NEUROTOXICIDAD. Mecanismo de toxicidad de ORGANOFOSFORADOS Y CARBAMATOS



Documentos relacionados
TEMA 12.- TOXICIDAD DE ORGANOFOSFORADOS Y CARBAMATOS

FUNDAMENTOS BIOLÓGICOS DEL APRENDIZAJE Y LA MEMORIA

METABOLISMO CELULAR. Es el conjunto de reacciones químicas a través de las cuales el organismo intercambia materia y energía con el medio

Generación y Transmisión de señales en las Neuronas

En el APOENZIMA se distinguen tres tipos de aminoácidos:

Funciones de la membrana plasmática. Tipos de células. Células emisoras

Mecanismos Generales de Acción de los Fármacos. Farmacodinamia. Dr. Pedro Guerra López

II PRÁCTICA DE FISIOLOGIA ANIMAL ELECTROCARDIOGRAMA

Enfermedad de Parkinson

BLOQUE I. CUÁL ES LA COMPOSICIÓN DE LOS SERES VIVOS? LAS MOLÉCULAS DE LA VIDA

LA UNIDAD NEUROMUSCULAR

EVOLUCION DE LOS PRODUCTOS PARA

Las moléculas de los seres vivos Control de la actividad celular Fuente de energía para las células:


LA COMUNICACIÓN INTRA E INTER NEURONAL

Sustitución disolvente limpieza máquinas de impresión

CONTROL DE LA ACTIVIDAD CELULAR

BANCO DE PREGUNTAS BIOLOGIA GRADO NOVENO PRIMER BIMESTRE TEMATICA: SISTEMA NERVIOSO E INMUNOLOGICO

FARMACODINAMIA CONCEPTOS GENERALES

.Sistema Nervioso Vegetativo

TEMA 13. EL METABOLISMO CELULAR 5. PROCESOS DE OXIDO-REDUCCIO E EL METABOLISMO

Modificación de proteínas

Prueba de evaluación Determinación del estado sanitario de las plantas, suelo e instalaciones y elección de los métodos de control

23. CRECIMIENTO Y DESARROLLO VEGETAL.

Sustitución de mezcla de disolventes en empresa del calzado

PROTECCION RESPIRATORIA

FÁRMACOS COLINÉRGICOS Agonistas muscarínicos Q.F. NIDIA J. HERNÁNDEZ ZAMBRANO

La química en la guerra

CÉLULAS NEURONALES. Clasificación Células Neuronales de acuerdo a su función: Neuronas Sensoriales. Neuronas de asociación (centro de integración).

3. DEGRADACION E INACTIVACION DE PLAGUICIDAS Plaguicidas organoclorados Plaguicidas organofosforados Carbamatos

Tipos de células madre

Clasificación de los mecanismos de transporte de solutos a través de membranas

Químicas: hormonas, factores de crecimiento,.. neurotransmisores, etc.

2.4 - Tejido muscular

INFORME. Dirección de Negocio Regulado 1. DESCRIPCIÓN DEL PROBLEMA

Introducción a la Firma Electrónica en MIDAS

De cualquier manera, solo estudiaremos en esta unidad los compuestos inorgánicos.

PLAGUICIDAS. Dirección Coordinadora de Medio Ambiente y Agua

DEGRADACIÓN del glucógeno o GLUCOGENOLISIS. Fosforólisis de los enlaces α 1,4-glucosídicos

Índice de contenidos DESCRIPCIÓN GENERAL A TENER EN CUENTA. Consulte con su especialista si se encuentra en alguno de los siguientes casos:

FUNDAMENTOS BIOLÓGICOS DEL APRENDIZAJE Y LA MEMORIA

Bloqueo/Etiquetado 1

De qué modo es posible protegerse de intoxicaciones por fosgeno?

Diplomático de la Junta Americana de Alergia & Inmunología

Preguntas que se hacen con frecuencia sobre los estudios clínicos

La energía y sus transformaciones

MÓDULO: GESTIÓN DE RESIDUOS TEMA: DESMINERALIZACIÓN

Los problemas ambientales quiénes son los responsables?

Unidad 7: Respiración Celular

TEMA 2 Componentes y estructura de una red de telecomunicación.

Gráfica 5.2 Acetato de cobalto 0.01M de 190 a 800nm con una absorbancia de y λ nm

F-Secure Anti-Virus for Mac 2015


Electrólisis. Electrólisis 12/02/2015

QUÉ PASA POR NUESTRO CEREBRO? (documento para el alumnado)

Transacciones y bloqueos en SQL-Server

6. RESPONSABILIDADES DE LOS PRESTADORES DE SERVICIOS DE LA SOCIEDAD DE LA INFORMACIÓN

SINAPSIS NEUROMUSCULAR. Fisiología Carrera de Bioquímica FCEQyN - UNaM Bqca. Manulak, Alejandra. Aux. de primera 2017

Monitoreo biológico para la detección temprana de enfermedades ocupacionales. Dr. Ángel L. Rodríguez P.

Sus pulmones Su trabajo Su vida: Lo que debería saber acerca del asma ocupacional

Tema 1, 1ºparte (corresponde con tema 2 del libro): LOS RECEPTORES Y ENZIMAS COMO OBJETIVOS DE LA ACCIÓN DE LOS FÁRMACOS

IMPORTANCIA DE LA FOTOSÍNTESIS COMO BASE DE LAS CADENAS ALIMENTARIAS.

CSIR2121. Administración de Redes I

k 11 N. de publicación: ES k 51 Int. Cl. 5 : G01R 21/133

PREGUNTAS Y RESPUESTAS SOBRE LA VISA U

Capítulo 1: Empezando...3

CélluVîtas Omega 3 Natural

Prevención y detección del cáncer de cuello uterino

sus inmediaciones, que afectan sólo a otras células cercanas. sus inmediaciones, que afectan sólo a otras células cercanas.

Cleaning the air we breathe

ALERGIA A MEDICAMENTOS

Universidad Católica Agropecuaria del Trópico Seco Pbro. Francisco Luis Espinoza Pineda Fundación

Cómo las herramientas en línea están revolucionando la implementación de ITIL e ISO 20000

Atletas y Medicamentos Preguntas y respuestas

por Miguel Crespo Celda

LAS PIRÁMIDES ECOLÓGICAS

Acuerdo de aprobación de la Normativa Básica de Correo Electrónico de la Universidad Miguel Hernández.

LA ESTRATEGIA NACIONAL DE BOSQUES Y CAMBIO CLIMÁTICO

Las primeras evidencias del uso de sustancias químicas como armas se remontan a la prehistoria, con flechas y lanzas envenenadas. Posteriormente, en

5) EL METABOLISMO CELULAR: GENERALIDADES. ENZIMAS

ES A1 G07C 9/00 ( ) H04M 1/725 ( ) H04M 11/00 ( ) OFICINA ESPAÑOLA DE PATENTES Y MARCAS ESPAÑA

MANEJO SEGURO DE LOS PRODUCTOS QUÍMICOS

UNIDAD 8: EL SISTEMA NERVIOSO CONTROLA NUESTRAS ACCIONES

CONTROL DE PROCESO EN BIODIGESTORES

UNIDAD 15: EL SISTEMA IMNUNITARIO

Si dice 'Sugar Free' en la etiqueta. NI LO PIENSES!!!

LA FUNCIÓN DE RELACIÓN

Tutoría 4: Unidad 2, Capítulos 2 y 3

Fisiología y Envejecimiento Sistema muscular. Tema 7

SISTEMA NERVIOSO. 1. Dibujo (señalando las partes) 2. Partes:

Contenidos. Procedimientos iniciales Análisis del equipo para detectar archivos perjudiciales Qué es un cortafuegos...

X-Plain Controlando el Colesterol Sumario

Capítulo 7.3. Resumen para no expertos

(Estudios in vivo y estudios in vitro)

PROCESO: el sistema cambia de estado

Por qué el cobre es necesario para una buena salud?

Biotransformación. Modificación que sufre todo xenobiótico en su paso a través del organismo

Objetivos de Aprendizaje:

Transcripción:

NEUROTOXICIDAD Mecanismo de toxicidad de ORGANOFOSFORADOS Y CARBAMATOS

- En 1950 s Schrader y Ghosh encuentran que ciertos compuestos organofosforados tienen actividad NEUROTÓXICA. El 1 er gas insecticida organofosforado - AMITON - fue sintetizado por R. Ghosh y J.F. Newman en 1954. Se le calificó de muy buen insecticida. - A partir de ahí se desarrollaron los conocidos agentes V. - En Suecia el Dr. Tammelin, en la U.R.S.S. el Dr. Mirzayanov (1985) participan en programas para el desarrollo de agentes tóxicos. La ultima sustancia tóxica descubierta fue el gas VX. Este compuesto, descubierto en 1958, se comenzó a producir en 1961, aunque su formula no se publicó hasta 1972. - Es posible encontrar en el supermercado algunos preparados fitosanitarias con compuestos organofosforados.

Los agentes nerviosos son ésteres del ácido fosfórico, con los OH sustituidos por otros radicales: Con enlace P-C fosfonato, Con enlace P-N fosforamido, Con enlace P-S fosfotiolato, Con enlace P=S fosfotionato

1950 Ingleses descubren en Alemania neurótoxicos, los productos más peligrosos conocidos hasta la época. 1956 El ejercito estadounidense declara las armas bioquímicas como no ilegales y reserva el derecho de usarlas al ejercito. 1968 E.E.U.U. se plantea el uso de gases tóxicos para controlar manifestaciones o contra las Reivindicaciones civiles. 1974 E.E.U.U. ratifica definitivamente el protocolo de Ginebra propuesto en 1928. 1980 En Norteamérica comienza a tomar fuerza la idea de que los agentes tóxicos son los sustitutos de las armas nucleares. 1981 Los Estados Unidos reanudan la producción de gases tóxicos para la guerra suspendida desde 1969. 1989 Se celebra en París un congreso para fomentar lo tratado el Ginebra. En el participan 149 países que son conscientes de la urgencia de prohibir las armas químicas. Estados Unidos se une a la condena pero presenta un programa para la producción de gases venenosos. 1993 Tras 9 meses de negociaciones el 14 de enero se firma en París el tratado de armas químicas, definición, empleo y almacenamiento.

- Alemania produjo y ensayó Tabun, Sarin y Soman en la 2ª G.M. - Después de terminar la 2ª Guerra Mundial, Reino Unido y USA fabricaron Sarin y la U.R.S.S. decide fabricar Soman. - Los gases han sido empleados en muchos paises: Yemen, Vietnam, Irán, Irak, etc.. - Egipto los usó contra los monárquicos yemenies, desde 1963 hasta 1967. - Irak emplea Tabun, Sarin y VX contra Irán (1979-88). 1991 Durante la guerra del golfo son usadas armas químicas así como destruidas plantas (KHAMISIYAH) sospechosas de producir productos tóxicos con fines destructivos. 1990-00 Se suceden ataques con armas químicas con fines terroristas. El grupo Aum Shinrikyo lanza Sarin en Matsumoto (94) y Sarin fue liberado en el metro de Tokio (95) - 12 muertes y 6 000 afectados-

Union Carbide MIC CH3=N=O Isocianato de metilo El MIC se empleaba como producto de partida para la síntesis del plaguicida, de tipo carbamato, CARBARIL o SEVIN. El veneno respiratorio (MIC), proviene del fosgeno (oxicloruro de carbono, COCl 2 ), que es más tóxico. Éste y el fosfuro de aluminio tienen las mismas propiedades tóxicas. Carbaril Sevin - En Bhopal (India), la trágica noche de 2-diciembre-1984, el escape de isocianato de metilo (MIC) desde una factoría de la Union Carbide productora de SEVIN, produjo varios 10 3 de +, la intoxicación de más 200.000 personas, unas 30.000 catalogadas como inválidas permanentes, por lesiones en pulmones.

Insecticidas organofosforados Son ésteres de fostato, con O sustituidos por S o por otros radicales. (fosfotiolato, fosfotionato, fosfonato, fosforamido, etc) y tienen actividad biológica porque inhiben la acetilcolinesterasa.

Derivados del ácido fosfórico H 3 C O CH 3 O P O H 3 C F DIFP CH 3

Derivados del ácido fosforo-tiolo-tiónico Hidrólisis y desactivación del Malation en diferentes sistemas biológicos FONOFOS

CARBAMATOS: Derivados del ácido carbámico Aldicarb Inhibidores de la acetilcolinesterasa Carbaril Dioxicarb Isolan

Las neuronas se conectan mediante sinapsis y se comunican con neurotransmisores SINAPSIS Cuerpo celular Neurotransmisor Extremo del nervio receptor Célula nerviosa Axón Dendritas Terminaciones sinápticas Extremo del nervio transmisor

Los neurotransmisores abren poros en las membranas sinápticas, que permiten el paso de iones. Los cambios en la concentración de iones generan el potencial de Membrana o potencial de acción. El potencial de acción se genera por la polarización y despolarización periódica de las membranas. El potencial de acción se transmite de una neurona a la siguiente a través de sinapsis. Así se transmite el impulso nervioso. Las sinapsis suelen establecerse entre un terminal de axón y una dendrita u otro axón de otra neurona Así se conectan las neuronas en el sistema nervioso. Inhibición previene la transmisión

SINAPSIS COLINÉRGICA: El neurotransmisor acetilcolina y la enzima acetilcolinesterasa permiten la transmisión de los impulsos nerviosos Con la apertura y cierre de los canales iónicos se va cambiando el potencial de la membrana. La Acetil colina (Ach) abre canales y despolariza la membrana; la acetilcolinesterasa (AChE) permite que se repolarice de nuevo la membrana.

