Fundamentos de toxicología (62)

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que, en conjunto, constituye la reacción de Ha
ber-Weis, en que el Fe3+ actúa de catalizador para:
O2
•– + H2O2 → OH• + OH– + O2
Frente a ellos las células poseen varios mecanis-
mos defensivos. Las células aeróbicas contienen
en la mitocondria o en el citosol varias formas de
la enzima superóxido dismutasa (SOD) (metalo-
enzimas con Cu, Zn-Cu, Mn, Fe), que transforma
el superóxido en peróxido de hidrógeno. Es un
importante grupo de metaloenzimas que pueden
ser citosólicas, mitocondriales o extracelulares.
Su síntesis es codificada por tres genes: SOD1,
para la SOD-Cu,Zn, citosólica, SOD2, para la
SOD-Mn, mitocondrial, y SOD3, extracelular. 
La dismutación supone la reacción de dos molé-
culas de la misma especie; así la SOD cataliza la
reacción de dos moléculas de anión superóxido,
tras la que una molécula sale oxidada en forma de
oxígeno molecular (O2), y la otra reducida, como
peróxido de hidrógeno (H2O2). La SOD puede ser
inducida por exceso de radicales libres y, en los
pulmones, por el oxígeno hiperbárico; por el contra-
rio, algunas sustancias son inhibidoras de la SOD,
como disulfiram, aminotriazol, etc., que refuerzan
el proceso oxidativo. Por su parte, en los peroxiso-
mas hay catalasa para descomponer el agua oxige-
nada. Además la célula dispone de un sistema de
reducción, denominado del glutatión, integrado por
las enzimas glutatiónperoxidasa, glutatiónreducta-
sa (dependiente de selenio) y glucosa-6-fosfatodes-
hidrogenasa (G-6-P).
Así, para combatir el H2O2 que se forma conti-
nuamente en los peroxisomas, se dispone de 2
enzimas, la catalasa y la glutatión peroxidasa
(GS-Px), cuyo producto final es el radical hidroxi-
lo, extremadamente reactivo, originado en la reac-
ción de Fenton catalizada por hierro. 
La presencia de cantidad suficiente de selenio es
imprescindible para la actividad óptima de la glu-
tatiónreductasa, de la cual se han identificado 4
variedades: GSHPx-1, GSHPx-2, GSHPx-3 y
GSHPx-4
Las metalotioneínas no se limitan al transporte
de metales, sino que también, al unirse a ellos, les
impiden formar radicales libres peligrosos. Así, el
cadmio y el mercurio que, por su afinidad con los
compuestos nucleófilos se unen a los grupos tioles
presentes en albúmina, cisteína, homocisteína, glu-
tatión, metalotioneína, etc, inactivádolos y trans-
portándolos, se liberan con relativa facilidad de la
mayoría de dichas moléculas excepto de las meta-
lotioneínas.
Las formas moleculares oxidadas y las que
venimos denominando de oxígeno activo integran
las llamadas especies reactivas de oxígeno (ROS),
de la misma manera que hay especies reactivas
de nitrógeno (RNS), de cloro (RClS), etc., expre-
siones que abarcan no sólo a los radicales libres
sino también a otras moléculas oxidantes o que
pueden convertirse fácilmente en radicales (véase
Tabla 6.4).
Las especies reactivas de oxígeno (ROS) se
producen habitualmente en todos los organismos
aerobios, en los que los agentes tóxicos, incluidos
los contaminantes ambientales, perturban el equi-
librio redox celular y conducen a una alteración
de las funciones biológicas normales. Este dese-
quilibrio contribuye al envejecimiento, a la pro-
ducción de enfermedades (patogénesis), al cáncer
y a cambios en la expresión de diferentes genes
MECANISMOS DE TOXICIDAD 181
Radicales libres No radicales
De oxígeno De oxígeno
Superóxido, O•_ Peróxido de hidrógeno, H2O2
Hidróxilo, OH• Ozono, O3
Hidroperoxilo, HO•2 Singlete de oxígeno, 
1O2
Peroxilo, RO•2 Peróxidos orgánicos, ROOH
Alcohoxilo, RO• De nitrógeno
De nitrógeno Ácido nitroso, HNO2
Óxido nítrico, NO• Catión nitrosilo, NO+
Dióxido de nitrógeno, NO•2 Anión nitroxilo, NO
–
De cloro Catión nitrilo (nitronio), NO+2
Cloro atómico, Cl• Peroxinitrito, ONOOR
De bromo Cloruro de nitrilo (nitronio),
Bromo atómico, Br• NO2 Cl
De cloro
Gas cloro, Cl2
Ácido hipocloroso, HOCI
Cloraminas
De bromo
Ácido hipobromoso, HOBr
Según Whiteman, 2003.
Tabla 6.4. Resumen y nomenclatura 
de las especies reactivas ordenados según 
crece su actividad
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