Mecanismos de toxicidade 

 

De uma forma geral, o chumbo pode induzir toxicidade por dois mecanismos: Stress oxidativo e Mecanismos iónicos.

 

 

Stress oxidativo

 

É uma das vias de indução de toxicidade pelo chumbo e pode ocorrer por geração de espécies reativas de oxigénio (ROS), como hidroperóxidos, singletos de oxigénio e peróxido de hidrogénio; ou por depleção das defesas antioxidantes (nomeadamente, glutationa - GSH).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Mecanismo subjacente ao desenvolvimento de oxidativo 

stress oxidativo numa célula exposta a chumbo (Flora et al 2012).

 

O chumbo é capaz de formar ligações covalentes  com grupos sulfidrílo de enzimas o que leva à sua inativação.

É o que acontece com a glutationa, o chumbo liga-se covalentemente aos grupos sulfidrílo da molécula. Do mesmo modo, o chumbo inativa enzimas como a desidratase do ácido delta amino levulínico (ALAD), glutationa redutase (GR), glutationa peroxidase (GPX) e glutationa- S- transferase, o que resulta numa depleção dos níveis de glutationa.

 

A superóxido dismutase e a catalase são outras enzimas críticas inativadas pelo chumbo e cuja inativação terá consequências na eliminação de espécies reativas de oxigénio.

 

O chumbo pode também substituir os iões de zinco , importantes co-fatores de enzimas antioxidantes, inativando-as.

 

Para além de peroxidação lipídica , chumbo também provoca a oxidação da hemoglobina.

A inibição de ALAD pelo chumbo resulta num aumento da concentração do substrato ALA no sangue e urina. Este aumento de concentração de ALA vai gerar peróxido de hidrogénio e radical superóxido e interagir com a oxihemoglobina com formação de radicais hidroxilo. Tudo isto precipitará a hemólise dos eritrócitos.

 

Todos os  mecanismos de toxicidade induzidos pelo chumbo descritos e a sua progressão vão tornar a célula extremamente vulnerável ao stress oxidativo o que pode resultar na sua morte.

 

(Flora et al, 2012; Klaassen, Curtis D., 2008;)

 

 

 

 

Mecanismos iónicos

 

Resultam, de uma forma geral, da capacidade do chumbo substituir outros catiões bivalentes como o cálcio, magnésio, ferro, e monovalentes, como sódio (menos observado).

A substituição destes catiões tem várias consequências em processos essenciais do organismo como sinalização inter e intra celular, adesão de células, maturação proteica, apoptose, transporte iónico, regulação enzimática, libertação de neurotransmissores, entre outros.

 

A toxicidade do chumbo induzida por mecanismos iónicos reflete-se sobretudo em défices neurológicos.

Quando substitui o cálcio, o chumbo torna-se capaz de atravessar a barreira hematoencefálica e acumular-se nas células gliais que contêm proteínas de ligação ao chumbo.

Os efeitos neurotóxicos do chumbo são mais pronunciados em sistemas nervosos em desenvolvimento cujas células gliais ainda não têm essas proteínas de ligação ao chumbo. Assim, o chumbo é capaz de causar dano nas células gliais e impedir a formação da bainha de mielina.

 

A toxicidade induzida pela substituição de cálcio por chumbo vai ter ainda consequências a nível de vários neurotransmissores chave, nomeadamente, a proteína cinase C que tem funções na excitação neuronal e armazenamento da memória.

 

O chumbo afeta também a concentração do ião sódio no organismo (responsável por vários processos vitais) com consequências em vários processos dependentes do sódio como a geração de potenciais excitatórios, comunicação celular, uptake de neurotransmissores e retenção de cálcio pelos sinaptossomas.

 

(Flora et al, 2012; Klaassen, Curtis D., 2008;)