Un compuesto organofosforado es un tipo de compuesto orgánico que tiene al menos un átomo de fósforo . Los compuestos de interés biológico como el ADN , de capital importancia en particular en bioquímica , no son compuestos organofosforados estrictamente hablando: no contienen ningún enlace carbono - fósforo , y son exclusivamente mono, di y trifosfatos. El tenofovir es un organofosforado en sí mismo, mientras que el monofosfato de desoxiadenosina no lo es.
Fruto de la investigación sobre gases de combate iniciada durante la Segunda Guerra Mundial , los plaguicidas organofosforados, como el malatión y el Roundup , sustituyeron a los organoclorados en la década de 1970 , cuyo líder, el DDT , estaba sujeto a prohibiciones. Menos tóxicos que el DDT y muy eficaces, se utilizan en todo el mundo.
Los compuestos organofosforados se clasifican en diferentes clases según el grado de oxidación del fósforo y la naturaleza de los sustituyentes, en particular la presencia de un átomo de oxígeno o de otro calcógeno .
Los enlaces P - O son aproximadamente un 30% más largos que los enlaces C - O correspondientes. Por otro lado, el fósforo V es más o menos tetraédrico, dependiendo de sus ligandos . Finalmente, un fosfato imita bastante bien el estado de transición de la hidrólisis de un carboxilato en ácido carboxílico . Esta función se ha utilizado en los siguientes casos.
Generación de anticuerpos monoclonales para catalizar una reacción.Si desea catalizar una reacción química, puede crear una molécula que reduzca la energía del estado de transición , tal como lo hacen las enzimas . Para ello, es necesario crear un análogo estable del estado de transición, inyectarlo en un animal y luego recolectar un anticuerpo monoclonal eficaz para catalizar la reacción dirigida . La idea detrás de esto es que el anticuerpo generado contra el análogo del estado de transición también debe ser eficaz contra el verdadero estado de transición.
Combatir gases y otras armas químicas.Se han creado fármacos y pesticidas a partir de análogos del estado de transición de organofosforados. De la misma manera, los productos químicos dotados de características que interrumpirán (de grave a fatal) la actividad de ciertas enzimas se produjeron como agentes de guerra química , especialmente durante la Guerra Fría .
La mayoría de los gases de combate y otras armas químicas neurotóxicas se basan en la inhibición de enzimas vitales, como la acetilcolinesterasa (AChE). La acetilcolina actúa como mensajero químico entre dos neuronas o entre una neurona y una fibra muscular . Después de la transmisión del mensaje por las moléculas de acetilcolina, la acetilcolinesterasa presente en la unión destruye los mensajeros químicos que luego se recuperan y reciclan. Cuando se altera la actividad de la acetilcolinesterasa, se mantiene la señal química que puede crear asfixia por tetanización de los músculos o un ataque epiléptico prolongado. Esta crisis conduce a un daño irreversible de las neuronas (debido al exceso de calcio intracelular) o la muerte.
La serie G, de la que forma parte el sarín , fue destruida rápidamente por el agua. Una " mejora " (en el sentido militar del término) fue la serie V, incluida la famosa VX . Estos compuestos son mucho más resistentes al agua y causan daños neurológicos irreversibles incluso si se inyecta un antídoto inmediatamente después de la exposición. La mayoría de los artículos científicos sobre la química del fósforo hasta la década de 1990 son de origen ruso ; probablemente al menos en parte debido a la Guerra Fría .
La Organización para la Prohibición de las Armas Químicas (OPAQ), en el marco del Tratado de 1993 , a través del Consejo Científico Asesor de la Organización para la Prohibición de las Armas Químicas (OPAQ) han trabajado notablemente en estos productos, con un punto publicado en 2018. se relacionan con la atención médica y el pretratamiento, la atención de emergencia y el tratamiento a largo plazo de las lesiones inducidas por ciertos agentes nerviosos, en base a 140 estudios científicos con el fin de brindar un resumen de información actualizada para los profesionales de la salud ( médicos , toxicólogos , enfermeras , rescatistas etc.) o ecotoxicólogos susceptibles de intervenir en una situación de emergencia, que entonces ellos mismos podrían estar en peligro y que “se arriesgan a no conocer los síntomas y las opciones de tratamiento por exposición a agentes nerviosos ” .
