Dr. José Víctor Calderón Salinas Departamento de Bioquímica Centro de Investigación y de...
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Dr. José Víctor Calderón Salinas
Departamento de Bioquímica
Centro de Investigación y de Estudios Avanzados IPN (CINVESTAV)
Instituciones:Departamento de Bioquímica, CINVESTAVFacultad de Medicina, UAC-Torreón Coah.Departamento de Psicología, ISCYTACFacultad de Medicina, UNAMInstituto de Fisiología Celular, UNAMInstituto de Investigaciones Biomédicas, UNAMCentro Médico Nacional Siglo XXI, IMSSCentro Médico la Raza, IMSSInstituto Nacional de Pediatría, SSAInstituto Nacional de Nutrición, SSACyATEC, León Gto.
Profesionales en:Médicos, Químicos, Biólogos, Psicólogos,Investigadores en diversas áreas., estudiantesde licenciatura y posgrado.
Gobiernos de los Estados y Diferentes empresasde la asociación de industrias procesadoras de plomo AC
BioquímicaMedicina
Resolución de problemas deimportanciasocial y laboral
Búsqueda deindicadores de dañoy de susceptibilidad
Tratamientosalternativos
Exposición a plomoen Torreón, Coah.
Transporte
Membranas
MetabolismoMecanismos bioquímicos de daño
Mecanismos bioquímicos de defensa
Interacciónmetal-macromolécula
Transportede plomo
Respuesta antioxidante
Exposición a plomo
Ocupacional Ambiental
Industrias PrimariasMetalúrgicas
Industrias SecundariasPinturasAcumuladoresMetal-mecánicasRefinadoras
Población de riesgoCercaníaFamiliares
Población abiertaAmbiente abiertoUtensilios
Niños expuestos cronicamente a plomoTorreón, Coah.Queretaro, Qro.Pachuca, Hgo.Ciudad de México.
Edad 7 – 12 años (27.2 ug Pb/dl)
Adultos expuestos ocupacionalmente a plomoTorreón, Coah.Leon, Gto.Pachuca, Hgo.Oaxaca, Oax.Ciudad de México.
Edad 20 – 45 años (65.3 ug Pb/dl)
Grupos de estudio
Interacción de plomocon macromoléculas
CovalenteElectrostáticaEstereoespecífica
ReversibleIrreversible
Con alteración funcionalSin alteración funcional
CompetitivaNo competitiva
Metabolitos nocivos
OxidantesALAHierro libreHemo libreZinc libre
AductosProteínasDNA
Modificación del metabolismoDependiente de calcioDependiente de zincOtros divalentes
Daño a órganos y sistemas
RiñónNervioso centralNervioso periféricoHematológicoDigestivoHepático
Metabolitos nocivos
OxidantesALAHierro libreHemo libreZinc libre
AductosProteínasDNA
Modificación del metabolismoDependiente de calcioDependiente de zincOtros divalentes
Tejidoamortiguador
Tejido deacumulación
Pb en sangre
Distribucióny
RedistribuciónDaño
Excreción
Absorción
***
*
*
PbS PEL CMI CMII CIE Niños en la zona de exposición
n=98, *P<0.05
5-
4-
3-
2-
1-
0-
Niños noexpuestos
Unidades relativasDaño
bioquímico
Daño fisiológico
Neuromotor y neurológico
Absorciónde plomo
Niños expuestos ambientalmente a plomo
Pb PEL CMIRESISTENTES
*
*
*
5-
4-
3-
2-
1-
0-
Noexpuestos
Pb PEL CMISUSCEPTIBLES
*
*
*Menor daño bioquímico y fisiológico
TM-T T
T2
Daño a la función
M-Dañada
M
Función alterada
Entrada ySalida delToxico
Metabolismodel Toxico
Secuestro del Toxicoen moléculas resistentes
Cambio en laconcentracionde moléculasdañadas
Aumento de lafunción o cambiode la función
Correcciónde la funcióno funciónalterna
0
0.5
1
1.5
2
2.5
3
3.5
