Benzo(a)pireno

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Benzo(a)pireno
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Concepto:Benzo[a]pireno C20H12. El Benzo(a)pireno es un PAH de cinco anillos, perteneciente a la clase de los Benzopirenos por presentar un anillo Benceno unido a una molécula Pireno.

Benzo(a)pireno. Hidrocarburo Policíclico Aromático (PAH, por sus siglas en inglés) de cinco anillos, cuya fórmula global es C20H12 , que se produce por combustión incompleta a temperaturas entre 300 y 600 °C. El Benzo(a)pireno es altamente tóxico, principalmente debido a su elevada Mutageniciad y Carcinogenicidad. El Benzo(a)pireno fue asociado al Cáncer por primera vez en el siglo XVIII en Inglaterra, donde se demostró que los deshollinadores de chimeneas presentaban una mayor incidencia de cáncer de Escroto.

Contenido

Características físico-químicas

El Benzo(a)pireno es un PAH de cinco anillos, perteneciente a la clase de los Benzopirenos por presentar un anillo Benceno unido a una Molécula Pireno.

Nota: mientras no se especifico lo contrario todas las características están dadas a temperatura y presión estándar ambiente (TPEA: 25 °C, 100 kPa).

Fuentes de Benzo(a)pireno

El Benzo(a)pireno es producto de la combustión incompleta de compuestos orgánicos a temperaturas entre 300 y 600 °C. Se encuentra presente en el humo de automóviles (especialmente los de motor Diesel), humo de tabaco, humo de chimeneas y combustión de maderas, entre otros.

Toxicidad general

Numerosos son el estudios publicados en las ultimas décadas en relación a los daños que causa el Benzo[a]pireno sobre la salud. El Benzo(a)pireno presente en el humo del cigarro ha mostrado ser en gran medida responsable el Enfisema pulmonar en pacientes fumadores [1]. Además de la inflamación e irritación pulmonar en estos pacientes el Benzo(a)pireno ha probado inducir deficiencia de Vitamina A. El Benzo(a)pireno es metabolizado principalmente en el hígado por las enzimas Citocromo P 450 1A1 y 1B1 formando una gama de Metabolitos Polares más activos, de ellos el principal exponente es el Benzo[a]pireno-7,8-epoxido,el cual a se vez el metabolizado por la Epoxido hidrolasa, que abre el anillo epoxido para formar el Benzo[a]pireno-7,8-dihidrodiol, que luego es sujeto de otra reacción de epoxidación por la CYP1A1 formando el Benzo[a]pireno-7,8-diol-9,10-epoxido [2], el cual es el metabolito mas tóxico y el responsable de la Carcinogenicidad por su capacidad de reaccionar con el DNA

Genotoxicidad

El Benzo[a]pireno es un Procarcinogeno dependiente de la activación metabólica por la Enzimas de la familia de la Citocromo para formar en Benzo(a])pireno diol epoxido, el cual es el responsable del daño genético. Por su estructura química el Benzo(a)pireno diol epoxido es capaz de intercalarse en el DNA, uniéndose covalentemente a la Base nitrogenada Guanina en la posición N2, lo que provoca distorsión en la estructura de la doble hélice de DNA [3]. Esta distorsión provoca errores en la replicación del DNA induciendo la formación de mutaciones, lo cual explica la incidencia de Cáncer en organismos expuestos. El Benzo(a)pireno diol epoxido tiene afinidad de unión por el Gen del p53 [4], que codifica para un factor de transcripción que regula el ciclo celular y por tanto tiene función de Supresor tumoral. El Benzo(a)pireno diol epoxido induce transversiones G (Guanina) a T (Timina) en lo sitios calientes en p53 disminuyendo su habilidad supresora tumoral, y por tanto aumentando el riesgo de producción de cáncer.

Referencias

  1. "Benzopyrene and Vitamin A deficiency". Researcher links cigarettes, vitamin A and emphysema. March 5, 2005.
  2. Shou M, Gonzalez FJ, Gelboin HV. Stereoselective epoxidation and hydration at the K-region of polycyclic aromatic hydrocarbons by cDNA-expressed cytochromes P450 1A1, 1A2, and epoxide hydrolase. Biochemistry. 1996 December 10;35(49):15807-13
  3. Volk DE, Thiviyanathan V, Rice JS, Luxon BA, Shah JH, Yagi H, Sayer JM, Yeh HJ, Jerina DM, Gorenstein DG. Solution structure of a cis-opened (10R)-N6-deoxyadenosine adduct of (9S,10R)-9,10-epoxy-7,8,9,10-tetrahydrobenzo[a]pyrene in a DNA duplex. Biochemistry. 2003 February 18;42(6):1410-20.
  4. Pfeifer GP, Denissenko MF, Olivier M, Tretyakova N, Hecht SS, Hainaut P. Tobacco smoke carcinogens, DNA damage and p53 mutations in smoking-associated cancers. Oncogene. 2002 October 21;21(48):7435-51.