Al igual que en la familia de los carbamatos , muchos organofosforados son agentes inervantes , que actúan principalmente inhibiendo la acetilcolinesterasa a nivel de las uniones neurales (inhibición que se vuelve irreversible después de un tiempo que varía según la molécula y varios factores).
La acetilcolina luego se estanca en exceso en las sinapsis , lo que está en el origen de un ` ` toxidromo colinérgico '' que involucra al sistema nervioso central (SNC), la unión neuromuscular y el sistema nervioso autónomo.
Los casos graves de intoxicación probablemente también involucren receptores de ácido γ-aminobutírico y receptores de N-metil-d-aspartato , agravando los efectos tóxicos del producto en el SNC. .
Generalmente coexisten tres tipos de efectos:
El patrón (inicio, orden e intensidad) de los efectos clínicos varía según el agente, la dosis y la vía de exposición. Así, la inhalación de nanopartículas o vapores de agentes nerviosos induce síntomas oculares, respiratorios y sistémicos rápidos (desde unos pocos segundos hasta unos minutos) seguidos de la aparición repentina de convulsiones, parálisis y paro respiratorio.
El
paso percutáneo de organofosforados produce posibles síntomas localizados tempranos como diaforesis y fasciculación , seguidos de efectos tóxicos sistémicos durante un período que puede extenderse hasta aproximadamente 48 horas desde el momento de la exposición.
Los efectos tóxicos de los organofosforados son en parte los mismos que los de otros organofosforados y agentes neurotóxicos de la gran familia de los inhibidores de la colinesterasa, con algunas especificidades.
En caso de ingestión de plaguicidas organofosforados, los síntomas suelen aparecer de 30 a 90 minutos después de la ingestión y persisten durante varios días si la persona sobrevive.
Las convulsiones son más raras que con los agentes inervantes, pero el colapso cardiovascular puede complicar intoxicaciones agudas y síndromes tardíos, incluido un "síndrome intermedio" caracterizado por debilidad muscular grave que implica insuficiencia respiratoria 1 a 4 días después de la ingestión y neuropatía periférica . Además, dado que el pesticida a menudo se diluye en un solvente de petróleo, este último puede inducir lesiones pulmonares relacionadas con la aspiración o inhalación. El pronóstico depende de la toxicidad específica del producto, el historial de la víctima, la rapidez del diagnóstico y la respuesta al antídoto. La toxicidad por organofosforados implica una disminución de los niveles de colinesterasa en suero y eritrocitos , pero las pruebas de laboratorio de rutina o de emergencia para los organofosforados no suelen estar disponibles.
La protección (incluso la descontaminación) del personal y el equipo de protección personal son necesarios. La descontaminación gastrointestinal es necesaria en caso de ingestión de pesticidas. El tratamiento de la intoxicación se realiza con un cuidado de apoyo meticuloso, con especial atención a la limpieza de las secreciones de las vías respiratorias, la administración de oxígeno suplementario y la intubación endotraqueal temprana en casos graves. Este protocolo se complementa con la rápida administración del antídoto. El principal antídoto es la atropina (por sus efectos antimuscínicos que disminuyen la congestión pulmonar, broncoconstricción, hipotensión, bradicardia y potencialmente convulsiones; sin embargo, los organofosforados son venenos resistentes a las dosis habituales de atropina; "pueden requerirse dosis muy altas de atropina" . La eficacia de pralidoxima contra los efectos de los plaguicidas organofosforados, sin embargo, aún debe demostrarse mejor, especialmente en países de escasos recursos.
Algunos organofosforados se encuentran entre los neurotóxicos más potentes, por lo que sería recomendable poder detectarlos, identificarlos y ensayarlos de forma fácil y rápida.
Además de los medios convencionales, lentos y costosos como la cromatografía de gases , la cromatografía líquida y la espectrometría de movilidad iónica ) utilizados durante varias décadas para la detección de organofosforados y otros agroquímicos y tóxicos de guerra (neurotóxicos, alveolados, sanguíneos o incapacitantes), se están desarrollando nuevos medios. en estudio o en prueba, que incluyen: