Bioinorgánica y Salud Elementos esenciales para la vida Los elementos, respecto de su presencia o ausencia y la salud humana. Patologías relacionadas con los elementos Toxicidad de los elementos Los elementos como medicamentos Dr. Eduardo Lagomarsino Cátedra de Farmacia Clínica y Atención Farmacéutica

Paracelso “ Toda sustancia puede ser un medicamento o un veneno dependiendo de la dosis “.

Muy tóxicos Moderad. tóxicos Leve tóxicos RadioactivosEsencialesVariable

Indispensables Electrolitos: –Sodio –Potasio –Magnesio –Calcio –Fósforo (como Fosfatos) Gases: –Oxígeno y Nitrógeno Toda la materia en el planeta está compuesta por 92 elementos naturales y 17 elementos sintéticos

Oligoelementos esenciales ElementoCantidad en un serRango de ingesta humano de 70 kg (mg)diaria humana (mg) Cromo70,06-0,36 Cobalto10,015-0,160 Cobre ,75-1,20 Flúor26000,5-1,7 Yodo10-200,3-0,7 Hierro Manganeso12-201,5-3,0 Molibdeno90,1-0,2 Níquel100,10-0,15 Selenio----0,6-1,0 Silicio Estaño171,5-3,5 Vanadio10-250,01-0,02 Zinc

Oligoelementos en enzimas Mg 2+ fosfohidrolasa, fosfotransferasa y Atpasa Mn 2+ Arginasa y fosfotransferasa y superóxido dismutasa Fe 2+ y Fe 3+ Citocromos, peroxidasa, catalasa y ferredoxina Cu 2+ y Cu + Tirosinasa, citocromo oxidasa superóxido dismutasa K + Piruvato kinasa, Atpasa Na + Atpasa Zn 2+ Alcohol deshidrogenasa, anhidrasa carbónica, carboxipeptidasa, superóxido dismutasa

Abundancia relativa de los elementos en: (a) el cosmos; (b) la corteza terrestre, y (c) el cuerpo humano; (a) el cosmos(b) la corteza terrestre(c) el cuerpo humano

Abundancia relativa de los elementos en; (d) el agua de mar, y (e) los seres vivos. Hidrógeno Oxígeno Hidrógeno Oxígeno Carbono Nitrógeno (e) los seres vivos(d) el agua de mar

Bioelementos Se consideran bioelementos a aquellos cuyos átomos forman parte de las moléculas que constituyen y que tienen una función fisiológica en los sistemas biológicos. ABUNDANCIA DE LOS ELEMENTOS (en % de átomos) Cuerpo humanoAgua de mar Corteza terrestre H 63H66O47 O25.5O33Si28 C9.5Cl0.33Al 7.9 N1.4Na0.28Fe4.5 Ca0.31Mg 0.03Ca3.5 P0.22S0.017Na 2.5 Cl 0.08Ca 0.006K2.5 K0.06K0.006Mg 2.2

Grupo 1 Litio (mediana toxicidad) –Enfermedad bipolar Sodio (esencial, ver tabla) –Balance intra - extracelular. La concentración extracelular es mayor que la intracelular –Hipertensor Potasio (esencial) –Sal de Chile. – La concentración intracelular es mayor que la extracelular –Aporte de potasio (intoxicación digitálica)

Bipolares famosos que hubieran sido tratados con Litio Samuel Beckett, Scott Fitzgerald, Virginia Woolf, Ernest Hemingway y Lord Byron

Medicamentos con Sodio

Diagnóstico de Hipocalemia

Grupo 2 Calcio (esencial) –contractilidad muscular –coagulación sanguínea –tejido óseo ( hidroxi y fluorapatita) Magnesio (esencial) – hipocalcemia y aumento de excreción renal de K (hipocalemia)- Parathormona –Intracelular ( 95%) –laxante y antiespasmódico muscular

Hipomagnesemia Deficiencia de calcio

Grupo 2 Berilio (muy tóxico) –beriliosis Bario –radiopacos Estroncio (toxicidad moderada) – radiactivo, reemplaza al Calcio del hueso –(cancerígeno)

Bario Diagnóstico por sustancias radiopacas Colon por enema

Grupo 13 Moderadamente tóxicos Boro –ácido bórico, antiséptico débil ( gotas óticas) –boratos, en reguladores de pH y conservantes Aluminio –muy abundante –protector gástrico como hidróxido –demencia dialítica

Colirios con boratos Comprimidos de aluminio

Grupo 14 Silicio –tóxico pulmonar –enfermedades de piel autoinmunes y respiratorias Plomo –no cumple funciones en el organismo –tóxico del SNC –preparaciones farmacéuticas como astringente –desinfectante

Silicosis

Saturnismo

Grupo 15 Esenciales Nitrógeno –fundamental para el suelo –componente de los aminoácidos –componente ambiental Fósforo –ADP - ATP –tejido óseo ( fosfatos en hidroxiapatita) –Hiperfosfatemias e hipofosfatemias

Hipofosfatemia

Grupo 15 Muy tóxicos Arsénico –Cáncer – daño en el ADN –afecta a tejido nervioso Antimonio –enfermedades pulmonares y cardíacas –náuseas y vómitos –úlceras estomacales

Fuentes de agua con arsénico

Grupo 16 Oxígeno –Respiración pulmonar Azufre –presente en algunos aminoácidos –enfermedades cardiovasculares –trastornos en la atmósfera Selenio –esencial y tóxico según dosis

Asistencia respiratoria mecánica

Grupo 17 Flúor –Importancia en esmalte dentario ( fluorapatita) Cloro –blanqueador, desinfectante –irritante y altamente tóxico Bromo –tóxico en vapores y sprays Yodo –fundamental (glandula tiroides) –iodación de la sal ( bocio e hipotiroidismo congénito) –tóxico en exceso ( daña la tiroides, piel, pulmones)

El flúor y los dientes

Yodo y tiroides

Elementos de transición Manganeso – en la SOD mitocondrial –crecimiento – su falta produce intolerancia a la glucosa, desórdenes óseos, coágulos en sangre –Envenenamiento:afecta el sistema respiratorio y el cerebro ( alucinaciones y Parkinson)

Cromo –Cromo III como nutriente importante –Cromo VI de los elementos más tóxicos Cáncer de pulmón Alteraciones genéticas Muerte

Elementos de transición Hierro (en Hemoglobina al estado 2+, transporte O2) – Exceso: Corioretinitis y siderosis Cobalto –en la cianocobalamina o Vit B12 (Insuficiencia causa anemia). En SNC: depresión, mala memoria, nerviosismo –Exceso: problemas de visión, corazón y tiroides Níquel –Fallas respiratorias y cardíacas –Mal de los joyeros (alergias)

El hierro y la salud

Radioterapia con Cobalto

Elementos de transición Esenciales y tóxicos a la vez Zinc –su ausencia deteriora el crecimiento, la madurez y produce anemia –en la SOD citosólica Cobre –Esencial para muchas funciones, citocromos –el organismo puede manejar grandes cantidades –en SOD citosólica

Distintas funciones del Cu en el organismo

Elementos de transición Cadmio –Problemas óseos –renales pulmonares y de sistema nervioso –trastornos al ADN, cromosoma 21 Mercurio –daño al SNC –Problemas renales pulmonares y de aprendizaje –Irritante de piel y mucosas

El Platino en la salud

Distribución de los oligoelementos esenciales en los alimentos.