What are the substances associated with, mechanism of action, main clinical manifestations, and treatment of the cholinergic system?

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Toxidrome Colinérgico

El toxidrome colinérgico resulta de una intoxicación colinomimética intensa causada por el exceso de acetilcolina en los sistemas nerviosos central, periférico y autónomo, y requiere tratamiento inmediato con atropina para los efectos muscarínicos y oximas (como pralidoxima) para los efectos nicotínicos. 1, 2

Sustancias Asociadas

Las principales sustancias que causan toxicidad colinérgica incluyen:

  • Inhibidores de la acetilcolinesterasa: Incluyen agentes nerviosos organofosforados (pesticidas agrícolas), carbamatos, y medicamentos como neostigmina y donepezil 1, 3, 4
  • Agentes nerviosos militares: Compuestos organofosforados que se unen covalentemente al sitio activo de la acetilcolinesterasa 1
  • Pesticidas: Organofosforados y carbamatos utilizados en agricultura 4, 5

Mecanismo de Acción

El mecanismo fundamental involucra:

  • Inhibición de la acetilcolinesterasa (AChE): Los organofosforados y agentes nerviosos se unen covalentemente al sitio activo de la enzima, bloqueando la hidrólisis de acetilcolina 1, 3
  • Acumulación de acetilcolina: La inhibición enzimática causa acumulación rápida de acetilcolina en la hendidura sináptica, en receptores muscarínicos y nicotínicos 1, 2
  • Hiperestimulación colinérgica: El exceso de acetilcolina produce estimulación postsináptica colinérgica intensa y constante 1
  • Bloqueo despolarizante: La activación constante de receptores nicotínicos genera contracciones musculares esqueléticas involuntarias seguidas de un bloqueo completo tipo despolarización 1

Manifestaciones Clínicas Principales

Las manifestaciones se organizan por sistemas afectados 1, 2:

Sistema Nervioso Central

  • Convulsiones generalizadas
  • Coma
  • Depresión respiratoria
  • Ansiedad y desorientación 1

Sistema Cardiovascular

  • Fase inicial: Hiperestimulación simpática nicotínica (taquicardia, hipertensión) 1
  • Fase tardía: Activación muscarínica (bradicardia, bloqueo cardíaco, prolongación del QT, arritmias, hipotensión) 1
  • Colapso hemodinámico que precede la muerte 1

Sistema Respiratorio

  • Irritación y congestión laríngea y de vías aéreas superiores
  • Broncorrea (hipersecreción bronquial)
  • Broncoespasmo (efectos muscarínicos)
  • Parálisis de músculos respiratorios (efectos nicotínicos)
  • Edema pulmonar 1

Sistema Musculoesquelético

  • Fasciculaciones involuntarias
  • Debilidad muscular progresiva
  • Parálisis flácida (efectos nicotínicos) 1

Sistema Gastrointestinal

  • Hipermotilidad causando náuseas, vómitos
  • Calambres abdominales
  • Diarrea severa (efectos muscarínicos) 1

Glándulas Secretoras

  • Lagrimeo excesivo (lacrimación)
  • Salivación excesiva
  • Sudoración profusa (efectos muscarínicos secundarios a estimulación ganglionar) 1

Sistema Urinario

  • Incontinencia urinaria (efectos muscarínicos) 1

Caveat importante: La muerte puede ocurrir en segundos después de la exposición, evolucionando rápidamente a paro respiratorio 1. El colapso hemodinámico acompañado de bradicardia es otra acción muscarínica que precede la muerte 1.

Tratamiento

Tratamiento Antidotal Específico

Atropina (para efectos muscarínicos) 2, 6:

  • Debe administrarse tempranamente para revertir efectos muscarínicos incluyendo hipersecreción, broncoespasmo, bradicardia e hipotensión 2
  • Antagoniza competitivamente las acciones muscarínicas de la acetilcolina en estructuras inervadas por nervios colinérgicos postganglionares 6
  • Abolisce varios tipos de enlentecimiento cardíaco vagal reflejo o asistolia 6
  • Contrarresta la bradicardia o asistolia producida por inyección de ésteres de colina, agentes anticolinesterasa u otras drogas parasimpaticomiméticas 6

Oximas (como pralidoxima) para efectos nicotínicos 2:

  • Indicadas específicamente para revertir la parálisis muscular y otros efectos nicotínicos 2
  • Actúan reactivando la acetilcolinesterasa inhibida 2

Medidas de Soporte

  • Ventilación asistida: Esencial dado el riesgo de depresión respiratoria y parálisis de músculos respiratorios 1
  • Manejo de convulsiones: Con benzodiazepinas si es necesario 2
  • Monitoreo cardiovascular continuo: Debido a las arritmias y cambios hemodinámicos 1

Consideraciones Especiales

  • Consulta con toxicólogo: Se recomienda consultar con un toxicólogo médico, toxicólogo clínico o centro regional de envenenamiento para facilitar terapia rápida y efectiva 2
  • Medición de actividad de AChE: La actividad de acetilcolinesterasa en glóbulos rojos puede medirse como aproximación de la actividad en el SNC e indicar el grado de toxicidad 1
  • ECMO: Puede salvar vidas en pacientes con shock cardiogénico o arritmias refractarias 2

Pitfall crítico: No confundir con toxidrome anticolinérgico, que presenta manifestaciones opuestas (piel seca vs húmeda, midriasis vs miosis, retención urinaria vs incontinencia) 1, 2. El toxidrome colinérgico se caracteriza por el acrónimo "SLUDGE" (Salivación, Lagrimeo, Micción, Defecación, molestias Gastrointestinales, Emesis) más efectos nicotínicos de fasciculaciones y parálisis 1.

References

Guideline

Guideline Directed Topic Overview

Dr.Oracle Medical Advisory Board & Editors, 2025

Guideline

Toxíndromes: Clinical Manifestations and Treatment

Praxis Medical Insights: Practical Summaries of Clinical Guidelines, 2025

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