Toxicidad aguda de cobre, disfunción mitocondrial y daño oxidativo multiorgánico

LAIRIÓN, F; RODRIGUEZ, M; REPETTO, M; ACOSTA, JM; GELPI, R; MORALES, C; BOVERIS, A

Buenos Aires

Congreso; XXXII Congreso Argentino de Química; 2019

Asociación Química Argentina

El contenido de cobre en el organismo humano es alrededor de 100-120 mg. Se distribuye en distintos tejidos del organismo humano con una relación aproximada del 50% en huesos (42 mg) y músculo esquelético (26 mg), un 15% en la piel, un 15 % en la médula ósea, de un 8% a un 15% en el hígado (10 mg) y un 8% en el cerebro (8,8 mg). El contenido total de Cu en el cerebro es de aproximadamente 2 y 6 μg por g de tejido húmedo en ratas y humanos, respectivamente. El 25% del Cu en el cerebro se encuentra formando parte de la enzima Cu,Zn-SOD, siendo esta la principal cuproenzima del cerebro, lo que significa 1 μg de Cu por gramo de tejido húmedo y 4 μg por g en humanos El daño oxidativo citosólico y mitocondrial se asocia con la dosis de cobre (Cu(II)) administrada. Resultados previos indicaron que dosis de Cu(II) menores a 5 mg/ kg (administración intraperitoneal (ip)), generan daño oxidativo citosólico; sin embargo, con dosis ligeramente más altas y tóxicas (6-6,5 mg/ kg), la funcionalidad de las mitocondrias se ve afectada por la oxidación de fosfolípidos de membrana, y con dosis superiores a 7,5 mg/ kg los animales mueren una hora después de la sobrecarga aguda del metal. El objetivo de este trabajo es evaluar si los efectos tóxicos agudos del Cu(II) se asocian a la disfunción mitocondrial, daño oxidativo y falla multiorgánica. Las ratas Sprague Dawley macho (200 g) recibieron tres dosis diferentes de Cu(II) (5,0, 6,5 y 7,5 mg/ kg (ip)) y se sacrificaron 1 h y 6 h después del tratamiento. Con una dosis de 5 mg Cu/ kg, el 100% de los animales sobrevive durante 48 h y presentan daño oxidativo a los fosfolípidos y proteínas del hígado. Sin embargo, con dosis entre 6 y 7 mg de Cu/ kg, el 75% de las ratas sobrevive durante 6 h, y con más de 7,5 mg de Cu/ kg, del 75 al 100% de las ratas mueren una hora después del tratamiento. Hipótesis: el daño oxidativo y la muerte por toxicidad aguda del Cu(II) están relacionados con la disfunción mitocondrial multiorgánica progresiva. Se sacrificaron los animales y se extirparon los hígados, los cerebros, los corazones, los riñones y los pulmones de las ratas. Las muestras se procesaron de acuerdo con los métodos de rutina para obtener preparaciones histopatológicas y se tiñeron con hematoxilina-eosina. El índice de congestión (IC) se calculó para cada órgano y dosis. La oxidación de fosfolípidos se midió como sustancias reactivas al ácido tiobarbitúrico (TBARS) y la función mitocondrial (consumo de O2, ∆O2) se evaluó utilizando un electrodo de oxígeno tipo Clark. La autopsia de estas ratas indicó que todos los órganos estaban afectados, principalmente el corazón, donde se observaron focos de necrosis en el tejido cardíaco. La actividad de los Complejos I-III y II-III mitocondriales se determinó utilizando métodos espectrofotométricos. Los resultados indicaron que los diferentes índices de congestión para los órganos analizados. IC incrementa con la dosis, IC menor a 1 corresponde a dosis de 5 mg/ kg; 0.2 a 1.2 (leve-moderada) a una dosis de 6.5 mg/ kg; e IC superior a 2 (moderado a fuerte) es equivalente a una dosis de 7,5 mg/ kg (25% de supervivencia de ratas). TBARS aumentó en todos los órganos evaluados, de manera dependiente con la dosis (2 a 4 veces con las dosis de 6,5 y 7,5 mg/ kg respectivamente, p