MECANISMOS DE TOXICIDAD

MECANISMOS DE ACCIÓN TÓXICA

ACCIÓNTÓXICA

Estructura celular

Función celular

Los efectos nocivos que se derivan de la unión de una sustancia química con las biomoléculas y pueden ser de dos clases:

a) Potencialmente reversibles, de carácter subletal, generalmente de tipo funcional.

b) Irreversible, normalmente letales para la célula, que pueden expresarse como alteraciones estructurales.

Acción tóxica a nivel de estructura celular

• Destrucción total celular• Alteración de la membrana celular• Alteración de los órganos subcelulares– Retículo endoplásmico– Mitocondrias– Ribosomas– Lisosomas– Citoesqueleto– Ácidos nucleicos

a) Afectación de la estructura celular.

• Los mecanismos tóxicos que lesionan la arquitectura celular pueden consistir en alteraciones más o menos profundas de las estructuras proteicas que conducen a destrucción total de la célula (causticación, necrosis), o solamente de la membrana celular, lo que originará la salida de su contenido.

• La integridad celular no sólo se afecta por procesos destructivos a más o menos extensos, sino también por la absorción de xenobióticos o retención de metabolitos o excretas que modifiquen la arquitectura, composición química o características fisicoquímicas de la célula o de sus constituyentes.

• Se utilizan dos términos para designar la muerte celular, necrosis y apoptosis; la primera se usa en situaciones patológicas y la segunda para el recambio celular fisiológico, que elimina las células dañadas, precancerosas o en número excesivo (como un antónimo de mitosis), este mecanismo es inducido por agentes externos.

b) Alteraciones de la función celular. • Modificaciones de la permeabilidad de la membrana, que

no sólo afectarán la membrana, la entrada y salida de nutrientes, fármacos y excretas, sino también las de iones Na+, K+ y Ca++, responsables de los fenómenos de polarización y despolarización de la membrana y en definitiva, de la transmisión eléctrica del impulso nervioso.

• Modificación de la actividad enzimática, por afectación de una enzima o sistema enzimático (coenzima) con alteración de los procesos respiratorios, energéticos, nerviosos y catabólicos en los cuales interviene.

La acción tóxica se puede iniciar por la alteración tanto de tipo inhibitorio como por la activación enzimática de interés fisiológico de carácter energético.

Así una disminución del ATP deteriora las bombas de Na+ y Ca++ e irá acompañado de un incremento del ion lactato y consecuentemente de acidosis intracelular.

Tóxicos enzimáticos:

• 1) Moléculas orgánicas que por su estereoisomería bloquean los lugares activos de la enzima.

• 2) Elementos metálicos que bloquean los grupos tioles • (-SH) enzimáticos. Se denominan elementos tiolprivos: As,

Hg, Pb, Cu, Ag y Mn, que inactivan enzimas tan importante en la respiración celular como las deshidrogenasas.

• 3) Sustancias que se copulan con los elementos metálicos indispensables para la función enzimáticas, como Mg, Mn, Fe, Cu, Se; son el SH2, HCN, CO, que se denominan sustancias metalprivas que inactivan a los citocromos respiratorios y a la superóxido dismutasa y la glutatión reductasa, protectoras de la peroxidación lipídica.

Modificaciones de la reproducción como consecuencia de la acción del tóxico sobre:

• a) La propia división celular (mitosis), como ocurre con la colchicina, que impide la formación del huso acromático, con lo que se interrumpe la distribución de cromátidas.

• b) El material genético y consecuentemente a la síntesis de proteína puede dar lugar a:

- Alteraciones transmisibles a la descendencia si se afecta el ADN en las células germinales (mutagénesis, teratogénesis).

- - Alteraciones no transmisibles a la descendencia si se afecta el ADN de las células somáticas (teratogénesis, carcinogénesis) o el ARN o la transcripción en la síntesis de proteínas.

Mecanismos a nivel moleculara) Mecanismos mediados por receptores son de acción específica

b) Mecanismos no mediados por receptores: poseen acciones específicas e inespecíficas, como:-Formación de quelatos-Reemplazo o sustitución de constituyentes celulares por Xn

-Suplantación de metabolitos por antimetabolitos, que interrumpen el proceso metabólico (específicas)-Alteraciones de la permeabilidad de la membrana consistentes en interacciones de tipo FQ, por disolución, desorganización y modificaciones en la fluidez.

c) Procesos desencadenados por reacciones inmunitarias, a través de mecanismos mediados y no mediados por receptores y con acciones específicas e inespecíficas.

REACCIONES RADICALARIASCuando la unión entre dos átomos se rompe, puede ocurrir lo siguiente:

Con cada parte de la molécula va un electrón, formándose dos radicales libres

A : B A ° + B°

REPARACIÓN DE LA

LIPOPEROXIDACIÓN

Compuestos coadyuvantes para el proceso de reparación a la lipoperoxidación

Fuentes exógenas:• Vitaminas E y C• Carotenos • Flavonoides y compuestos aromáticos

fenólicos como cumarinas, quinonas, polifenoles.

• Polisacáridos

Compuestos coadyuvantes para el proceso de reparación a la lipoperoxidación

Fuentes endógenas• Glutatión• Superóxido dismutasa• Peroxidasas• Catalasas