Mηχανισμοί τοξικότητας

επί του καρδιοαγγειακού

συστήματος

Διδάσκων: Λευκοθέα Παπαδοπούλου

καρδιοαγγειακό σύστημα

Καρδιά

Αιμοφόρα

αγγεια

τροφοδότηση οργανισμού με

Οξυγόνο

Θρεπτικές ουσίες

Ορμόνες

Μεταβολίτες

Διατήρηση Ομοιόστασης

Θερμορύθμισης

Οξεοβασικής ισορροπίας

Οξύτητας ιστών και οργάνων

Tοξικότητα επί της καρδιάς - μυοκαρδίου

Λειτουργικές διαταραχές

Δομικές αλλαγές

π.χ. Μεταβολές ρυθμού σύσπασης

Εκφυλισμός και νέκρωση κυττάρων

in parallel, according to the momentary needs

in series

Color atlas of Physiology.

Agamemnon Despotopoulos, Stefan Silbernagl, 1991

Καρδιακή ανακοπή

83% των περιπτώσεων

απαιτεί

ΑΠΙΝΙΔΩΤΗ

και

Καρδιοπνευμονική

αναζωογόνηση

(ΚΑΡΠΑ)

Κολποκοιλιακός κόμβος

φλεβόκομβος

κόλπος

κοιλία

Κολποκοιλιακό δεμάτιο

all or non contraction

συγκύτιο

K. R. Chien et al., Science 322, 1494 -1497 (2008) M Gautel, E Ehler Science 2010;330:1491-1492

all or non

contraction

H μυϊκή συστολή πυροδοτείται από μια αιφνίδια αύξηση του Ca++

Aποπόλωση σαρκοπλασματικού

δικτύου

Κυτταροπλασματικό Ca++

Σύσπαση μυικών

ινιδίων

ΗΛΕΚΤΡΟΜΗΧΑΝΙΚΗ ΣΥΖΕΥΞΗ

Κυτταροπλασματικό

Ca++

λόγω των πολυάριθμων

αντλιών ασβεστίου

επαναπόλωση

Na+

K+

αποπόλωση

επαναπόλωση

Σταματά το ηλεκτικό σήμα

Color atlas of Pharmacology. Lullmann H, Mohr A, Ziegler A, Bieger D, 1993

Γενετικής προέλευσης

Διαταραχές της καρδιακής λειτουργίας

χρονοτρόπος

ινοτρόπος

δρομοτρόπος

βαθμοτρόπος

αρρυθμίες Ανωμαλίες στην έναρξη και αγωγή των διεγέρσεων

Stem cell derived cardiomyocytes

are especially attractive because they express ion channels

and demonstrate spontaneous mechanical and electrical activity

similar to native cardiac cells

cell based assays for measuring

the impact of pharmacological compounds

on the rate of beating cardiomyocytes

with different assay platforms.

http://www.biotechniques.com/multimedia/archive/00178/BTN_0311-March_Post_178205a.pdf 2011

BΙΟΧΗΜΙΚΟΙ ΜΗΧΑΝΙΣΜΟΙ

ΚΑΡΔΙΟΤΟΞΙΚΟΤΗΤΑΣ

1. Οξειδωτικό stress επί του μυοκαρδίου

Δημιουργία ROS

• Kαταστροφή μεμβρανών

• Διαταραχή ομοιόστασης ασβεστίου

Οξειδωτικό stress επί του μυοκαρδίου

Μείωση επιπέδων αντιοξειδωτικών ενζύμων

Καταλάση

Δισμουτάση της ρίζας του υπεροξειδίου (SOD)

Yπεροξειδάση της γλουταθειόνης

ΕΤΟΗ ΑΔΡΙΑΜΥΚΙΝΗ

Dhalla, NS et al. J Hypertens. 2000 Jun;18(6):655-73

Δυσλειτουργία μυοκυττάρων ως συνέπεια του οξειδωτικού stress

είτε λόγω αυξημένης παραγωγής των ROS

είτε λόγω μειωμένης αντιοξειδωτικής προστασίας

Dhalla, NS et al. J Hypertens. 2000 Jun;18(6):655-73

Οξειδωτικό stress

Σχηματική παράσταση των πιθανών αιτίων γένεσης

του οξειδωτικού stress και της ανάπτυξης καρδιοαγγειακών ανωμαλιών

SNS, sympathetic nervous system; RAS, renin-angiotensin system.

