Faculdade de Medicina da Universidade de Coimbra Bioquímica I - 1º Ano Turma: 1 Seminário Orientado 9 Toxicidade do Monóxido de Carbono Realizado por: Ana Rita Pereira Bruno Gil Gonçalves Bruno Fernandes Bruno Cabrita Bruno Valentim Carla Andreia Carlos Diogo Lopes Carlos Pereira Carolina Lopes Objectivos 1. Identificar os mecanismos bioquímicos/moleculares envolvidos na toxicidade do monóxido de carbono; 2. Descrever sumariamente as repercussões clínicas da intoxicação com monóxido de carbono; 3. Descrever as fontes endógenas de monóxido de carbono; 4. Analisar o papel do monóxido de carbono na sinalização celular. DEFINIÇÃO O Monóxido de Carbono (CO) é um gás inodoro, incolor e muito tóxico. Toxicidade do Monóxido de Carbono Ínicio . . . . . . . . . . . . . O monóxido de carbono (CO) . . . . . . difunde-se rapidamente no sangue . . através . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Sair dos pulmões causando danos e uma resposta adaptativa. . Toxicidade do Monóxido de Carbono Ínicio . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . CO provoca hipoxia através da . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Sair formação de carboxihemoglobina. . Toxicidade do Monóxido de Carbono Ínicio . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Deslocação para a esquerda da . . . . . . . . . . . . . . curva de oxihemoglobina. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Sair dissociação da . Toxicidade do Monóxido de Carbono Ínicio . . . . . No . . . . . receptor glutamato . pós-sinaptico despolariza o a . . membrana abrindo canais de . . . . . . catiões . . não especificos que permitem a entrada de um fluxo . de iões Na+ e Ca2+. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Sair . Toxicidade do Monóxido de Carbono Ínicio . . . . . . . . . . . . . Activação . . . da óxido nítrico . . . sintase gera óxido nítrico (livre . . no radical), que pode reagir com . . . . . . . . . . . . . . o superóxido (O2-) para gerar peroxinitrito (ONOO-), que pode . desempenhar um papel directo . . . . . . . . . . . . . . . na lesão neuronal. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Sair . Toxicidade do Monóxido de Carbono Ínicio . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Os níveis de nitrito aumentam . . . . . . . . . . . . . . bastante, o que leva a danos das células nervosas. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Sair . Toxicidade do Monóxido de Carbono Ínicio . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Hipoxia cerebral provoca stress . . oxidativo, necrose e apoptose, . contribuindo para inflamação e . . . . . . . . . . . . lesões. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Sair . Toxicidade do Monóxido de Carbono Ínicio . . . . . . . . . . . . . O CO provoca também inflamação . . . . . . . . aumentando os níveis de heme no citosol . . . . . . . . . . . . . e da enzima heme oxigenase-1 (HO-1), resultando em . . stress no intracelular. . . oxidativo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Continua . . Sair meio . Toxicidade do Monóxido de Carbono Ínicio . . Fonte endógena do CO . . . . . Heme oxigenase: . . . A isoenzima Heme oxigenase . (HO) é responsável pelo catabolismo do grupo . . . . . heme formando ferro, biliverdina e . . . monóxido de carbono (CO) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . A Isoenzima (HO) . tem varias isformas: enzima HO-1 (forma indutivel), HO-2 . . . . . . . . (forma constitutiva) e HO-3. . . . . . . . . . . . . . Sair Continua . Toxicidade do Monóxido de Carbono Ínicio . . A actividade da Heme oxigenase (HO) é maior no baço (macrofagos), . . onde . . . os eritrocitos velhos são retidos e destruídos; . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . O ião Fe2+ é transportado no . . . . . . sangue pela transferrina, vindo a . acumular-se no fígado sob a forma . . . . . . . . . de ferritina; . . . . . . . . . . . Biliverdina é convertida em posteriormente bilirrubina biliverdina redutase. . . Sair pela . Toxicidade do Monóxido de Carbono Ínicio . . . . . . . . . . . . . . . . . . . CO liga-se a proteinas heme, tais . . como citocromo . (CCO), prejudicando a função . . . . . . . . . mitocondrial, contribuindo assim . . para a hipóxia. . . c-oxinase . . . o . