Mutagenesis

Departamento de Farmacia, Fac. Química, UNAM.

Unidad 4.. Mutagénesis química
Mutación es todo cambio transmisible en el material genético de un organismo. Algunos de los agentes físicos y químicos que producen dichos cambios son: la radiación ionizante, mostazas nitrogenadas, epóxidos, sulfonatos de metilo. De las alteraciones que se producen en el ácido desoxiribonucléico (ADN), no todas sonnecesariamente dañinas, ya que muchas mutaciones han ocasionado mejores adaptaciones de los individuos en los procesos evolutivos. El peligro se presenta con aquellas mutaciones cuyos efectos provocan reacciones adversas para el organismo. Las consecuencias nocivas de las mutaciones incluyen desordenes en la fertilidad, muerte embrionaria y perinatal, malformaciones, enfermedades hereditarias, ycáncer. Los propósitos de la toxicología en este campo son: a) identificar aquellas sustancias que presenten potencialidad mutagénica, a) tratar de establecer el mecanismo de acción y las consecuencias fenotipicas de los agentes que provocan mutaciones, b) establecer los parámetros o condiciones necesarias para minimizar la exposición humana a los mutágenos, con el propósito de evitar alteracionesen la información hereditaria que ya posee el individuo.

riesgo de exposición ruta de ingreso y distribución fisiológica biotransformación excreción traslado por membranas celulares etapa toxocinética

trastorno biológico (reacción adversa) expresión procesos de reparación reacción con el ADN (mutación)

etapa toxodinámica

traslado por la membrana del núcleo

aproximación al ADNEsquema 10.1. Paradigma toxicológico

10.1. Niveles de acción de mutágenos.
Las consecuencias de la mutagenesis se pueden esquematizar en la siguiente forma según sea afectada una célula somática o una célula germinal.
mutágeno evento mutagénico célula somática célula germinal muerte fetal dominante viable recesivo

La probabilidad de que un xenobiotico pueda causar daño genético es afectadopor su concentración en el medio ambiente; su ingreso y distribución corporal; el sistema metabólico del tejido en el cual el compuesto es distribuido; la reactividad del xenobioticos o sus metabolitos con las macromoléculas, especialmente con el ADN; la capacidad de la célula para rectificar o amplificar el daño; la oportunidad de que el daño causado se exprese; y la capacidad del tejido parareconocer y suprimir la multiplicación de las células con propiedades aberrrantes. Por todo estos factores, es importante tener en cuenta que para que un compuesto presente en el medio ambiente, afecte al material genético no es un evento simple y fácil de llevar a cabo.

muerte celular

cambio recesivo o dominante cáncer

transmisible a la progenie

Esquema 10.2. Consecuencias de mutacionesen células somáticas y germinales.

Es importante señalar la diferencia entre dos términos que con frecuencia suelen utilizarse como sinónimos: mutagenicidad y genotoxicidad. La mutagenicidad es la capacidad de un xenobiotico para causar alteraciones en el material genético que lleguen a ser transmisible a la progenie celular. La genotoxicidad implica un término más amplio, ya que incluyealteraciones al material genético, tales como intercambio de cromátidas hermanas o rupturas

10.1

Departamento de Farmacia, Fac. Química, UNAM. de hebras de ADN, que no necesariamente son transmitida a la decendencia Klaassen C.D., 2001) 10.1.1. Aspectos básicos de la estructura del ADN. Antes de discutir las principales mutaciones que se presentan y la interacción de los xenobioticos con elmaterial genético, se van a revisar los aspectos estructurales del ADN. Los tres componentes principales del ADN son las bases nitrogenadas: purinas y pirimidinas, el azucar desoxiribosa, y el grupo fosfato. Las tres bases pirimidinas que se presentan de manera natural son la citosina, la timina y el uracilo, esta última no forma parte del ADN sino del ácido ribonucléico (ARN). Las dos bases puricas...