La toxicología molecular se centra en dilucidar los mecanismos moleculares de la toxicidad de fármacos y contaminantes e incluye enfoques metabólicos, farmacogenómicos, proteómicos y metabolómicos. Estas técnicas permiten estudios de susceptibilidad individual y el aislamiento de biomarcadores predictivos de toxicidad.
La toxicología es la rama de la ciencia que estudia los efectos negativos de las sustancias químicas en los organismos vivos. En términos más generales, la toxicología se define como el estudio de los efectos adversos de agentes químicos, físicos o biológicos en los organismos vivos y el ecosistema, incluida la prevención y remediación de dichos efectos adversos. Una amplia gama de sustancias que causan respuestas tóxicas se clasifican como tóxicos (xenobióticos naturales o sintéticos) o toxinas (sustancias producidas por otros organismos vivos que causan respuestas tóxicas). Sin embargo, todas las sustancias tienen el potencial de provocar efectos adversos.
La toxicología molecular se ocupa de la interacción entre sustancias tóxicas y biomoléculas como ácidos nucleicos, proteínas y lípidos y las consecuencias adversas posteriores. La toxicología celular se centra en cómo las células, la unidad básica de los organismos vivos, se ven afectadas y responden a la exposición a sustancias tóxicas.
La toxicología molecular es una especialidad dentro del campo de la toxicología que se ocupa de desentrañar las bases moleculares de la respuesta biológica a agentes químicos, físicos o biológicos nocivos. Históricamente, el énfasis ha estado en los agentes químicos y físicos. Recientemente, las preocupaciones sobre la guerra biológica y la contaminación de los alimentos han aumentado el interés de los toxicólogos por las toxinas biológicas.
Los efectos y la importancia de los venenos en los sistemas vivos se han observado desde la antigüedad. El uso rutinario de venenos para ayudar a mejorar la calidad de vida o eliminar al enemigo fue rápidamente adoptado por las primeras civilizaciones. El uso de venenos en el tratamiento de enfermedades ha allanado el camino para grandes avances en el campo de la medicina.
Más recientemente, la toxicología ha evolucionado como disciplina y está entrelazada con los campos de la bioquímica, la biología celular, la genética, la biología molecular, la patología y la farmacología. La maduración de la toxicología como ciencia ha visto la integración de la biología molecular como un medio para desentrañar la complejidad de la respuesta tóxica a nivel molecular. De esta manera surgió la toxicología molecular y celular y fue reconocida oficialmente como una subdisciplina separada dentro del campo de la toxicología.
La toxicología molecular continúa avanzando rápidamente. Hoy en día, la toxicología molecular, celular y bioquímica es un campo extremadamente amplio que abarca la mayoría, si no todos, los aspectos in vitro y mecanicistas de la ciencia toxicológica actual.
El grupo de investigación de farmacología molecular y toxicología utiliza una combinación de métodos experimentales y teóricos para estudiar los mecanismos moleculares de fármacos y tóxicos e identificar nuevos compuestos con potencial terapéutico putativo. Los estudios de toxicología molecular se centran en los fundamentos de la toxicología, así como en los mecanismos toxicológicos asociados con las sustancias químicas ambientales y farmacéuticas. Estos estudios se esfuerzan por desarrollar y aplicar metodologías innovadoras para identificar peligros químicos y comprender sus mecanismos toxicológicos. Estos estudios incluyen principalmente:
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