Toxicocinetica (continuare)

Bioactivarea și consecințele asupra toxicității

compuși inactivi entități toxicitate

entitățile nociveEpoxiziiRadicalii liberi

EPOXIZII compușii aromatici epoxizi

Ouellette, R. J., & Rawn, J. D. (2015). Ethers and Epoxides. Principles of Organic Chemistry, 239–258.

Compușii N-hidroxilațiNitrozaminele

Toxicocinetica (continuare)

Bioactivarea și consecințele asupra toxicității

EPOXIZII – interacțiune cu bazele guaninice

Rocco, A. et. al., Rev Chil Pediatr, 2018; 89(4), 432

compușii aromatici epoxizi

Toxicocinetica (continuare)

Bioactivarea și consecințele asupra toxicității

Radicalii liberi - endogeni sau exogeni

Entități deosebit de reactive

interacțiune cu acizii nucleici

inactivarea unor enzime

peroxidarea lipidelor

CCl3 •CCl3

https://www.nap.edu/

Toxicocinetica (continuare)

Bioactivarea și consecințele asupra toxicității

Blanco-Ayala, T. et. al, Free Radical Research, June 2014; 48(6): 623Fosgenul și legarea sa la compușii cu grupări –SH (enzime)

sau reticularea macromoleculorhttps://www.nap.edu/

Fosgenul – un intermediar reactiv Paraquatul – generarea de radicali

Toxicocinetica (continuare)

Bioactivarea și consecințele asupra toxicității

Mari, M. et. al., Antioxidants & Redox Signaling12(11):1295, 2009

Abd El-Aal, H.A.H:M, Lipid Peroxidation End-Products as a Key of Oxidative Stress: Effect of

Antioxidant on Their Production and

Transfer of Free Radicals

capitol carte, Interchopen, 2012

Radicalii liberi - peroxidare lipidică

Castro, J.P. et. al., Free Radical Biology and Medicine111, 2017, 309-315

Toxicocinetica (continuare)

Bioactivarea și consecințele asupra toxicității

N-Hidroxilarea

Paracetamolul (acetamidofen)

https://www.wikiwand.com/

Flutamida – agent chemotherapeutic (cancer prostata)Ohbuchi, M. et. al., Drug Metabolism and Disposition,

37, 97–105, 2009

Flutamida

Toxicocinetica (continuare)

Bioactivarea și consecințele asupra toxicității

N-Hidroxilarea

Lidocaina

https://www.slideshare.net/

Wasalathanthri, D.A., et al., Chemical Science, 4, 2015

2-acetilaminofluoren (2-AAF)

Toxicocinetica (continuare)

Bioactivarea și consecințeleasupra toxicității

Nitrozamine

compuși cancerigenici din nitrițiprelucrării alimentemicroorganismelor

flora intestinală

https://www.botanical-online.com/ Lundber, J.O., et. al., Cell Metabolism, 28, (1), 2018, 9-22

Toxicocinetica (continuare)

Bioactivarea și consecințele asupra toxicității

Nitrozamine

Kadmi, Y., et al., Water Science and Technology: Water Suply, 15.1, 2015

Toxicocinetica (continuare)

Bioactivarea și consecințele asupra toxicității

Nitrozamine

Muriel, P. et. al, Liver Pathophysiology, 2017

George, J. et. al, Cell Death & Disease, 2019

Nitrozil-hem (cancer colorectal?)Bastide, N.M. et. al,

Cancer Prev Res; 4(2); 177–84, 2011

Toxicodinamia

Acţiunea toxicilor asupra organismului

Interacţiunea toxic-organism

procese biochimiceprocese fizico-chimice

Receptorul toxicodinamicmacromoleculă

proteine, ac. nucleicicomponenți ai membranei

substanțele toxicodinamic active

receptori definiți

https://www.creative-biolabs.com

Physiological modes of action: the key to (almost) everything?Roman Ashauer, Eco-modelling lead, Syngenta Crop Protection AG, Basel, Switzerland

Toxicodinamia

Acţiunea toxicilor asupra organismului

Receptorul toxicodinamic

Voicu, V.A., Toxicologie Clinică, Editura Albatros, București, 1997

Receptori acetil-coliniciflipper.diff.org/

Receptor nicotinic Receptor muscarinicthebrain.mcgill.ca

Toxicodinamia

Acţiunea toxicilor asupra organismului

Evenimentele primare

peroxidarea lipidelor;

legarea covalentă la macromoleculele;

perturbarea statusului -SH;

inhibiția enzimatică;

anoxia și hipoxia

Martins, C. et al., Int. J. Environ. Res. Public Health 2019, 16, 4718.

Curry S.C., Spyres M.B. (2015) Cyanide: Hydrogen Cyanide, Inorganic Cyanide Salts, and Nitriles. In: Brent Jet al. (eds)

Critical Care Toxicology,. Springer, Cham

Toxicodinamia

Acţiunea toxicilor asupra organismului

Evenimentele secundare

modificări ale permeabilității celulare;

modificări ale citoscheletului;

lezarea și inhibiția funcțiilor mitocondriale;

scindarea ATP-ului;

modificări ale concentrației Ca2+.

