Dr. José Víctor Calderón Salinas

Departamento de Bioquímica

Centro de Investigación y de Estudios Avanzados IPN (CINVESTAV)

Instituciones:Departamento de Bioquímica, CINVESTAVFacultad de Medicina, UAC-Torreón Coah.Departamento de Psicología, ISCYTACFacultad de Medicina, UNAMInstituto de Fisiología Celular, UNAMInstituto de Investigaciones Biomédicas, UNAMCentro Médico Nacional Siglo XXI, IMSSCentro Médico la Raza, IMSSInstituto Nacional de Pediatría, SSAInstituto Nacional de Nutrición, SSACyATEC, León Gto.

Profesionales en:Médicos, Químicos, Biólogos, Psicólogos,Investigadores en diversas áreas., estudiantesde licenciatura y posgrado.

Gobiernos de los Estados y Diferentes empresasde la asociación de industrias procesadoras de plomo AC

BioquímicaMedicina

Resolución de problemas deimportanciasocial y laboral

Búsqueda deindicadores de dañoy de susceptibilidad

Tratamientosalternativos

Exposición a plomoen Torreón, Coah.

Transporte

Membranas

MetabolismoMecanismos bioquímicos de daño

Mecanismos bioquímicos de defensa

Interacciónmetal-macromolécula

Transportede plomo

Respuesta antioxidante

Exposición a plomo

Ocupacional Ambiental

Industrias PrimariasMetalúrgicas

Industrias SecundariasPinturasAcumuladoresMetal-mecánicasRefinadoras

Población de riesgoCercaníaFamiliares

Población abiertaAmbiente abiertoUtensilios

Niños expuestos cronicamente a plomoTorreón, Coah.Queretaro, Qro.Pachuca, Hgo.Ciudad de México.

Edad 7 – 12 años (27.2 ug Pb/dl)

Adultos expuestos ocupacionalmente a plomoTorreón, Coah.Leon, Gto.Pachuca, Hgo.Oaxaca, Oax.Ciudad de México.

Edad 20 – 45 años (65.3 ug Pb/dl)

Grupos de estudio

Interacción de plomocon macromoléculas

CovalenteElectrostáticaEstereoespecífica

ReversibleIrreversible

Con alteración funcionalSin alteración funcional

CompetitivaNo competitiva

Metabolitos nocivos

OxidantesALAHierro libreHemo libreZinc libre

AductosProteínasDNA

Modificación del metabolismoDependiente de calcioDependiente de zincOtros divalentes

Daño a órganos y sistemas

RiñónNervioso centralNervioso periféricoHematológicoDigestivoHepático

Metabolitos nocivos

OxidantesALAHierro libreHemo libreZinc libre

AductosProteínasDNA

Modificación del metabolismoDependiente de calcioDependiente de zincOtros divalentes

