Benzo(a)pireno
Figura 3: Via de formação do epóxido
Gooderman N.J. et al. 2007
Vias metabólicas
Na via de formação do epóxido ocorre em primeiro lugar uma reação de oxidação na qual se forma o benzo(a)pireno-7,8-epóxido. Este é convertido a benzo(a)pireno-7,8-diol pela enzima epóxido hidrolase. Por nova reação com as enzimas do citocromo P450 ocorre bioativação por oxidação do diol formando o benzo[a]pireno-7,8-diol-9,10-epóxido (BPDE) que é um composto considerando cancerígeno porque é uma espécie reativa com capacidade de se ligar covalentemente aos resíduos de guanina da cadeia de ADN. (Arlt V.M., et al., 2008)
Figura 4: Via de formação de quinonas
Xue W. et al., 2005
Além da formação do epóxido há outras vias também importantes na bioativação do benzo(a)pireno, como por exemplo a formação de o-quinonas. Nesta via, o benzo[a]pireno-7,8-diol formado por oxidação e posterior hidrólise do benzo(a)pireno (tal como na via de formação do epóxido) sofre ação da enzima dihidrodiol desidrogenase originando um cetol que tautomeriza para catecol. Este catecol sofre duas reações de oxidação consecutivas, sendo que na primeira origina um radical semiquinona e peróxido de hidrogénio e na segunda origina uma quinona e anião superóxido. A quinona pode regenerar, por redução, a semiquinona ou o catecol originando um ciclo redox que potencia a formação de espécies reativas de oxigénio (ROS) as quais levam a danos oxidativos no DNA. (Tung E.W.Y et al., 2014) (Xue W. et al., 2004).
A toxicidade desta via de metabolização está também relacionada com as próprias quinonas que sendo compostos eletrofílicos podem ligar-se de forma covalente a nucleófilos como as proteínas e os ácidos nucleicos. (kim H.S. et al., 2000)
Referências bibliográficas:
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Meire R.O. et al., 2007. Aspectos ecotoxicológicos de hidrocarbonetos policíclicos aromáticos. Oecologia Brasiliensis. 11 (2): 188-201
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Arlt V.M. et al., 2008. Metabolic activation of benzo[a]pyrene in vitro by hepatic cytochrome P450 contrasts with detoxification in vivo: experiments with hepatic cytochrome P450 reductase null mice. Carcinogenesis vol.29 no.3 pp.656–665.
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Tung E.W.Y et al., 2014. Benzo[a]pyrene increases DNA double strand break repair in vitro andin vivo: A possible mechanism for benzo[a]pyrene-induced toxicity. Mutation Research/Genetic Toxicology and Environmental Mutagenesis. vol.760 pp. 64–69.
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Xue W. et al., 2005. Metabolic activation of polycyclic and heterocyclic aromatic hydrocarbons and DNA damage: A review. Toxicology and Applied Pharmacology vol.206 pp.73– 93
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kim H.S. et al., 2000. Lipid peroxidation, antioxidant enzymes, and benzo[a]pyrene-quinones in the blood of rats treated with benzo[a]pyrene. Chemico-Biological Interactions. Vol.127 pp.139–150
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Madureira D.J. et al., 2014. Systems Toxicology Approach to Understand the Kinetics of Benzo(a)pyrene Uptake, Biotransformation, and DNA Adduct Formation in a Liver Cell Model. Chemical Research in Toxicology. vol.27 pp. 443-453
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Gooderman N.J. et al. 2007. Mechanisms of Chemical Carcinogenesis. The Cancer Handbook 2nd Edition.
A formação de aductos com o DNA pode levar a cancro quando as mutações ocorrem em genes essenciais para funções celulares como a apoptose, proliferação e diferenciação ou em genes supressores tumorais (Madureira D.J. et al., 2014)
