Tiocianatul este de 100 de ori mai puțin toxic decât cianura și este excretat de rinichi cu un timp de înjumătățire prin eliminare aproximativ de 2,7 zile.

Termeni asociați:

  • Nitroprusie de sodiu
  • Enzimă
  • Proteină
  • Iod
  • Mutaţie
  • ADN
  • Cianură
  • Toxicitate
  • Iodură

Descărcați în format PDF

Despre această pagină

Relația dintre tiocianat și iod

Peter Laurberg,. Jesper Karmisholt, în Manual cuprinzător de iod, 2009

Tiocianatul este un inhibitor competitiv al simporterului de iodură de sodiu (NIS) la nivelurile de tiocianat găsite în mod normal în sânge. Astfel, agravează deficitul de iod prin inhibarea acumulării de iodură tiroidiană și prin inhibarea transportului de iodură în laptele matern pentru hrana sugarului. Expunerea la tiocianat corespunde unei scăderi a aportului de iod. Încetarea fumatului, reducerea poluării industriale și îmbunătățirea dietei vor reduce rolul tiocianatului în boala tiroidiană. Cantități mari de tiocianat sunt generate la persoanele cu un aport ridicat de cianură din fumatul tutunului, din cianura din alimente sau din poluarea industrială a mediului cu cianură. La persoanele expuse la niveluri ridicate de tiocianat, efectele adverse pot fi prevenite prin creșterea aportului de iod. În zonele cu aport scăzut de iod, expunerea la tiocianat crește riscul apariției tulburărilor de deficit de iod și a altor. Deoarece efectul general al tiocianatului este acela de a împiedica utilizarea iodurii, efectul principal al tiocianatului este agravarea deficitului de iod. Prin acest mecanism, tiocianatul este unul dintre cei mai importanți compuși de mediu care influențează apariția bolii tiroidiene.

Goitrogeni, de mediu

Tiocianat

Tiocianatul și compușii asemănători tiocianatului inhibă în primul rând mecanismul de concentrare a iodului tiroidei, iar activitatea lor goitrogenă poate fi depășită prin administrarea de iod (Fig. 1). Tiocianatul la concentrații scăzute inhibă transportul de iodură prin creșterea constantei de viteză a efluxului de iodură din glanda tiroidă. La concentrații mari, efluxul de iodură este foarte accelerat, în timp ce clearance-ul unidirecțional al iodurii în glandă este inhibat. Tiocianatul la aceste concentrații ridicate inhibă, de asemenea, încorporarea iodurii în tiroglobulină prin concurența cu iodura la nivelul peroxidazei tiroidiene (TPO). Tiocianatul se transformă rapid în sulfat în glanda tiroidă. Administrarea hormonului stimulator al tiroidei (TSH) crește catabolismul intratiroidian al tiocianatului și este capabil să inverseze blocul de absorbție a iodurii produs de acest ion.

prezentare

Goitrogeni de mediu ☆

Tiocianat

Tiocianatul este unul dintre produsele de descompunere ale glicozinaților și cianurii. Glicozinolații sunt tioglicozide găsite în legumele crucifere din familia Brassica, inclusiv varză, lăstari de bambus, varză, varză, broccoli, varză de Bruxelles, napi și muștar. Cianura este un metabolit al glucozidelor cianogene care se găsesc în plante precum manioc, porumb, cais, migdale, cireșe, fasole lima, semințe de in, lăstari de bambus și cartofi dulci. Cianura se găsește și în fumul de țigară, care este astfel o sursă majoră de tiocianat. Tiocianatul a fost, de asemenea, utilizat în mod istoric în tratamentul hipertensiunii. Tiocianatul se găsește frecvent în probele de urină umană, sugerând absorbția semnificativă a acestuia din mediu (Corey și colab., 2017).

Tiocianatul inhibă competitiv NIS, ducând la scăderea absorbției de iodură. Tiocianatul inhibă, de asemenea, organizarea mediată de TPO și pare să crească efluxul de iodură. Efectul asupra cuplării mediate de TPO este mai puțin clar (Willemin și Lumen, 2017). Deși tiocianatul este un inhibitor mai puțin puternic al NIS decât percloratul, nivelurile de mediu substanțial mai ridicate și timpul de înjumătățire mai lung al tiocianatului în comparație cu percloratul are ca rezultat o contribuție mai mare la riscul goitrogen de mediu (Corey și colab., 2017; Eisenbrand și Gelbke, 2016 ).