Tejidoamortiguador

Tejido deacumulación

Pb en sangre

Distribucióny

RedistribuciónDaño

Excreción

Absorción

***

*

*

PbS PEL CMI CMII CIE Niños en la zona de exposición

n=98, *P<0.05

5-

4-

3-

2-

1-

0-

Niños noexpuestos

Unidades relativasDaño

bioquímico

Daño fisiológico

Neuromotor y neurológico

Absorciónde plomo

Niños expuestos ambientalmente a plomo

Pb PEL CMIRESISTENTES

*

*

*

5-

4-

3-

2-

1-

0-

Noexpuestos

Pb PEL CMISUSCEPTIBLES

*

*

*Menor daño bioquímico y fisiológico

TM-T T

T2

Daño a la función

M-Dañada

M

Función alterada

Entrada ySalida delToxico

Metabolismodel Toxico

Secuestro del Toxicoen moléculas resistentes

Cambio en laconcentracionde moléculasdañadas

Aumento de lafunción o cambiode la función

Correcciónde la funcióno funciónalterna

0

0.5

1

1.5

2

2.5

3

3.5

4

1 5 9 13 17 21 25 29 33 37 41FRACCION

DO

Proteína total

Plomo radioactivo

Proteína de 10 kDa

Hemoglobina

Hay proteínas que unen plomo

ACTIVIDAD DE G6P-D

+ Pb +Pb +Prot 10 kDa

1.0 -

0.5 -

0 -

*

No hay plomolibre

Niños expuestos ambientalmente a plomo

RESISTENTES

*

Hb Prot-10 kDa

2-

1-

0-

No expuestos

Hb Prot-10 kDa

SUSCEPTIBLES

*

Aumento de la proteína

Concentración de proteína de 10 kDa en el

diagnóstico de la susceptibilidad

PbS

PEL

Prot. 10 kDa

PbS

PEL

Prot. 10 kDa

n = 15, P>0.05

Susceptible Resistente

Evaluación de la evolución del tratamiento en pacientes expuestos

ocupacionalmente a plomo

El tratamiento con antioxidantes resulta en menor oxidación y menor daño a proteínas, aun sin reducir la concentración de plomo en sangre

*

**

*

Valores deno expuestos

*

*

**

Valores deno expuestos

Calcio 1g/día Vit C 1g/día, Vit E 400U/día

Valores deno expuestos

n>43*P<0.05

0

20

40

60

80

100

120

0 3 6 9 12 15 18

Tiempo (meses)

Pb

S (

ug

/dl)

0

200

400

600

800

1000

1200

AL

A-d

(m

mol/

h/m

l)

0

0.2

0.4

0.6

0.8

1

1.2

1.4

1.6

1.8

TB

AR

s (n

mo

l/m

l)

Medidas higiénicodietéticas

Tratamiento quelante solo en pacientes con daño neurológico severo

Reducción de mas del 50% de los coeficientes motoresReducción de mas del 50 % de potenciales evocadosConvulsionesFranca alteración de la personalidad

Tx quelante administrado en el IMSSPenicilamina 150 mg/kg/día/5 días, cada 15 días/3 secuencias

El tratamiento con antioxidantes y quelantes resulta en menor oxidación y una disminución transitoria de la concentración de plomo en sangre y de la actividad de las enzimas

Vit C 1g/día, Vit E 400U/día

Valores deno expuestos

n>41*P<0.05

Valores deexpuestos

** *

*

*

Quelante

* * * *

Valores deno expuestos

Valores deexpuestos

**

*

*

**

Valores deno expuestos

Valores deexpuestos

**

0

200

400

600

800

1000

1200A

LA

-d (

mm

ol/

h/m

l)

0

0.3

0.6

0.9

1.2

1.5

1.8

TB

AR

s (n

mo

l/m

l)

0

20

40

60

80

100

120

0 2 4 6 8 10 12

Tiempo (meses)

Pb

S (

ug

/dl)

Total

Cont Exp

No Cont Exp

Tratamiento

Pacientes que no continuaron expuestos a plomo (No Cont Exp); pacientes que continuaron expuestos a plomo (Cont Exp)Tratamiento quelante con penicilamina 150 mg/kg/día/5 días, cada 15 días/3 secuenciasLos pacientes continúan con el esquema de vitaminas

n = 41; n = 27, n = 23*p < 0.05

*

*

*

**

*

Valores deno expuestos

Valores deexpuestos

*

n = 41n = 15*p < 0.05

Tratamiento quelante con penicilamina 150 mg/kg/dia/5 dias, cada 15 dias/3 ciclos

Vit. C 1g/d + Vit D 400 U/d Quelante

Sin Antioxidantes

Con Antioxidantes

El tratamiento con antioxidantes y quelantes resulta en una recuperación de las actividades neuromotoras

Pb4 µM, 5 días

Pb 4 µM, 5 días y trolox µM

La incubación con plomo previene los

cambios morfólogicos de los eritrocitos

expuestos a plomo en condiciones in vitro

Control 5 días

Tejidoamortiguador

Tejido deacumulación

Pb en sangre

Distribucióny

RedistribuciónDaño

Excreción

Absorción

Antioxidantes

Valores deno expuestos

Valores deexpuestos

Vit C 1g/día, Vit E 400U/día

Valores deno expuestos

n>6*P<0.05

Valores deexpuestos

Quelante

123

4*

Las repeticiones del tratamiento quelante genera reducciones transitorias de la concentración de plomo en sangre