4
1 5 9 13 17 21 25 29 33 37 41FRACCION
DO
Proteína total
Plomo radioactivo
Proteína de 10 kDa
Hemoglobina
Hay proteínas que unen plomo
ACTIVIDAD DE G6P-D
+ Pb +Pb +Prot 10 kDa
1.0 -
0.5 -
0 -
*
No hay plomolibre
Niños expuestos ambientalmente a plomo
RESISTENTES
*
Hb Prot-10 kDa
2-
1-
0-
No expuestos
Hb Prot-10 kDa
SUSCEPTIBLES
*
Aumento de la proteína
Concentración de proteína de 10 kDa en el
diagnóstico de la susceptibilidad
PbS
PEL
Prot. 10 kDa
PbS
PEL
Prot. 10 kDa
n = 15, P>0.05
Susceptible Resistente
Evaluación de la evolución del tratamiento en pacientes expuestos
ocupacionalmente a plomo
El tratamiento con antioxidantes resulta en menor oxidación y menor daño a proteínas, aun sin reducir la concentración de plomo en sangre
*
**
*
Valores deno expuestos
*
*
**
Valores deno expuestos
Calcio 1g/día Vit C 1g/día, Vit E 400U/día
Valores deno expuestos
n>43*P<0.05
0
20
40
60
80
100
120
0 3 6 9 12 15 18
Tiempo (meses)
Pb
S (
ug
/dl)
0
200
400
600
800
1000
1200
AL
A-d
(m
mol/
h/m
l)
0
0.2
0.4
0.6
0.8
1
1.2
1.4
1.6
1.8
TB
AR
s (n
mo
l/m
l)
Medidas higiénicodietéticas
Tratamiento quelante solo en pacientes con daño neurológico severo
Reducción de mas del 50% de los coeficientes motoresReducción de mas del 50 % de potenciales evocadosConvulsionesFranca alteración de la personalidad
Tx quelante administrado en el IMSSPenicilamina 150 mg/kg/día/5 días, cada 15 días/3 secuencias
El tratamiento con antioxidantes y quelantes resulta en menor oxidación y una disminución transitoria de la concentración de plomo en sangre y de la actividad de las enzimas
Vit C 1g/día, Vit E 400U/día
Valores deno expuestos
n>41*P<0.05
Valores deexpuestos
** *
*
*
Quelante
* * * *
Valores deno expuestos
Valores deexpuestos
**
*
*
**
Valores deno expuestos
Valores deexpuestos
**
0
200
400
600
800
1000
1200A
LA
-d (
mm
ol/
h/m
l)
0
0.3
0.6
0.9
1.2
1.5
1.8
TB
AR
s (n
mo
l/m
l)
0
20
40
60
80
100
120
0 2 4 6 8 10 12
Tiempo (meses)
Pb
S (
ug
/dl)
Total
Cont Exp
No Cont Exp
Tratamiento
Pacientes que no continuaron expuestos a plomo (No Cont Exp); pacientes que continuaron expuestos a plomo (Cont Exp)Tratamiento quelante con penicilamina 150 mg/kg/día/5 días, cada 15 días/3 secuenciasLos pacientes continúan con el esquema de vitaminas
n = 41; n = 27, n = 23*p < 0.05
*
*
*
**
*
Valores deno expuestos
Valores deexpuestos
*
n = 41n = 15*p < 0.05
Tratamiento quelante con penicilamina 150 mg/kg/dia/5 dias, cada 15 dias/3 ciclos
Vit. C 1g/d + Vit D 400 U/d Quelante
Sin Antioxidantes
Con Antioxidantes
El tratamiento con antioxidantes y quelantes resulta en una recuperación de las actividades neuromotoras
Pb4 µM, 5 días
Pb 4 µM, 5 días y trolox µM
La incubación con plomo previene los
cambios morfólogicos de los eritrocitos
expuestos a plomo en condiciones in vitro
Control 5 días
Tejidoamortiguador
Tejido deacumulación
Pb en sangre
Distribucióny
RedistribuciónDaño
Excreción
Absorción
Antioxidantes
Valores deno expuestos
Valores deexpuestos
Vit C 1g/día, Vit E 400U/día
Valores deno expuestos
n>6*P<0.05
Valores deexpuestos
Quelante
123
4*
Las repeticiones del tratamiento quelante genera reducciones transitorias de la concentración de plomo en sangre
