Fundamentos de toxicología (50)

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Se ha visto que las proteínas de superficie de las
células juegan un papel muy importante en el reco-
nocimiento y en la adhesión celular. Estas molécu-
las (como las cadherinas, integrinas, ocludinas,
etc.) establecen las uniones célula-célula y célula-
sustrato, y también intervienen en la transmisión
de señales intracelulares y como reguladoras de
funciones.
Con estas propiedades son capaces de partici-
par en una serie de procesos fisiológicos como
desarrollo de tejidos, barrera epitelial, aprendiza-
je y memoria y respuesta inmunitaria. Pero algu-
nos metales y otras sustancias pueden afectar
estos procesos cuando se unen a las citadas prote-
ínas, que actúan como dianas de la toxicidad de
esos agentes químicos. Así, el cadmio y otros
metales divalentes se unen a la E-cadherina en las
células epiteliales, lo que aumenta la permeabili-
dad del epitelio y alteración de las vías de señales
intracelulares.
Aunque los metales son significativamente tóxi-
cos, son también cofactores esenciales para
muchas actividades biológicas; esta dualidad ha
provocado el desarrollo de mecanismos de trans-
porte y de regulación homeostática. Así, las células
disponen de un complejo abanico de transportado-
res, chaperonas, factores de transcripción y capta-
dores destoxicantes (metalotioneínas, metalocha-
peronas, etc.) para sobrevivir a las ingerencias
tóxicas.
Actualmente se sabe que:
a. Los iones metálicos realizan una estimulación
directa o indirecta sobre la transcripción genética.
b. Los sistemas de transporte permiten a las
células adquirir metales esenciales y evitar los
efectos tóxicos de los iones tanto esenciales como
no-esenciales.
c. Las chaperonas metálicas intracelulares diri-
gen la distribución de los iones a enzimas, trans-
portadores y factores de transcripción, al mismo
tiempo que protegen a las moléculas sensibles y a
las funciones celulares de la toxicidad inducida por
los metales.
d. Los metales de la dieta, principalmente el
cinc, participan en la modulación de la expresión
de genes implicados en la homeostasis de los
metales en general, y en la respuesta al estrés cau-
sado por éstos.
CLASES DE MECANISMOS
Si deseamos conocer más profundamente cómo
ocurren estos procesos, tendremos que buscar los
mecanismos moleculares en que se fundamentan.
Básicamente, todos ellos se inician con la unión de
un número suficiente (número crítico) de molécu-
las del tóxico con otras tantas estructuras del ser
vivo, que se conocen como órganos o moléculas
diana, a partir de cuya unión se suceden procesos
de transducción de señales que acaban afectando a
la vida celular. De acuerdo con Rang et al., 2004,
estas dianas suelen ser proteínas clasificables
como:
— receptores (véase apartado de Toxicidad
selectiva),
— canales iónicos,
— enzimas,
— moléculas transportadoras.
Consecuentemente, los mecanismos de toxici-
dad pueden resumirse en los siguientes (Tabla 6.3):
a) Mecanismos mediados por receptores: son de
acción específica.
b) Mecanismos no mediados por receptores:
poseen acciones específicas e inespecíficas.
c) Procesos desencadenados por reacciones
inmunitarias, a través de mecanismos mediados y
no mediados por receptores y con acciones especí-
ficas e inespecíficas.
Veámoslos con algún detalle:
a) Mecanismos de acción mediados por recepto-
res, que son siempre de carácter específico, y sobre
los que actualmente existe un gran caudal de investi-
gaciones e información (véase Toxicidad selectiva).
b) Mecanismos no mediados por receptores, que
a su vez pueden ser:
b. 1. Acciones específicas basadas en:
b. 1.1. Interacción con moléculas pequeñas e
iones, con formación de quelatos.
b. 1.2. Reemplazo o sustitución de constituyen-
tes celulares por xenobióticos (K por Li, Cl por Br,
Ca por Pb, fosfolípidos extraños).
b. 1.3. Suplantación de metabolitos por antime-
tabolitos, que interrumpen procesos metabólicos o
MECANISMOS DE TOXICIDAD 169
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	Toxicología fundamental
	Contenido
	Capítulo 6
	CLASES DE MECANISMOS