Dhalla, NS et al. J Hypertens. 2000 Jun;18(6):655-73

Οξειδωτικό stress

http://www.medscape.com/viewarticle/768924_print

ΑΔΡΙΑΜΥΚΙΝΗ

ΑΙΜΟΦΟΡΑ ΑΓΓΕΙΑ

και ως φυσιολογική άμυνα του οργανισμού (ηλικιωμένους)

Στηθάγχη

Θρομβο-

φλεβίτιδα

Βαρέα μέταλλα

ομοκυστεϊνη

κυκλοφωσφαμίδιο Κάπνισμα Λιπαρές τροφές Έλλειψη άσκησης

LDL oxidation

http://www.nlm.nih.gov/medlineplus/ency/imagepages/18018.htm

ΑΓΓΕΙΟΤΟΞΙΚΟΤΗΤΑ

Μηχανικά αίτια (ROS – τραυματισμός τοιχώματος)

Μεταβολικά αίτια (παραγωγή τοξικών μεταβολιτών)

Γενετικά αίτια

Μηχανισμοί αγγειοτοξικότητας

Mεταβολές στη λειτουργικότητα των αγγείων

Παράγοντες πήξης αίματος

Βιοενεργοποίηση τοξικών ουσιών – παραγωγή μεταβολιτών

Εκλεκτική συσσώρευση τοξικών ουσιών στα αγγεία

ΤΟΠΙΚΗ ΦΛΕΓΜΟΝΗ – ΑΛΛΕΡΓΙΚΕΣ ΑΝΤΙΔΡΑΣΕΙΣ

Λ

Λ Έλεγχος καρδιακής λειτουργίας

Κυκλοφορική ανεπάρκεια

Υπερηχος

Doppler

(αιματική ροή)

Πρωτοπαθές shock

Απότομη πτώση παροχής αίματος στους ιστούς

Δευτερογενές

shock

Blood volume

Ht

κυκλοφορικό shock

Δευτερογενές shock

ολιγαιμικό

καρδιογενές

αγγειογενές

αναφυλακτικό

Τοξικό – ενδοτοξικό - σηπτικό

Δευτερογενές shock

i.v. Γαλακτικό Na

Ρύθμιση βηματοδότη

Αιφνίδια ΚΑΡΔΙΑΚΗ ΠΑΥΣΗ - ΑΝΑΚΟΠΗ

“Στάση”

ΚΑΡΔΙΑΚΗ ΚΑΜΨΗ

ΚΟΙΛΙΑΚΗ ΜΑΡΜΑΡΥΓΗ

Αυτόματος εξωτερικός απινιδωτής

( AED ) που αναλύει τον καρδιακό ρυθμό και

αν διαγνώσει κάποιο πρόβλημα το οποίο χρίζει απινίδωσης ,

τότε προχωράει στην απινίδωση για να επαναφέρει

τον καρδιακό ρυθμό στην σωστή συχνότητα του

Επειδή είναι ιδιαίτερα μικρά σε μέγεθος και πολύ εύκολα και απλά στην χρήση τους έχουν τοποθετηθεί σε πολλά σημεία όπως ξενοδοχεία, υπουργεία, συνεδριακοί και εκθεσιακοί χώροι, γήπεδα, χώροι συναυλιών, πλοία όλων των τύπων (κρουαζιερόπλοια, yachts , ιστιοπλοϊκά, εμπορικά) χώροι αθλοπαιδιών, χιονοδρομικά κέντρα, σχολεία, γυμναστήρια, εργοστάσια, ιδιωτικές εταιρίες περιπολικά αστυνομίας, πυροσβεστικά οχήματα ναυαγοσώστες με αποκλειστικό στόχο να μεγαλώσει ο αριθμός ευκαιριών για να σωτηρία των ατόμων που έχουν υποστεί ανακοπή καρδιάς.

http://www.aed.com.gr/cgreek/index.php?option=com_content&task=view&id=12&Itemid=25

ΣΕ

ΔΗΜΟΣΙΟΥΣ

ΧΩΡΟΥΣ

ΣΩΖΕΙ ΖΩΕΣ http://www.skoutasmedical.gr/products/c163/

Color Atlas of Pharmacology. Lullmann H,Mohr K, Ziegler A, Bieger D. 1993 Color atlas of Physiology. Despotopoulos A, Silbernagl S., 4th Ed, 1991 Color atlas of Biochemistry. Koolman J, Rohm K-H, 1996 Applied Therapeutics. The clinical Use of Drugs, 7th Ed., Koda-Kimble Mary Ann, Young Lloyd Yee, Lippincott Williams & Wilkins, 2000 ΙΑΤΡΙΚΗ ΦΥΣΙΟΛΟΓΙΑ, Guyton AC, Hall JE, 9th Ed., 2η Ελληνική Έκδοση, Μετάφραση-Επιμέλεια Ι. Χατζημηνά, 1998 Molecular Biology of Cell. Alberts B, Bray D., Lewis J., Raff M, Roberts K, Watson JD. 1983 Βασικές Αρχές Κυτταρικής Βιολογίας: εισαγωγή στη Μοριακή Βιολογία του Κυττάρου, 1998 Ελληνική Έκδοση, 2000 (Εκδόσεις Πασχαλίδη)

Βασική και Κλινική Τοξικολογία. Α.Σ. Τσιφτσόγλου, καθ. Φαρμακολογίας, Α.Π.Θ. 1997

άλλες βιβλιογραφικές πηγές