METABOLITI REATTIVI DELL’OSSIGENO

Presentazione sul tema: "METABOLITI REATTIVI DELL’OSSIGENO"— Transcript della presentazione:

1 METABOLITI REATTIVI DELL’OSSIGENO
Anione superossido O2- Perossido di idrogeno H2O2 Radicale ossidrilico OH Cause: agenti fisici (radiazioni), sostanze chimiche, l’infiammazione, l’invecchiamento ischemia/riperfusione

2 NADPH ossidasi + O2 (fagocitosi)

3 Radicale ossidrilico OH
radiolisi dell’acqua Reazione di Fenton: H2O2 + Fe2+  OH- + OH + Fe3+ Reazione di Haber-Weiss: O2- + Fe3+ O2 + Fe2+ OH- + OH + Fe3+ 2O2- + 2H+  O2 + H2O2

4 OH può agire su tutti i componenti della cellula:
Lipidi perossidazione alterazione nella permeabilità delle membrane cellulari.

5 Proteine. Si formano, a livello delle proteine di membrana e non, ponti di solfuro, che le denaturano, causando alterazioni nella struttura e nella funzione e l’apertura di canali ionici. - S=S –

6 DNA. Reazioni con la timina producono rotture nel filamento di DNA

7 SOSTANZE TOSSICHE Azione diretta Azione indiretta
Radicali liberi dell’O2 metaboliti Proteine, fosfolipidi

8 PIOMBO Bambini si contaminano mettendo in bocca oggetti verniciati con vernici al piombo (giocattoli, lettini…) Adulti si contaminano lavorando in fabbriche dove viene utilizzato il piombo (vernici, batterie…). Acqua per tubature, gas di scarico

9 Pb + -SH proteine

10 Mercurio minatori, lavoratori delle industrie utilizzanti il mercurio (es. plastica, fertilizzanti), fabbricanti di cappelli (una volta) consumatori di pesce contaminato da metilmercurio

11 effetti Sistema nervoso centrale (SNC):
mercurio organico causa tremiti, disturbi mentali, riduzione del campo visivo, perdita dell’udito, disartria (difficoltà di parola). Rene: mercurio inorganico causa necrosi tubulare  oliguria  insufficienza renale.

12 RADIAZIONI radiazioni elettromagnetiche (propagano energia con velocità uguale a quella della luce); radiazioni corpuscolari (propagano energia mediante particelle atomiche o subatomiche fornite di alta velocità e quindi di energia cinetica).

13 spettro delle radiazioni elettromagnetiche

14 radiazioni corpuscolari:
particelle  (costituite da 4 nuclei di elio con carica positiva), particelle  (elettroni, con carica negativa), protoni neutroni

15 sorgenti di radiazioni
sorgenti naturali esterne: radiazioni cosmiche (sole) e terrestri (radiazioni naturali prodotte da sostanze radioattive presenti nella crosta terrestre, come uranio, torio, radio). sorgenti naturali interne: isotopi radioattivi dei vari elementi presenti in tutti gli organismi viventi (K40, C14). Le sostanze radioattive e gli isotopi perdono energia e massa emettendo radiazioni di vario tipo (decadimento nucleare): , , .

16 sorgenti artificiali: utilizzate per scopi scientifici, medici, industriali e bellici.
L’esposizione ambientale deriva dallo sviluppo tecnologico (schermi dei televisori a colori, forni a microonde, telefoni cellulari), dalla ricaduta globale e dall’energia nucleare. L’esposizione medica è dovuta alle tecniche radiologiche di diagnosi e di terapia.

17 Onde radio e microonde effetti biologici delle onde radio (interazioni tra il campo elettromagnetico delle onde e quello prodotto dai tessuti): livello cerebrale, con alterazioni del comportamento e dei ritmi circadiani. tumori cerebrali e leucemie? nella popolazione vicino ai ripetitori di stazioni radio? effetti biologici delle microonde (tipo termico -surriscaldamento) occhi con alterazioni del cristallino (cataratta) testicolo con oligospermia.

18 Radiazioni infrarosse
effetto termico (Energia < 1 eV) lesioni al cristallino con sviluppo di cataratta. I soffiatori di vetro sono le persone maggiormente esposte a queste radiazioni con conseguenti lesioni oculari.

