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Preguntas hechas durante la clase para verificar la comprensión: ¿Cómo ocurre la biotransformación en organismos?

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Todos los juegos (Froggy Jumps): BIOTRANSFORMACION - MECANISMO DE TOXICIDAD

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En equipo, describan con sus palabras cómo la biotransformación influye en organismos vivos.

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Escriban una conclusión corta sobre cómo la toxicidad se puede manejar mediante la biotransformación.

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Completen una investigación sobre un caso real que involucre biotransformación y toxicidad.

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Vean un video sobre mecanismos de toxicidad en animales y plantas.

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System Of A Down - Toxicity (Official HD Video)

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Al finalizar el tema, los estudiantes serán capaces de:

Describir las fases de la biotransformación (Fase I y Fase II) y las enzimas clave involucradas (ej. CYP450, UGT, GST).

Explicar los factores que influyen en la biotransformación (genéticos, ambientales, patológicos, fármaco-fármaco).

Identificar los principales mecanismos de toxicidad a nivel molecular, celular y orgánico (ej. daño oxidativo, aductos de ADN, disfunción mitocondrial, apoptosis/necrosis).

Relacionar la biotransformación con la activación o detoxificación de xenobióticos y endobióticos.

Analizar ejemplos de toxicidad inducida por fármacos y por contaminantes ambientales, aplicando los conceptos de biotransformación y mecanismos de toxicidad.

Evaluar la importancia de los estudios de biotransformación y toxicidad en el proceso de desarrollo de nuevos fármacos.

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SECCION 1 INTRODUCCION A LA BITRANSFORMACION Y MECNISMO DE TOXICIDAD

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SECCION 1 INTRODUCCION A LA BITRANSFORMACION Y MECNISMO DE TOXICIDAD

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CONTENIDO

Concepto de biotransformación: Definición, objetivos (detoxificación, excreción), importancia.

Localización: Hígado (principal órgano), riñón, pulmón, intestino, piel, etc.

Fase I de la biotransformación:

Reacciones de oxidación, reducción e hidrólisis.

Sistema del citocromo P450 (CYP): isoenzimas importantes (CYP3A4, CYP2D6, CYP2C9, CYP2C19), especificidad de sustrato, inducción e inhibición.

Otras enzimas de Fase I: flavoproteínas monooxigenasas, epóxido hidrolasas.

Factores que afectan la Fase I: Polimorfismos genéticos, interacciones fármaco-fármaco, dieta, enfermedades.

Sesión 2: Fase II de la Biotransformación y Regulación

Fase II de la biotransformación (reacciones de conjugación):

Glucuronidación (UGT).

Sulfatación (SULT).

Conjugación con glutatión (GST).

Acetilación (NAT).

Metilación (MT).

Importancia de los conjugados para la excreción.

Factores que afectan la Fase II: Polimorfismos genéticos, interacciones fármaco-fármaco, dieta.

Regulación de las enzimas de biotransformación: Receptores nucleares (AhR, PXR, CAR), estrés oxidativo, inflamación.

Sesión 3: Mecanismos Generales de Toxicidad

Conceptos básicos de toxicidad: Dosis-respuesta, efectos adversos, blanco de toxicidad.

Mecanismos de toxicidad a nivel molecular:

Formación de aductos (ADN, proteínas, lípidos).

Estrés oxidativo: especies reactivas de oxígeno (ROS), especies reactivas de nitrógeno (RNS), daño a macromoléculas, sistemas antioxidantes.

Interferencia con funciones enzimáticas.

Disruptores endocrinos.

Mecanismos de toxicidad a nivel celular:

Disfunción mitocondrial: alteración de la fosforilación oxidativa, liberación de pro-apoptóticos.

Alteración del equilibrio del calcio intracelular.

Daño a la membrana celular.

Apoptosis y necrosis como vías de muerte celular.

Respuesta celular al daño: Reparación, adaptación, muerte celular.

Sesión 4: Ejemplos de Toxicidad y Aplicaciones

Toxicidad inducida por fármacos:

Hepatotoxicidad (ej. paracetamol).

Nefrotoxicidad (ej. AINEs, aminoglucósidos).

Neurotoxicidad.

Cardiotoxicidad.

Consideración de los metabolitos tóxicos.

Toxicidad por contaminantes ambientales:

Metales pesados (ej. plomo, mercurio): mecanismos de toxicidad.

Pesticidas: mecanismos de acción y toxicidad.