Diagnostico de Daño Renal Crónico

Microalbuminuria(3 tomas independientes, con margen de una semana)Orina de 24 horas>30 mg/día

Diagnóstico de Enfermedad Renal Crónica

Albuminuria(3 tomas independientes, con margen de una semana)Orina de 24 horas>300 mg/día

600 -

300 -

0 -

Proteinuria y albuminuria en pacientes expuestos a plomo

Noexpuestos

Proteínas en orina(mg/día)

La exposición a plomo incrementa el daño renal

n>16*P<0.05

Expuestos

*

Noexpuestos Expuestos

*

- 60

- 30

- 0

Albumina en orina(mg/día)

Incidencia de enfermedad renal crónica (ERC) y de Daño RenalCrónico (DRC) en pacientes expuestos a plomo

La exposición a plomo incrementa la incidencia de daño renal

n>325

600 -

300 -

0 -

Proteinuria en pacientes expuestos a plomo

Noexpuestos

*

Proteínas en orina(mg/día)

El tratamiento quelante incrementa el daño renal

n>16*P<0.05

Expuestos sinTx quelante y conAntioxidantes

Expuestos conTx quelante

Expuestos conTx quelante yAntioxidantes

*****

60 -

30 -

0 -

Microalbuminuria en pacientes expuestos a plomo

Noexpuestos

*

Albumina en orina(mg/día)

El tratamiento quelante incrementa el daño renal

n>16*P<0.05

Expuestos sinTx quelante y conAntioxidantes

Expuestos conTx quelante

Expuestos conTx quelante yAntioxidantes

*****

60 -

30 -

0 -

Microalbuminuria en pacientes expuestos a plomo

Noexpuestos

*

Albumina en orina(mg/día) El tratamiento

antioxidante reduce el daño renal

n>16*P<0.05

Expuestos despuésdel Tx antioxidante

Expuestos antesdel Tx antioxidante

**

Cuerpos de inclusión en células de corteza renal de ratas intoxicadas con plomo. Microscopía electrónica de transmisión.

Núcleo Cuerpo de inclusión Proteínas asociadas en los cuerpos de inclusión

Las muestras de riñón se homogenizaron (a) y se trataron con EDTA 0.5%2.5 horas a 37ºC. Posteriormente se dializaron (b) y se incubaron con

0.339 (c), 0.678 (d), 1.356 (e), 3.39 (f) y 6.78 (g) µM de plomo.

28.8 kDa

9.1 kDa

16.8 kDa

a b c d e f g

inmunodetección

Sin Plomo

Con Plomo

Proteínas renales de los cuerpos de inclusión que unen plomo

Concentración relativa de PCI en trabajadores intoxicados con plomo

2-

1-

0-

Orina No expuestos

Expuestos a plomo

n>52*P<0.05

Suero No expuestos

Expuestos a plomo

*

*

Presencia de proteína de cuerpos de inclusión PCI en la orina depacientes expuestos a plomo

La exposición a plomo incrementa la presencia de PCI en orina

n>79*P<0.05

Concentración relativa de PCI en pacientes conDaño Renal Crónico (DRC)

2-

1-

0-

Orina No expuestos

Expuestos a plomo

s/DRC c/DRC

****

*Mayor concentración

n>9*P<0.05

Suero No expuestos

Expuestos a plomo

s/DRC c/DRC

*

Presencia de proteínas de cuerpos de inclusión (PCI) en Pacientes con daño renal crónico

La presencia de PCI se asocia con daño renal

Concentración de albumina en orina de pacientes intoxicados con plomo y con altas concentraciones de PCI

BioquímicaMedicina

Resolución de problemas deimportanciasocial y laboral

Búsqueda deindicadores de dañoy de susceptibilidad

Tratamientosalternativos

Mecanismos bioquímicos de daño

Mecanismos bioquímicos de defensa

jcalder@cinvestav.mxLaboratorio de Bioquímica

Médica

Departamento de Bioquímica

Centro de Investigación y de Estudios Avanzados

(CINVESTAV)