Estudios Realizados en Animales

ESTUDIOS CON ANIMALES

El trabajo con animales permite a los investigadores eliminar algunos de los problemas que implican los estudios realizados con seres humanos. La diferencia básica es que los estudios en animales pueden basarse en diseños experimentales antes que en diseños de observación. Ello permite a los investigadores tener mayor control sobre las condiciones de exposición, la población expuesta (y la población usada como grupo de control) y los efectos medidos. Una ventaja importante de este tipo de control es que se puede contar con un estudio y con grupos de control más homogéneos. Además, todas las actividades de estudio, desde la exposición y el dosaje hasta la observación y evaluación de laboratorio, pueden ser más sistemáticas y estandarizadas y de ese modo mejorar la validez de los resultados. Dado que los estudios en animales permiten un control tan minucioso de los procedimientos y variables, pueden establecer relaciones verificables entre la exposición a una sustancia y los efectos tóxicos resultantes en los sujetos de prueba.

Los estudios realizados en animales pueden basarse en diseños experimentales antes que en diseños de observación.

 Limitaciones de los estudios toxicológicos

Aunque los estudios realizados en animales ofrecen muchas ventajas obvias sobre los estudios llevados a cabo con seres humanos, también presentan una clara desventaja: los animales de laboratorio no constituyen el principal objeto de interés. Los datos adquiridos a través de los estudios toxicológicos deben transformarse o extrapolarse antes de que puedan usarse para indicar cómo es la respuesta humana a la exposición tóxica.

El uso de los datos toxicológicos provenientes de estudios realizados en animales para reglamentar las exposiciones humanas reales a sustancias tóxicas implica tres extrapolaciones problemáticas:

• del animal al ser humano;
• del laboratorio a la vida real, y
• de una dosis alta a una dosis baja.

Los datos recogidos a partir de animales en un ambiente controlado pueden o no ser válidos para los humanos en el mundo real.

No hay ninguna garantía de que los datos recogidos a partir de animales en un ambiente controlado sean válidos para los seres humanos en el mundo real. Además, los estudios de toxicidad animal generalmente usan dosis sumamente altas para forzar respuestas mensurables. ¿Quién puede asegurar que los datos adquiridos de esta manera pueden extrapolarse significativamente para indicar efectos asociados con la exposición a dosis menores? 

Tipos de estudios toxicológicos

En los animales se realizan diversos tipos de estudios toxicológicos, los cuales tienen como finalidad general identificar los tipos de efectos adversos en la salud causados por una sustancia química y la variedad de dosis sobre las cuales se producen los efectos. Estos estudios pueden agruparse en cuatro categorías principales y cada una tiene usos específicos diferentes:

• de corto plazo;
• subcrónicos;
• crónicos, y
• especiales (pruebas de mutagénesis y teratogénesis).

Estudios de corto plazo

A los estudios de corto plazo también se les llama estudios de toxicidad aguda porque se basan en los efectos tóxicos producidos por una sola exposición a determinada sustancia. Los estudios de este tipo se usan principalmente para calcular la dosis letal media de sustancias no carcinogénicas (DL₅₀), la dosis de determinada sustancia que es letal para la mitad de la población expuesta. Conocer este valor es importante para realizar estudios de larga duración, puesto que los investigadores se verían en problemas si los animales sometidos a prueba murieran en la mitad del estudio. Las pruebas agudas también pueden revelar el sistema de órganos diana de una sustancia, lo que constituye información importante en el diseño de pruebas adicionales. Asimismo, la comparación de los valores DL₅₀ de sustancias químicas revela sus niveles relativos de toxicidad.

Los estudios de corto plazo se usan para calcular la dosis letal media.

Estudios subcrónicos

Los estudios subcrónicos o prolongados generalmente implican la dosificación diaria o intermitente durante varios días, semanas o meses. Este tipo de pruebas puede ayudar a identificar los órganos o tejidos diana que, de manera específica, sufren efectos perjudiciales por la exposición a una sustancia particular. También ofrecen una oportunidad para observar cómo afecta a la respuesta tóxica el periodo de exposición. Para los agentes no carcinogénicos, los estudios subcrónicos suelen ser suficientes para precisar el valor umbral, dosis bajo la cual no se observan efectos adversos significativos en la salud.

Los estudios subcrónicos ayudan a identificar los órganos o tejidos diana que sufren efectos perjudiciales por la exposición a una sustancia particular.

Estudios crónicos

Los estudios crónicos suponen una dosificación diaria o intermitente durante una fracción significativa del periodo de vida, en general alrededor de dos años. Aunque pueden utilizarse para comprobar y perfeccionar los datos de los estudios subcrónicos, se usan principalmente para determinar el potencial carcinogénico de los productos químicos. A fin de evaluar la presencia de cáncer, los investigadores realizan exámenes patológicos completos en todos los sujetos de prueba, tanto aquellos que mueren durante el estudio como aquellos que sobreviven a la exposición crónica. Incluso los tumores benignos se consideran evidencia del potencial carcinogénico, porque se acepta ampliamente que ninguna sustancia química causa exclusivamente tumores benignos: como dice el refrán, cuando el río suena, es porque piedras trae.

Los estudios crónicos se usan principalmente para determinar el potencial carcinogénico de las sustancias químicas.

Estudios especiales

Ciertos estudios toxicológicos se definen antes por el sujeto observado que por su duración. Algunas pruebas están específicamente diseñadas para evaluar el potencial de mutagénesis de las sustancias químicas. La mutagénesis es la capacidad de dichas sustancias para alterar el material genético en el núcleo de las células en formas que pueden transmitirse durante la división celular. Dado que la mutagénesis a menudo conduce a la carcinogénesis, las pruebas mutagénicas generalmente se usan para seleccionar los carcinógenos potenciales. Una ventaja de las pruebas mutagénicas es que pueden realizarse in vitro (esto es, fuera del organismo). En consecuencia, los resultados pueden obtenerse más rápido y a menor costo que con estudios realizados en organismos animales. Sin embargo, dado que solo proporcionan una aproximación general de la respuesta del animal, los resultados son solo indiciarios y no concluyentes.

La mutagénesis es la capacidad de las sustancias químicas de alterar el material genético de las células en formas que pueden transmitirse durante la división celular.

Otros estudios se centran en los efectos teratogénicos de las sustancias químicas. La teratogenicidad es la aparición de defectos en un organismo mientras se desarrolla, entre la concepción y el nacimiento.

Los estudios multigeneracionales están diseñados para determinar los efectos de las sustancias químicas en el sistema reproductor. Tales estudios se realizan de manera característica en tres generaciones de las especies bajo prueba.