Contaminantes orgánicos persistentes (ej. PCB, dioxinas).

Importancia en el desarrollo de fármacos: Ensayos de biotransformación y toxicología preclínica y clínica.

Enfoque práctico: Discusión de casos clínicos / ejemplos de toxicidad.

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🧑‍🏫 Actividades para Clases Teóricas

Estas actividades se enfocan en el desarrollo conceptual y la comprensión crítica:

Exposición Magistral Participativa Uso de presentaciones con espacios para preguntas, ejemplos clínicos y discusión abierta.

Análisis de Artículos Científicos Lectura guiada y debate sobre investigaciones recientes en farmacocinética y toxicología.

Mapas Conceptuales Grupales Construcción de esquemas que vinculen fases metabólicas, enzimas y toxinas.

Estudio de Casos Clínicos en Aula Evaluación de escenarios médicos reales con enfoque en biotransformación y toxicidad.

Debates Temáticos Por ejemplo: "¿La activación metabólica siempre conduce a toxicidad?"

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⚗️ Actividades para Clases Prácticas

Ideales para aplicar el conocimiento en situaciones simuladas o reales:

Taller de Identificación de Fases Metabólicas Trabajo en laboratorio o simuladores para identificar productos de fase I y II.

Simulación de Interacciones Medicamentosas Uso de software de predicción farmacológica para observar efectos enzimáticos.

Role Play Farmacéutico-Clínico Los estudiantes asumen roles (farmacéutico, médico, paciente) y analizan la toxicidad de tratamientos.

Diseño de Protocolos de Farmacovigilancia Elaboración de informes tipo ficha técnica ante sospechas de efectos tóxicos.

Presentación de Proyectos Finales Análisis profundo de un fármaco específico, su metabolismo y posibles mecanismos de toxicidad.

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📊 Trabajos de Investigación

Monografía sobre rutas metabólicas de un fármaco

Revisión bibliográfica sobre mecanismos de toxicidad específicos

Análisis comparativo de enzimas metabolizadoras (ej. CYP450 vs transferasas)

🔬 Trabajos Prácticos

Informe de laboratorio sobre simulación de biotransformación

Protocolos experimentales para evaluar toxicidad en modelos celulares (simulados)

Diseño de perfil farmacocinético de un principio activo

🎭 Trabajos Creativos o Aplicados

Infografía o póster científico explicando un mecanismo de toxicidad

Video educativo sobre biotransformación explicado para pacientes

Juego de roles documentado (farmacéutico, médico, paciente) sobre interacciones tóxicas

📂 Trabajos Reflexivos o Ético-profesionales

Ensayo argumentativo: ¿Cuál es el papel del farmacéutico ante riesgos de toxicidad?

Fichas reflexivas sobre dilemas clínicos relacionados a medicamentos

Portafolio de evidencias con reflexiones y aprendizajes de todo el módulo

🧠 Trabajos Grupales de Síntesis

Presentación de caso clínico desde enfoque metabólico y toxicológico

Diseño de protocolo de farmacovigilancia

Mapa mental colectivo sobre factores que afectan biotransformación

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📘 Recursos Bibliográficos

Libros de texto especializados (Ej. Goodman & Gilman, Casarett & Doull’s Toxicology)

Artículos científicos y revisiones actualizadas sobre metabolismo y toxicidad

Fichas técnicas y monografías farmacológicas

💻 Recursos Digitales y Multimedia

Simuladores en línea de biotransformación (como MetaDrug o SwissADME)

Videos explicativos (YouTube, plataformas educativas) sobre enzimas y rutas metabólicas

Presentaciones interactivas en PowerPoint o Canva con animaciones

Bases de datos farmacológicas (PubChem, DrugBank, TOXNET)

🧪 Recursos de Laboratorio

Modelos moleculares y kits de química (si es posible incluir sesiones presenciales)

Reactivos y fichas de prácticas para simular biotransformación (reales o virtuales)

Equipos de visualización de resultados (microscopio, software de análisis)

🧠 Recursos Cognitivos y Colaborativos

Mapas conceptuales y mentales (herramientas como CmapTools)

Rúbricas y guías para análisis de casos clínicos

Recursos de aprendizaje colaborativo (pizarras virtuales tipo Jamboard, Padlet)

🎨 Recursos Creativos

Infografías, pósters y esquemas visuales para facilitar la comprensión

Cuestionarios interactivos (Kahoot, Quizizz) para retroalimentación en tiempo real

Portafolios digitales de evidencias