METALES PESADOS Y SUS ANTAGONISTAS Y TÓXICOS AMBIENTALES NO METÁLICOS

METALES PESADOS Y SUS ANTAGONISTAS Y TÓXICOS AMBIENTALES NO METÁLICOS

Dr. CARLOS PEREZ

ESCUELA SUPERIOR POLITECNICA DE CHIMBORAZO

FACULTAD DE SALUD PÚBLICA

ESCUELA DE MEDICINA

CATEDRA DE FARMACOLOGIA II

DR. CARLOS PEREZ MENDOZA

Riobamba – Ecuador 2014

METALES PESADOS Y SUS ANTAGONISTAS Los metales del ambiente que tienen máximo interés en farmacología son plomo, mercurio, arsénico y cadmio. En lo pasado se utilizaba pintura de plomo en el interior de las casas, y el agua era llevada a los hogares por tubería de ese metal, o con soldaduras de él. En consecuencia, la persona estaba expuesta constantemente a los efectos dañinos del plomo; este problema es aún motivo de gran preocupación en pediatría. De igual forma, el mercurio es contaminante del entorno, y el ser humano está expuesto a él en los pescados que consume y en las amalgamas que se usan en odontología. El arsénico aparece en forma natural, en gran concentración, en el agua potable de diversas regiones del mundo. En fecha reciente se clasifico al cadmio como carcinógeno humano. El ser humano siempre ha estado expuesto a los metales pesados en el entorno. En zonas con concentraciones altas, la contaminación de los alimentos y el agua fue a la vez lo que ocasionó las primeras intoxicaciones causadas por estos metales El metal que se desprende de los utensilios de cocina y otros artículos domésticos ha contribuido a intoxicaciones inadvertidas. La era industrial y la minería a gran escala trajeron consigo enfermedades ocupacionales causadas por metales tóxicos. Otras fuentes de exposición peligrosa son los constituyentes metálicos de plaguicidas y agentes terapéuticos (como los antimicrobianos). La combustión de materiales fósiles que contienen metales pesados, además del plomo tetraetílico que se agrega a las gasolinas y el número mayor de aplicaciones industriales de estos materiales, han hecho de la contaminación ambiental la causa más importante de los casos de intoxicación por metales pesados. Los metales pesados ejercen sus efectos tóxicos al combinarse con uno o más grupos reactivos (ligandos) esenciales para funciones fisiológicas normales. Los agentes quelantes que son antagonistas de metales pesados han sido ideados y obtenidos específicamente para competir con los grupos comentados, y así evitar o revertir los efectos tóxicos y acelerar la excreción de estas sustancias.

Los metales pesados,_ en particular los de la serie transicional, pueden reaccionar dentro del cuerpo con ligandos que contienen oxígeno (——OH, ——COO‘, —OPO3H‘, >C=O), azufre (—SH, ——S—S—), y nitrógeno (———NH2 y >NH). El complejo metálico o compuesto por coordinación se forma por un enlace coordinado, es decir, aquél en que el ligando aporta ambos electrones.

Los antagonistas de metales pesados tienen la capacidad común de formar complejos con estos elementos, y así evitar o revertir la unión de los cationes metálicos de los ligandos

corporales. Tales fármacos reciben el nombre de agentes quelantes. Un quelato (producto quelado) es un complejo formado entre un metal y un compuesto que contiene dos o más ligandos potenciales. El producto de una reacción de esa índole es un anillo heterocíclico. Los más estables son los anillos quelados de cinco o seis miembros, y de modo típico se ha creado un quelante polidentado (que se une a múltiples ligandos) para formar un complejo altamente estable, mucho más que cuando el metal se combina sólo con un átomo de ligando.

La estabilidad de los quelatos varía según el metal y los átomos del ligando. Por ejemplo, el plomo y el mercurio tienen mayor afinidad por el azufre y el nitrógeno que por lígandos de oxígeno; sin embargo, el calcio tiene una mayor afinidad por el oxígeno que por el azufre y el nitrógeno. Estas diferencias en afinidad constituyen las bases de la selectividad de acción de un agente quelante en el organismo.

La eficacia de un quelante para tratar una intoxicación por metal pesado depende de varios factores, como son:  La afinidad relativa del quelador por el metal pesado en comparación con los metales corporales esenciales  La distribución del agente quelador en el organismo en comparación con la distribución del metal, y la capacidad del quelador para retirarlo del cuerpo una vez quelado.

