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Curso: Bioquímica y Toxicología UNIDAD II: DINÁMICA DE LOS XENOBIÓTICOS EN EL ORGANISMO Tema: Exposición y Absorción de Xenobióticos y sus características que influyen en su absorción http://guiatoxicologia.wordpress.com/ http://guiatoxicologia.wordpress.com/ LOGRO DE APRENDIZAJE DE LA SESIÓN Al término de la sesión, el estudiante elabora un resumen sobre las principales rutas de exposición y absorción de un xenobiotico, tomando información relevante de la clase; presentándolo con claridad, pertinencia y fundamentación. FASES DE LA DINÁMICA DE UN XENOBIÓTICO EN LOS ORGANISMOS (EADME) 1.- EXPOSICIÓN 2.- ABSORCIÓN 3.- DISTRIBUCIÓN 4.- BIOTRANSFORMACIONES 5.- ELIMINACIÓN http://www2.uah.es/tejedor_bio/bioquimica_ambiental/T3.htm http://www2.uah.es/tejedor_bio/bioquimica_ambiental/T3.htm ABSORCIÓN DISTRIBUCIÓN BIOTRANSFORMA CIONES http://es.wikipedia.org/wiki/Farmacocin%C3%A9tica http://es.wikipedia.org/wiki/Farmacocin%C3%A9tica 1. RUTAS DE EXPOSICIÓN EXPOSICIÓN: Manera cómo el organismo se pone en contacto con los tóxicos. VÍAS DE ABSORCIÓN: 1) Mayoritarias : inhalatoria, cutánea, gastrointestinal 2) Minoritarias : placentaria, leche materna y parenteral http://www.jmcprl.net/HIGIENE-TOXICO01/ http://www.jmcprl.net/HIGIENE-TOXICO01/ • Las principales rutas de entrada de los Xenobióticos en los organismos son: gastrointestinal, la dérmica y la respiratoria. • La vía alimentaria es la de mayor incidencia generalizada, sin considerar algunas exposiciones profesionales. • Es el ingreso del Xenobióticos en la sangre, atravesando las distintas barreras biológicas. • Proceso por el cual un compuesto penetra dentro del torrente circulatorio de un organismo desde el entorno ambiental en el que se mantiene dicho organismo, después podrá llegar hasta el medio celular (órgano, tejido, etc). • La transferencia hasta el interior de un orgánulo subcelular, aislado por membranas, puede ser necesaria para que el tóxico pueda ejercer la interacción molecular con la macromolécula correspondiente 2. ABSORCIÓN MECANISMO DE ABSORCIÓN • Sea cual fuere la vía de entrada de los xenobióticos: ruta dérmica, oral o por inhalación, las membranas son la primera estructura biológica con la que se encuentran. • Las membranas biológicas están compuestas por fosfolípidos, colesterol y proteínas. http://html.rincondelvago.com/la-membrana-celular.html http://html.rincondelvago.com/la-membrana-celular.html MECANISMOS FISIOLÓGICOS DE TRANSPORTE A TRAVÉS DE MEMBRANAS • 1. Difusión pasiva o simple • 2. Filtración / Difusión facilitada • 3. Transporte activo • 4. Endocitosis 1. DIFUSIÓN PASIVA O SIMPLE • Se lleva a cabo cuando el movimiento de sustancias en la célula iguala las concentraciones de un medio determinado • Este tipo de transporte se realiza de manera espontánea, principalmente con gases como el nitrógeno, dióxido de carbono, oxígeno y moléculas sin carga como el etanol y la urea, los cuales pueden entrar y salir libremente según la concentración del medio donde la sustancia se encuentre. • No requiere de la intervención de proteínas de membrana Una membrana semipermeable separa dos compartimentos con concentraciones distintas de un soluto: con el paso del tiempo, el soluto difundirá hasta alcanzar el equilibrio a ambos lados. http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Diffusion.jpg http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Diffusion.jpg 2. FILTRACIÓN / DIFUSIÓN FACILITADA • Bajo el mismo principio que en el caso de la difusión simple, la difusión facilitada opera de modo similar, pero está facilitada por la existencia de proteínas canal, que son las que facilitan el transporte de, en este caso, agua o algunos iones y moléculas hidrófilas • La filtración a través de los poros es un posible canal para moléculas de tamaño relativamente pequeño (MW 100), pero las moléculas grandes son excluidas. La filtración es considerada importante en los mecanismos de eliminación más que en los de absorción. La difusión facilitada involucra el uso de un proteína para facilitar el movimiento de moléculas a través de la membrana. En algunos casos, las moléculas pasan a través de canales con la proteína. En otros casos, la proteína cambia su forma, permitiendo que las moléculas pasen a través de ella. http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Scheme_facilitated_diffusion_in_cell_membrane-es.svg http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Scheme_facilitated_diffusion_in_cell_membrane-es.svg 3. TRANSPORTE ACTIVO • En él se efectúa un transporte en contra del gradiente de concentración o electroquímico • Las proteínas transportadoras implicadas consumen energía metabólica (comúnmente ATP) • No es aplicable para XBs http://molinavirginiabiologia.blogspot.com/2012_02_01_archive.html http://molinavirginiabiologia.blogspot.com/2012_02_01_archive.html 4. ENDOCITOSIS • La pinocitosis y la fagocitosis son procesos especializados en los que las membranas celulares se invaginan o fluyen alrededor de un tóxico y lo engullen; así son capaces de transferirlo a su interior, sin atravesar estrictamente la membrana. http://es.wikipedia.org/wiki/Endocitosis http://es.wikipedia.org/wiki/Endocitosis 1. TAMAÑO Y FORMA DE LA MOLÉCULA La permeabilidad de la membrana parece ser inversamente proporcional al tamaño molecular 2. GRADO DE IONIZACIÓN La naturaleza anfipática de las membranas crea una barrera para los iones, compuestos altamente polares, aunque no los excluye completamente Ecuación de Henderson Hasselbach 3. COEFICIENTE DE PARTICIÓN Los compuestos liposolubles atraviesan mejor las membranas biológicas. Coeficiente de reparto Kow: Depender del coeficiente de partición (lípido/agua) Kow = B/A “El Coeficiente de reparto (Kow) afecta a la absorción” VELOCIDAD Y EXTENSIÓN DE LA ABSORCIÓN La velocidad de absorción, en un lugar determinado, depende como todos los procesos de transporte de masa, del área de transferencia, del gradiente de concentración a través de la membrana y del coeficiente de transferencia de masa. FACTORES QUE AFECTAN LA VELOCIDAD DE ABSORCIÓN Alta irrigación sanguínea. Tiempo de residencias prolongados Superficies expandidas (vellosidades del intestino) Películas muy delgadas (alveolos pulmonares) ACUMULACIÓN SELECTIVA DE LOS TÓXICOS “Lo importante no es quien inicia el partido sino quien lo termina”. John Wooden GRACIAS
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