Diagnostico de Daño Renal Crónico
Microalbuminuria(3 tomas independientes, con margen de una semana)Orina de 24 horas>30 mg/día
Diagnóstico de Enfermedad Renal Crónica
Albuminuria(3 tomas independientes, con margen de una semana)Orina de 24 horas>300 mg/día
600 -
300 -
0 -
Proteinuria y albuminuria en pacientes expuestos a plomo
Noexpuestos
Proteínas en orina(mg/día)
La exposición a plomo incrementa el daño renal
n>16*P<0.05
Expuestos
*
Noexpuestos Expuestos
*
- 60
- 30
- 0
Albumina en orina(mg/día)
Incidencia de enfermedad renal crónica (ERC) y de Daño RenalCrónico (DRC) en pacientes expuestos a plomo
La exposición a plomo incrementa la incidencia de daño renal
n>325
600 -
300 -
0 -
Proteinuria en pacientes expuestos a plomo
Noexpuestos
*
Proteínas en orina(mg/día)
El tratamiento quelante incrementa el daño renal
n>16*P<0.05
Expuestos sinTx quelante y conAntioxidantes
Expuestos conTx quelante
Expuestos conTx quelante yAntioxidantes
*****
60 -
30 -
0 -
Microalbuminuria en pacientes expuestos a plomo
Noexpuestos
*
Albumina en orina(mg/día)
El tratamiento quelante incrementa el daño renal
n>16*P<0.05
Expuestos sinTx quelante y conAntioxidantes
Expuestos conTx quelante
Expuestos conTx quelante yAntioxidantes
*****
60 -
30 -
0 -
Microalbuminuria en pacientes expuestos a plomo
Noexpuestos
*
Albumina en orina(mg/día) El tratamiento
antioxidante reduce el daño renal
n>16*P<0.05
Expuestos despuésdel Tx antioxidante
Expuestos antesdel Tx antioxidante
**
Cuerpos de inclusión en células de corteza renal de ratas intoxicadas con plomo. Microscopía electrónica de transmisión.
Núcleo Cuerpo de inclusión Proteínas asociadas en los cuerpos de inclusión
Las muestras de riñón se homogenizaron (a) y se trataron con EDTA 0.5%2.5 horas a 37ºC. Posteriormente se dializaron (b) y se incubaron con
0.339 (c), 0.678 (d), 1.356 (e), 3.39 (f) y 6.78 (g) µM de plomo.
28.8 kDa
9.1 kDa
16.8 kDa
a b c d e f g
inmunodetección
Sin Plomo
Con Plomo
Proteínas renales de los cuerpos de inclusión que unen plomo
Concentración relativa de PCI en trabajadores intoxicados con plomo
2-
1-
0-
Orina No expuestos
Expuestos a plomo
n>52*P<0.05
Suero No expuestos
Expuestos a plomo
*
*
Presencia de proteína de cuerpos de inclusión PCI en la orina depacientes expuestos a plomo
La exposición a plomo incrementa la presencia de PCI en orina
n>79*P<0.05
Concentración relativa de PCI en pacientes conDaño Renal Crónico (DRC)
2-
1-
0-
Orina No expuestos
Expuestos a plomo
s/DRC c/DRC
****
*Mayor concentración
n>9*P<0.05
Suero No expuestos
Expuestos a plomo
s/DRC c/DRC
*
Presencia de proteínas de cuerpos de inclusión (PCI) en Pacientes con daño renal crónico
La presencia de PCI se asocia con daño renal
Concentración de albumina en orina de pacientes intoxicados con plomo y con altas concentraciones de PCI
BioquímicaMedicina
Resolución de problemas deimportanciasocial y laboral
Búsqueda deindicadores de dañoy de susceptibilidad
Tratamientosalternativos
Mecanismos bioquímicos de daño
Mecanismos bioquímicos de defensa
[email protected] de Bioquímica
Médica
Departamento de Bioquímica
Centro de Investigación y de Estudios Avanzados
(CINVESTAV)