Axón terminal Acetilcolina Receptor de Acetilcolina Los compuestos organofosforados inhiben la actividad enzimática de la ACETILCOLINESTERASA y paralizan la transmisión nerviosa colinérgica Membrana post-sináptica Neurotransmisor: ACETILCOLINA Se une a su receptor Abre canales iónicos Se transmite el impulso nervioso Es degradada por la enzima: Acetilcolinesterasa H + 3 ACETATO COLINA

Las esterasas son enzimas que hidrolizan ésteres Tanto los plaguicidas organofosforados, como los carbamatos, tienen estructuras de ésteres. Los ésteres son hidrolizados por esterasas. Enzima Enzima

ACETILCOLINA Acetilcolinesterasa 3 ACETATO COLINA La acetilcolinesterasa es una esterasa que sigue un mecanismo de acción propio de las SER-proteasas Tiene en el centro activo un resto de SER y cursa con un mecanismo de acción catalítica del tipo: Catálisis covalente, con la generación de un intermediario covalente transitorio.

LA INHIBICIÓN DE LA ACETILCOLINESTERASA por ORGANOFOSFORADOS es IRREVERSIBLE por tanto sus efectos adversos no son fáciles evitar CENTRO ACTIVO DE LA ENZIMA Lugar esteárico ENZIMA Lugar aniónico CENTRO ACTIVO DE LA ENZIMA Unida la Acetilcolina que se hidroliza Unido irreversiblemente el paration Los organofosforados forman un éster estable con el OH de la SER del centro activo de la Enzima y la reacción no prospera; la enzima queda bloqueada e inactiva. Los carbamatos forman ésteres menos estables. Soman Envejecimiento Inhibición

Enzima inhibida con paration SER RECUPERACIÓN DE LA ACETILCOLINESTERASA TRATAMIENTO CON OXIMAS La estructura de los aductos del paration o del DIPF con la aceticolinesterasa son covalentes y estables. El grupo hidroxilo del resto de SER en el centro activo de la E se encuentra fosforilado irreversiblemente. Enzima inhibida con DIFP + H Acetilcolinesterasa reactivada PAM REACTIVACIÓN de la acetilcolinesterasa con I- DE ALDOXIMA DE METILPIRIDINA (PAM). El PAM tiene un ión amonio cuaternario que se une al lugar aniónico del centro activo de la E inhibida. El grupo hidroxilamina del PAM ataca al fosforilo de la E inhibida, liberando un complejo PAM-DFP y produciendo la regeneración de la acetilcolinesterasa.

La protección física es la mejor prevención. Para fallos en la protección física: trajes, guantes, botas y máscaras. Se ha diseñado la defensa individual: AUTO-ADMINISTRACIÓN DE ANTÍDOTOS Autoinyector de antídotos 2 mg de Atropina y 600 mg de Cl de pralidoxime ATROPINA, benacticina Son antagonistas de la Acetilcolina; la 1ª bloquea los receptores muscarínicos. Estos tratamientos son válidos para dosis que alcancen hasta algo más de la DL 50 Para dosis más graves, además es necesaria respiración asistida. PRETRATAMIENTO: PIRIDOSTIGMINA (Carbamato): Inhibidores reversibles de la Acetilcolinesterasa, previene la unión de los agentes nerviosos y sus efectos. En su presencia, la formación de ésteres estables entre la ENZIMA y los organofosforados será más lenta. OXIMAS: PRALIDOXIME Reactivan a la acetilcolinesterasa que ha sido inhibida por un agente nervioso. Es más eficaz en aquellos órganos donde abundan los receptores nicotínicos (uniones neuromusculares o placas motoras)

MONOOXIGENASAS El citocromo P450 transforma los xenobióticos en derivados más polares y a veces más tóxicos, el paraoxion es 9000 veces más tóxico que su precursor Malation INSECTOS Cit P450 Malaoxon Paraoxon (x 9000)

ESTERASAS Las esterasas son enzimas hidrolíticas que descomponen ésteres, lo que generalmente significa su desactivación. Productos de hidrólisis Las dotaciones enzimáticas de los organismos son diferentes y hacen que las HIDRÓLISIS de los organofosforados sean distintas. Esto explica las toxicidades diferenciales o específicas de acción de algunos compuestos sobre algunos organismos y no sobre otros.

Las esterasas hidrolizan los ésteres fosfato hasta derivados más inactivos. Los organismos con actividades esterasas en suero pueden paliar mejor el impacto tóxico de los Insecticidas organofosforados o de los agentes nerviosos. Esto es lo que ocurre en mamíferos. Aunque el efecto tóxico siempre dependerá de la dosis del compuesto. Los insectos no tienen estas actividades o las poseen de forma minoritaria y sí que tienen actividades enzimáticas O.F.M. Cit P450, que transforman metabólicamente a los compuestos organofosforados en derivados, a veces, más tóxicos. Además, la transmisión nerviosa en insectos es siempre colinérgica, por lo que los insecticidas organofosforados paralizan inmediatamente todos sus sistemas. Todos estos factores hacen que algunos insecticidas sean específicamente más activos contra los insectos. Los carbamatos tienen la ventaja de que inhiben la acetilcolinesterasa reversiblemente.