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Seminário Orientado 9 Mariana Mina Mariana Pinto Mariana Loureiro Mariana Alves Mariana Belo Mariana Silva Mariana Lemos Marília Freixo Marina Santos. Toxicidade do MONÓXIDO DE CARBONO. Faculdade de Medicina Universidade de Coimbra Medicina - 1.º ano
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Seminário Orientado 9 Mariana MinaMariana PintoMariana LoureiroMariana AlvesMariana BeloMariana SilvaMariana LemosMarília FreixoMarina Santos Toxicidade doMONÓXIDO DE CARBONO Faculdade de Medicina Universidade de Coimbra Medicina - 1.º ano Bioquímica I
OBJECTIVOS • Identificar os mecanismos bioquímicos/moleculares envolvidos na toxicidade do monóxido de carbono • Descrever sumariamente as repercussões clínicas da intoxicação com o monóxido de carbono • Descrever as fontes endógenas do monóxido de carbono • Analisar o papel do monóxido de carbono na sinalização celular • Fins terapêuticos
Toxicidade do monóxido de carbonoMecanismos bioquímicos A hemoglobina é um tretâmero (dois pares de cadeias peptídicas ligadas por ligações não covalentes) Cada cadeia está ligada covalentemente a um grupo heme. Pela reacção: Hb + O2 HbO2 A ligação do oxigénio à Hb é feita através do ião Fe2+ do grupo heme. O oxigénio liga-se cooperativamente à Hb, havendo maior eficiência no transporte de O2. MAS… A afinidade da hemoglobina ao CO é cerca de 240x maior que para o O2.
Toxicidade do monóxido de carbonoMecanismos bioquímicos O monóxido de carbono combina-se com a ferro-hemoglobina, bloqueando o transporte de oxigénio: Hb + CO HbCO(carboxihemoglobina) HbO2(aq) + CO (g) ⇄HbCO (aq) + O2 (g) • Alteração da conformação da estrutura em tretâmero • Ligação reversível mas mais estável • Velocidade de dissociação 1500x mais lenta • Alteração da curva de dissociação para hipérbole (desvio para a esquerda) • A histidina distal faz com que a ligação ao ferro tenha de ser angular e não linear dificulta a ligação de CO ao heme. • Ainda assim, pequenas quantidades de CO reduzem dramaticamente a capacidade de transporte de oxigénio. • A afinidade do CO para a mioglobina é ainda maior do que para a hemoglobina. • O cérebro e o coração são os órgãos mais afectados; Acarreta elevados riscos para o feto.
Toxicidade do monóxido de carbono Fontes endógenas Protecção das células da agressão oxidativa do grupo heme livre ISOENZIMASEnzimas que diferem entre si na sequência de aminoácidos, embora catalisem a mesma reacção.
Toxicidade do monóxido de carbono Fontes endógenas Enzima heme oxigenase degrada grupo heme Reduzido com NADPH Para libertar Fe3+, CO e biliverdina
Toxicidade do monóxido de carbono Sinalização Celular Gerado na degradação de heme MONÓXIDO DE CARBONO HemeOxigenase (HO) Isoforma constitutiva HO-2 Formação de CO no trato gastrointestinal Presente nos neurónios entéricos SINALIZAÇÃO CELULAR: Trato gastrointestinal Modula uma corrente de K+ lenta músculo liso circular do intestino delgado hiperpolariza e relaxa as células músculo liso vascular activa um canal de K+ de alta condutância dependente de Ca2+ Contribui para a regulação do fluxo sanguíneo cerebral Activa os canais K+ Ca2+ Dilatação de artérias Cérebro
Toxicidade do monóxido de carbono Fins terapêuticos • O monóxido de carbono está presente naturalmente no organismo humano e tem propriedades vasodilatadoras e anti-inflamatórias, entre outras. • As terapias com monóxido de carbono são tanto mais eficazes quanto mais directamente forem aplicadas nos tecidos.
Toxicidade do monóxido de carbono Fins terapêuticos Esclerose Múltipla • O CO evita o desenvolvimento de esclerose múltipla. • Os mecanismos de protecção que previnem lesões de tecidos podem ser usados para travar o desenvolvimento desta doença. • As células que expressam o gene heme-oxygenase-1, que codifica uma proteína produtora de CO, estão protegidas contra lesões provocadas pelo sistema imunitário. • Um estudo demonstrou que a indução farmacológica da proteína heme-oxygenase-1 ou a exposição a níveis baixos de CO por inalação pararam a progressão da esclerose múltipla em ratinhos. A modulação dessa proteína ou a exposição a CO (a níveis moderados) poderão ser usadas de forma terapêutica no combate à esclerose múltipla, e no tratamento de outras doenças auto-imunes.
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