19 Radiazioni ionizzanti
E (energia > 10 eV) Atomo o molecola e- ione + unità di misura: rad (radiation absorbed dose) o il gray (100 rad). rad: energia effettivamente assorbita dal tessuto; dipende dalla natura della radiazione e dal tipo di tessuto biologico.

20 Raggi X e  Particelle α e β LET (linear energy transfer) Efficacia biologica relativa (EBR): dipende dal numero di ionizzazioni e dal percorso nel tessuto, aumenta con l’aumentare di LET e quindi è maggiore per  e  che non per X e .

21 Meccanismi d’azione delle radiazioni ionizzanti:
livello molecolare: modo diretto (ionizzazione ed eccitazione di proteine o acidi nucleici) modo indiretto (radicali liberi dell’ossigeno, che derivano dalla radiolisi dell’acqua)

22 livello cellulare:

23 radiosensibilità Elevata ( rad lesioni meno gravi, rad lesioni gravi). I tessuti sensibili sono quelli a rapido rinnovamento come i linfonodi, il testicolo, l’ovaio, il midollo osseo, l’intestino tenue. Media ( rad lesioni meno gravi, rad lesioni gravi). I tessuti sensibili sono la cute, l’occhio, il sistema vascolare. Bassa ( rad lesioni meno gravi, rad lesioni gravi). I tessuti sensibili sono quelli a lento rinnovamento come il polmone, il fegato, il rene.

24 Esposizione Esposizione lenta, cumulativa di tutto il corpo. Tale esposizione è data dalla radioattività naturale o trattamenti diagnostici. Panirradiazione acuta. L’esposizione improvvisa di tutto il corpo dà origine a sindromi diverse a seconda della dose della radiazione. Esposizione localizzata. Tale esposizione è dovuta in genere a trattamenti terapeutici.

25 Effetti: - acuti (necrosi dei tessuti processo infiammatorio acuto) - tardivi (cronici) tumori (danni genetici in cellule somatiche) complicanze non tumorali

26

27 TUMORI

28 complicanze non tumorali

29 stenosi e fibrosi: conseguenza di un processo infiammatorio in vari organi.
malformazioni congenite derivano da danni genetici verificatisi nei gameti: microcefalia, riduzione della crescita, ritardo mentale, idrocefalo, cecità, spina bifida, palatoschisi ecc..

30

31 Radiazioni con lunghezza d’onda nel visibile
Quando c’è l’oscurità completa, non maturano i neuroni della corteccia occipitale e dei corpi genicolati. Livelli intensi di illuminazione (eclissi, esplosioni nucleari, laser) causano lesioni retiniche. La luce nel visibile viene utilizzata per degradare la bilirubina nel caso di ittero neonatale. I neonati vengono esposti a lampade fluorescenti a luce blu ( nmetri) in quanto la bilirubina essendo un composto giallo assorbe a 453 nmetri.

32 Radiazioni ultraviolette
radiazioni eccitanti (Energia tra 1 e 10 eV): spostano in un atomo o in una molecola un elettrone dalla sua orbita in un orbita più esterna, senza allontanarlo come fanno le radiazioni ionizzanti. l’intensità delle radiazioni naturali che provengono dal sole dipende dall’altitudine, dalle coordinate geografiche, dalla stagione, dalle condizioni metereologiche. Sorgenti artificiali sono lampade, laser, apparecchi per saldatura.

33 effetto sulla cute degli UV
effetto biochimico, in quanto trasformano il 7-deidrocolesterolo in vitamina D3. effetti molecolari con: denaturazione delle proteine e quindi inattivazione di enzimi formazione di dimeri di timina a livello del DNA perossidazione dei lipidi di membrana.

34 Conseguenze degli effetti
inattivazione di batteri (sterilizzazione di ambienti e materiale con lampade a UV), inibizione della divisione cellulare, mutazioni, morte cellulare, tumore.

35 effetti sulla cute Immediati: (forte esposizione) scottature con eritema, flittene e dolore, seguite successivamente da ipercheratosi e desquamazione. esposizione graduale: processi di adattamento caratterizzati da ispessimento epidermico con ipercheratosi e iperpigmentazione. Tardivi: invecchiamento della cute e tumori (carcinoma basocellulare, carcinoma spinocellulare, melanoma).