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Sair . Toxicidade do Monóxido de Carbono Ínicio . . . . . . . . . . . . . Finalmente, o CO induz respostas ao . . . . . . stress celulares, tais como a activação . . de hipoxia-inductível, factor 1α (HIF1α), que pode induzir o regulamento . . . . . . . . . . . . . . . dos genes. Esta regulação genética pode ser protectora ou resultar em danos, dependendo da dose de CO e de . . . . . . . . . . . . . . pessoa para pessoa. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Sair . Toxicidade do Monóxido de Carbono Ínicio . . . . . . . . . . . . . . . . O CO liga-se às plaquetas causando a . . . . . libertação de óxido nítrico (• NO). O Excesso de NO produz peroxinitrito . (ONOO-), . . . . . . a função . . . . . . prejudicando mitocondrial, o que contribui para . . hipóxia. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Sair . Toxicidade do Monóxido de Carbono Ínicio . . . . . . . . . . . O CO causa a agregação de plaquetas . . com neutrófilos e desgranulação de . . . . . . neutrófilos, envolvendo a libertação ou . . produção de mieloperoxidase (MPO), e oxigénio que espécies reactivas de . proteases . . . . . . . . . . . . . . oxidativo, peroxidação apoptose. . . provocam . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Sair o stress lipídica e . Toxicidade do Monóxido de Carbono Ínicio . . . . . . . . . . . . . . . . As proteases interagem com a . . . . . xantina desidrogenase (XD) nas células do endotélio, formando a . . . . . . . . . . . . . . xantina oxidase (XO), que inibe . mecanismos endógenos contra o stress oxidativo. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Sair . Toxicidade do Monóxido de Carbono Ínicio . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Os produtos da peroxidação lipídica formam adutos com a proteína básica . da mielina, alterando a sua estrutura, . . . . . . . . . . . . provocando uma resposta imunológica, . . activando a micróglia causando efeitos neuropatológicos. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Sair . Repercussões clínicas consoante o tipo de intoxicação A intoxicação crónica: dores de cabeça, náuseas, vómitos, fatiga crónica, sofrimento afectivo e emocional, perdas de memória, dificuldade em trabalhar, distúrbios no sono, vertigens, parestesias, infecções recorrentes, dor abdominal, e diarreia A intoxicação aguda: vertigens, fraqueza muscular, distúrbios visuais, taquicardia, perturbações de comportamento, desmaios e, no limite, o coma ou mesmo a morte Os sinais e sintomas de intoxicação pelo monóxido de carbono têm origem em orgãos com alto consumo de oxigénio, tal como o cérebro e o coração. Continua Continua Fórmulas obtidas através da ressonância magnética 3-T de alta sensibilidade: Comparação entre um individuo de 21 anos de idade (A e B) e um voluntário da mesma idade com um historial de intoxicação de monóxido de carbono(C e D). Continua A ressonância magnética do tipo T2 mostra imagens de edemas no hipocampo do indivíduo após intoxicação por monóxido de carbono (F) comparativamente com o indivíduo normal (E). Voltar ao esquema Toxicidade do Monóxido de Carbono Ínicio . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Sair . Bibliografia e cibergrafia STRYER, Lubert; BERG, Jeremy M.; TYMOCZKO, John L., Biochemistry, 5ª edição, International Edition, New York 2002 http://bases.bireme.br/cgibin/wxislind.exe/iah/online/?IsisScript=iah/iah.xis&src=google&base=LILACS&lan g=p&nextAction=lnk&exprSearch=402577&indexSearch=ID http://en.wikipedia.org/wiki/Heme_oxygenase http://www.bobschuster.com/co/damage/ http://en.wikipedia.org/wiki/Heme http://ltc.nutes.ufrj.br/toxicologia/mIX.gas.htm http://www.coladaweb.com/quimica/quimica-ambiental/a-toxicidade-domonoxido-de-carbono http://www.geocities.com/fisiologiaplicada/prod04e.htm