Pompe care utilizeaza ATPul din membrana plasmatica,RE si alte compartimente intracelulare mentin Ca2+

Burcham, P. C. (2013). Toxicodynamics: How Chemicals Harm Cells. An Introduction to Toxicology, 104.

Metabolit reactiv

Teoria Ca2+

Pompa de Ca2+

Ca2+ Activare proteaze

Activare nucleaze“Digestia” celulara

Toxicodinamia

Acţiunea toxicilor asupra organismului

Evenimentele secundare

lezarea ADN-ului;

lezarea lizozomală;

stimularea apoptozei;

lezarea reticulului endoplamatic.

Calea simplificata a apoptozeiBurcham, P. C. (2013). Toxicodynamics: How Chemicals Harm

Cells. An Introduction to Toxicology, 112-116.

Metabolit reactiv

Distrugerea ADN

Activarea p53

Citocrom c(citozol)

Activare caspazele de “execuție” Casp 3,6,7

Cit c – Apaf 1- Casp 9(apoptozom)

Expresia Bax

Pemeabilizaremitocondriei

Digestie proteine (citoschelet)

ModificareaFormei și funcției

Moarte celulară

Toxicodinamia

Acţiunea toxicilor asupra organismului

Evenimentele terțiare

steatoză;

degenerescență hidropică;

veziculație;

apoptoză;

necroză.

Hapatotoxicitate

Area necrozata(inconjurata de

hepatocite)

InflamatieCalea simplificata a apoptozei

Clemens, M. M., McGill, M. R., & Apte, U. (2019). Mechanisms and Biomarkers of Liver Regeneration After Drug-Induced Liver Injury.

Advances in Pharmacology.

Boonla, C. Oxidative Stress in Urolithiasis In Reactive Oxygen Species (ROS) in Living Cell,

Interchopen, 2018

Toxicodinamia

Stresul oxidativ

Formarea de superoxizi

Almroth, B.C. Oxidative Damage in Fish Used as Biomarkers in Field and Laboratory Studies, Project,

2008

Formarea de radicalli hidroxil

Toxicodinamia

Stresul oxidativ

Formarea de superoxizi (asistata de chinone)

Generearea speciilor de oxigen reactive (superoxid, apa oxigenata, radicali •OH)

Burcham, P. C. (2013). Toxicodynamics: How Chemicals Harm Cells. An Introduction to Toxicology, 106.

Toxicodinamia

Inhibitia enzimatica

ACh esteraza

Singh, N. et al., (2017) Synergistic Effects of Heavy Metals and Pesticides in Living Systems. Front. Chem. 5:70.

Kretschmann, A. et al., (2011) Environ. Sci. Technol. 2011, 45, 11, 4980

mecanismul de inhibitiea AchE (ireversibil)

toxicitatea diazinonuluiD. magna

Culturile celulare în suspensie

Celulele sanguine circulatorii macrofagele peritoneale / alveolare

Metode biochimice și moleculare în toxicologie

Celulele din organele / țesuturi separare suspendare / m de cultură

Separarea celulelor mononucleatehttps://www.stemcell.com/

Culturi monostrat

Metode biochimice și moleculare în toxicologie

Joseph, J. S., et al., Two-Dimensional (2D) and Three-Dimensional (3D) Cell Culturing in Drug Discovery

In Cell Culture, Interchopen, 2018

https://www.cephamls.com/

Indicatori ai toxicității observați în culturile celulare

Metode biochimice și moleculare în toxicologie

microscopie în contrast de fazămacrofagele peritoneale / alveolare

Microscopie de contrast vs TEM (celule neuronale)

Kinya Kuriyama, Seitaro Ohkuma,

in Methods in Neurosciences, 1990

Sivandzade, F., Bhalerao, A. and Cucullo, L. (2019)Bio-protocol 9(1): e3128

Hydrocarbon and Lipid Microbiology Protocols Fluorescence Microscopy for Microbiology, Molinar, G., 2015, 49-69

Indicatori ai toxicității –etichetarea fluorescenta

Metode biochimice și moleculare în toxicologie

Zhao, T. Et al., Bioconjugate Chemistry 30(9) 2019

Toxicitatea – termen scurt efectele asupra unor organite celulare

Metode biochimice și moleculare în toxicologie

Determinarea concentrației tiolilor mitocondrieiMitochondrially targeted fluorescent redox sensors, Volume: 7(2), 107

Linii celulare - studiul unor efecte toxice

Metode biochimice și moleculare în toxicologie

Tehnici de biologie moleculară

Metode biochimice și moleculare în toxicologie

substanțele toxice modificarea expresiei genelor

Alexander-Dann, B. et al., Mol. Omics, 2018,14, 218-236

Evaluarea expresiei, reglării sau funcțiilor genelor

Metode biochimice și moleculare în toxicologie

Metoda Northern Blot

Jimenez, J., GENETIC CONTROL ELEMENT

Tehnica EMSAElectromobility gel shift assay

proteină-ADN < ADN-ul liberRada-Iglesias, A., From Single Gene to Whole

Genome Studies of Human Transcription Regulation (Disertatie), 2007, Uppsala Universitet

Legarea factor de transcriptie -ADN