El agente de quelación ideal tendría las propiedades siguientes: muy soluble en agua, resistente a la biotransformación, capaz de llegar a sitios de depósito del metal, capaz de formar complejos atóxicos con metales tóxicos, capaz de conservar la actividad quelante en el pH de los líquidos corporales, y excreción fácil del quelato. También es conveniente una baja afinidad por el calcio, porque este ion en plasma está disponible fácilmente para quelación, y un fármaco podría producir hipocalcemia a pesar de su gran afinidad por metales pesados. La propiedad más importante de un quelante terapéutico es una afinidad por el metal mayor que por los ligandos endógenos. El gran número de ligandos en el cuerpo constituye una barrera formidable para la eficacia de un quelante. Las observaciones in vitro de las interacciones quelador metal ofrecen sólo una guía aproximada para el tratamiento de intoxicaciones por metales pesados. Se necesitan observaciones empíricas in vivo para precisar la utilidad clínica de cada agente quelante.

La primera parte de este capitqu se ocupa de las propiedades tóxicas de plomo, mercurio, arsénico y cadmio, así como de metales pesados radiactivos, y el tratamiento de las consecuencias de la exposición tóxica a tales metales. En la segunda parte se analizan las propiedades químicas y usos terapéuticos de algunos antagonistas de los metales pesados.

DR. CARLOS PEREZ MENDOZA

Riobamba – Ecuador 2014

PLOMO

El plomo está ampliamente distribuido en el entorno, en forma natural y como consecuencia de su empleo industrial. Con el menor uso de la gasolina con plomo en los últimos 20 años, han disminuido las concentraciones de este metal en la sangre de los seres humanos. Las principales de exposición ambiental al plomo son la pintura con plomo y el agua potable; casi todos los casos de intoxicación franca por este metal son consecuencia de exposición ambiental o industrial.

Las bebidas y alimentos ácidos, como los jugos de tomate y frutas, bebidas gaseosas de cola, sidra y encurtidos, disuelven el plomo si están empacados o almacenados en recipientes con un recubrimiento interno inadecuado. De este modo, ambos se contaminan y pueden ocasionar intoxicación mortal en seres humanos. La intoxicación por plomo en niños es resultado frecuente de la ingestión de fragmentos de pintura de edificios viejos; antes de la Segunda Guerra Mundial los interiores y exteriores de las viviendas se pintaban con materiales hechos de carbonato (blanco) y óxido (rojo) de plomo, que fiteron los causantes del problema. En la pintura de este tipo, el plomo podía constituir 5 a 40% de los sólidos secos. Los niños de corta edad se intoxican a menudo al mordisquear los fragmentos de pintura dulzones y el polvo de los poyos y marcos de puertas pintados con barnices de plomo.

The American Standards Association especificó en 1955 que las pinturas de juguetes, muebles e. interior de viviendas no debían contener más de 1% de plomo en los sólidos secos finales después de aplicar la pintura fresca y, en 1978, the Consumer Product Safety Commission (CPSC) prohibió utilizar pintura que contuviera más de 0.06% de plomo, en interiores y exteriores de inmuebles. La renovación o la demolición de casas antiguas, que produce un proceso físico de dispersión de polvo o vapores del tóxico en el aire, pueden ocasionar contaminación intensa e intoxicación por plomo y también se han señalado casos de intoxicación por dicho metal por el uso como combustible de acumuladores viejos de automóviles.

Absorción, distribución y eliminación.

Las principales vías de absorción del plomo son las gastrointestinales y las respiratorias. En las primeras, la absorción del metal varia con la edad; los adultos absorben en promedio 10% del plomo que ingieren, en tanto que en los niños la cifra puede llegar a 40%. Es poco lo que se sabe del transporte de dicho metal por la mucosa gastrointestinal. Se ha pensado que el plomo y el calcio pueden establecer competencia por un mecanismo de transporte común, porque se advierte una relación recíproca entre el contenido de calcio de los alimentos y la absorción del metal.

La deficiencia de hierro también intensifica la absorción por el intestino. Por inhalación, el grado de absorción varía según la forma en que el plomo esté presente (vapores o partículas), y también con su concentración. Se absorben alrededor de 90% de las partículas de plomo inhaladas del aire ambiente.

Una vez absorbido este tóxico, cerca de 99% del que fluye por la corriente sanguínea se liga a la hemoglobina de los eritrocitos. Sólo l a3% del que circula en el suero es activo o queda disponible para ligarse a los tejidos. El plomo inorgánico se distribuye inicialmente en los tejidos blandos, en particular en el epitelio tubular de los riñones y en el hígado. En una fecha precisa, el metal es redistribuido y se deposita en huesos, dientes y cabello. Se sabe que cerca de 95% de la carga corporal del metal se ubicará finalmente en huesos. Sólo cantidades pequeñas del plomo inorgánico se acumulan en el encéfalo, y gran parte de él está en la sustancia gris y en\los ganglios basales.

El depósito del plomo en huesos se asemeja mucho al del calcio, pero el metal se deposita en la forma de fosfato de plomo terciario. El plomo en las sales óseas no contribuye

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