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Bienvenidos alArea Virtual de Toxicología la Universidad Cardenal Herrera
Hoy intentaremos explicar los mecanismos por los que el etilenglicol produce su toxicidad.
El etilenglicol es un líquido tóxico, incoloro, ligeramente espeso y con un leve
sabor dulce.
Sus principales usos son
como anticongelante
para vehículos a motor
y en la industria del plástico como precursor en la fabricación de fibras
de poliéster y resinas.
Otros usos minoritarios son la fabricación de tintas y pigmentos, aunque también entra a
formar parte
de algunas soluciones de líquidos limpiaparabrisas.
Normalmente las intoxicaciones suceden en niños y en pequeños animales,
fundamentalmente gatos
pero también perros,
que ingieren anticongelante.
El etilenglicol del anticongelante se absorbe rápidamente pudiendo aparecer
los primeros síntomas de intoxicación
en aproximadamente unos 30 minutos tras la ingesta.
El etilenglicol se metaboliza fundamentalmente en hígado y se excreta
por vía renal.
Los procesos de biotransformación del etilenglicol son importantes para poder
entender los mecanismos
por los que se produce toxicidad,
ya que en gran medida
esa toxicidad está mediada por los metabolitos producidos
y no por el compuesto original.
En primer lugar
el etilenglicol es oxidado
a glicoaldehído.
Este paso está catalizado por una enzima, la alcohol deshidrogenasa,
que es el la enzima limitante en los procesos de biotransformación del etilenglicol.
El glicoaldehído formado por la oxidación del etilenglicol
es convertido por las la acción de dos enzimas
en este caso
la aldehído oxidasa citosólica y
la aldehído deshidrogenasa mitocondrial
en un ácido carboxílico, el ácido glicólico.
A su vez la glicolato oxidasa o la lactato deshidrogenasa,
ambas oxidoreductasas
transforman el ácido glicólico
en ácido glioxílico.
Esta misma enzima
la glicolato oxidasa es
la que facilita la conversión del ácido glioxílico
en ácido oxálico.
Existe además una ruta lateral
a través del metabolismo intermediario,
las reacciones de anabolismo y catabolismo,
a través de la cual, el ácido glioxílico es convertido en malato,
en formato
y en glicina.
Existe otra ruta que utiliza la piridoxina como cofactor
y mediante la que se convierte lel ácido glioxílico en glicina.
Cuando esta ruta está bloqueada por una deficiencia
o ausencia del enzima, la alanina glioxilato aminotransferasa,
se producen altas concentraciones de ácido glicólico y ácido oxálico.
El ácido glioxílico es convertido rápidamente a ácido oxálico.
Es por ello que la administración de altas dosis de piridoxina
puede resultar eficaz
en la reducción de la producción de ácido oxálico,
ya que se favorece
la conversión del ácido glioxílico a glicina.
Otras rutas
en el metabolismo del ácido glioxílico utilizan la tiamina como cofactor
para generar el ácido alfa-hidroxi-beta-cetoadípico o incluso otra por
la que se convierte el ácido glioxílico en ácido oxlalomálico y en
ácido fórmico.
Por esta vía se puede producir ácido láctico
ya que el oxalomato inhibe la aconitasa,
un enzima del ciclo de Krebs,
y de esta manera se facilita la conversión del piruvato a ácido láctico.
Pero es este metabolito realmente minoritario,
el ácido oxálico,
el que quela iones de calcio y puede producir, por una parte
hipocalcemia,
mientras que por otra genera cristales de oxalato de calcio,
monohidrato o dihidrato,
con formas de mancuernas o de sobres respectivamente.
Estos cristales de oxalato de calcio suelen precipitar en los riñones y producir
toxicidad renal.
En resumen,
la acumulación de todos los productos ácidos,
el ácido glicólico,
el ácido oxálico y el
ácido láctico
generan una acidosis metabólica,
aunque el mayor determinante
de esa acidosis metabólica es el ácido glicólico
ya que es el metabolito más abundante producido por la biotransformación
del etilenglicol.
Además, como consecuencia de estos procesos de biotransformación
se genera también ácido oxálico,
que es el responsable de la nefrotoxicidad del etilenglicol
al convertirse en oxalato cálcio
que precipita
en el riñón en forma de cristales.
El etanol o el 4-metilpirazol, también llamado fomepizol,
son sustratos de la alcohol deshidrogenasa y actúan como antídotos en el
tratamiento de las intoxicaciones producidas por etilenglicol.
Así, en presencia de etanol
o de 4-metilpirazol,
la alcohol deshidrogenasa
tiene una mayor afinidad por estos últimos que por el etilenglicol, de manera
que con su administración
disminuye el metabolismo
del etilenglicol
y por tanto la generación de mertabolitos tóxicos
y se facilita además que se excrete por vía urinaria
el etilenglicol.
La alcohol deshidrogenasa es el primer enzima y el paso limitante en el metabolismo
metabolismo del etilenglicol
y por el que compiten sus antídotos
tanto el fomepizol como el etanol
aumentando así la posibilidad de excreción del etilenglicol.
Por otra parte, en estas intoxicaciones
también puede ser útil administrar vitamina B6
o vitamina B1,
ya que al menos teóricamente, aumentará el metabolismo del ácido glioxílico
para producir compuestos como la glicina
o el ácido alfa-hidroxi-beta-cetoadípico
y se generará menor cantidad
de ácido oxálico.
Hasta aquí los mecanismos de toxicidad del etilenglicol en este
área virtual de toxicología de la Universidad Cardenal Herrera
¡Hasta pronto!