Chimica Cellulare: Cromo e Stress Ossidativo

Cromo

• Il cromo esavalente si riduce a cromo trevalente all'interno delle cellule, rendendolo più stabile.
• Questa riduzione può avvenire grazie all'intervento di glutatione e ascorbato.
• Il cromo 3+ forma addotti ternari con il DNA, fungendo da ponte tra DNA e proteine istoniche.
• L'interazione con il DNA può generare stress ossidativo, contribuendo alla produzione di ROS (specie reattive dell'ossigeno).
• La riduzione extracellulare del cromo esavalente è vista come un processo di detossificazione.
• La riduzione in vitro è influenzata dal pH, con pH acidi che favoriscono la riduzione e riducono l'assorbimento cellulare.
• Il cromo ingerito ha una minore cancerogenicità rispetto a quello inalato, ma la riduzione gastrica è limitata (10-15%).

Nichel

• Il nichel è un metallo di transizione, bianco e ferromagnetico, conduttore di calore ed elettricità.
• Viene utilizzato per la nichelatura di metalli meno nobili e nella produzione di leghe.
• È presente in piccolissime quantità nel corpo umano, non essenziale per l'uomo, ma necessario per alcuni microrganismi.
• L'alluminio è associato alla malattia di Alzheimer, presente nelle placche cerebrali, e inibisce gli enzimi cerebrali.

Mercurio

• Il mercurio è un metallo tossico, pesante, liquido a temperatura ambiente, e si presenta in diversi stati di ossidazione.
• Esistono forme chimiche: mercurio elementare (Hg0), mercurio inorganico (Hg2+ e Hg22+), mercurio organico (HgR2 e HgRX).
• Nonostante la diminuzione dell'uso globale, il mercurio è presente in apparecchiature elettriche, strumenti scientifici e lampade.
• Si accumula attraverso processi di biomagnificazione, dal plancton ai tessuti muscolari, portando a bioaccumulo nelle catene alimentari.
• Il metilmercurio, prodotto dalla metilazione da parte di batteri anaerobi, è altamente biodisponibile e tossico.

Piombo

• Il piombo è un metallo tossico presente negli alimenti e nelle acque potabili, con un'assunzione stimata di 200-500 µg/giorno.
• L'assorbimento avviene per via orale e inalatoria, più elevato nei bambini e nelle donne.
• Si distribuisce nell'organismo, accumulandosi nel sangue e nel tessuto osseo, con un'emivita attorno ai 20 anni.
• I meccanismi tossici includono la mimica del calcio e il legame con gruppi tiolici, alterando funzioni proteiche.

Arsenico

• L'arsenico è una fonte significativa di inquinamento ambientale, presente in acqua potabile e alimenti.
• Le forme inorganiche di arsenico sono più tossiche rispetto a quelle organiche.
• Il processo di organicazione nei terreni rappresenta un meccanismo di detossificazione.
• L'arsenico inorganico può accumularsi nel fegato, reni e polmoni, mentre rimane meno nei derivati organo arsenicali.
• La metilazione dell'arsenico è un processo di detossificazione efficace, con escrezione variabile in base alla forma chimica.

Amianto

• L'amianto, o asbesto, è riconosciuto come cancerogeno per l'uomo, derivato da minerali di silicati di magnesio.
• Conosciuto per la sua resistenza al fuoco, al calore e a molte sostanze chimiche, è stato ampiamente utilizzato in costruzioni e materiali vari.
• Il crisotilo è una delle forme più abbondanti, caratterizzata da una struttura fibrosa.

Questo quiz si concentra sulle reazioni chimiche del cromo all'interno delle cellule, comprese le sue interazioni con il DNA e le proteine istoniche. Esploreremo come il cromo 3+ possa contribuire a stress ossidativo e le modalità di riduzione coinvolte. Scopri di più sulle dinamiche cellulari e l'importanza del glutatione e dell'ascorbato.