S. A.
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:
Rosario García: [email protected] (grupo de tardes)
Carmen Sánchez: [email protected] (grupo de mañanas)
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