Atât datele animale, cât și cele umane susțin rolul tiocianatului în goitrogeneză. Animalele hrănite cu diete bogate în glicozinați pot dezvolta gușă în mod dependent de doză. Acest lucru este valabil pentru mai multe specii diferite (Eisenbrand și Gelbke, 2016). La om, mai multe studii au sugerat rate mai mari de gușă la fumători comparativ cu nefumătorii (Brix și colab., 2000), despre care se crede că este o consecință a sarcinii mai mari a tiocianatului în această populație. Acest efect pare a fi reversibil, deoarece foștii fumători au rate de gușă similare cu cele ale nefumătorilor pe tot parcursul vieții (Knudsen și colab., 2002). S-a dovedit că găsirea gușei persistente după corectarea deficitului de iod este corelată pozitiv cu niveluri mai mari de tiocianat urinar (Marwaha și colab., 2003). Cu toate acestea, evaluarea datelor NHANES a arătat doar o asociere modestă între niveluri mai mari de tiocianat urinar și niveluri mai mici de T4 (Steinmaus și colab., 2013), iar administrarea de lapte fortificat cu tiocianat la voluntari umani nu a avut niciun impact asupra testelor funcției tiroidiene (Dahlberg și colab., 1984).

Maniul este printre cele mai cunoscute surse dietetice de tiocianat și este un aliment de bază în multe părți ale lumii, inclusiv în Republica Democrată Congo, unde se crede că contribuie la rate mari de gușă (Gaitan și Dunn, 1992) . În regiunile de gușă endemică, s-a demonstrat că ingestia de manioc reduce absorbția de iod în comparație cu ingestia unei mese de orez de control, în timp ce ingestia de manioc în regiunile neendemice nu a făcut-o (Delange și Ermans, 1971). Acest lucru sugerează variații regionale în potențialul goitrogen al acestor plante. Diferite metode de procesare modifică gradul de formare a tiocianatului din alimentele care conțin manioc (Mlingi și colab., 1996; Gaitan și Dunn, 1992).

Alte produse de descompunere a glicozinaților găsite în legumele crucifere includ izotiocianatul și 5 vinil oxazolidin-2-tiona (cunoscut și sub denumirea de goitrin). Isotiocianatul poate fi metabolizat în mai multe moduri, ducând la tiocianat sau la alte substanțe anti-tiroidiene cu efecte asemănătoare tiourei (Gaitan, 1990). De asemenea, sa demonstrat că Goitrin reduce absorbția de iodură în glanda tiroidă la oameni și animale (Felker și colab., 2016).

În general, este probabil ca expunerea la tiocianat din dietă dintr-o dietă tipică, inclusiv legume Brassica, nu este suficientă pentru a provoca o inhibare semnificativă a absorbției de iodură. Cu toate acestea, expunerea la tiocianat poate exacerba efectul deficitului de iod și poate duce la hipotiroidism într-o manieră dependentă de doză (Felker și colab., 2016). Acest lucru a fost ilustrat într-un raport de caz al unei femei în vârstă de 88 de ani care a prezentat comă de mixedem după ce a ingerat până la 1,5 kg de bok choy brut pe zi timp de câteva luni (Chu și Seltzer, 2010). Această pacientă nu a avut antecedente de disfuncție tiroidiană, iar cauza presupusă a hipotiroidismului ei profund a fost efectul antitiroidian al expunerii prelungite la doze mari la glicozinați și la produsele lor de descompunere în bok choy.

GOITROGENI ȘI COMPUȘI ANTITIROIDI

Tiocianat și Isotiocianat

Tiocianatul și cianura nu apar în planta intactă ca anioni liberi. Acestea rezultă din hidroliza unei tioglucozide de către enzime specifice, cum ar fi perechea linamarină - linamarază din manioc, atunci când rădăcinile sunt zdrobite. În majoritatea populațiilor, rădăcinile zdrobite sunt detoxifiate prin scufundarea de câteva zile în apa râului sau prin expunerea la soare. În unele grupuri etnice rurale din Africa Centrală (cum ar fi Mbanza și Ngbaka din Republica Democrată de Nord Congo și Republica Africa Centrală), manioca este slab detoxifiată, rezultând un conținut ridicat de cianură. Acest ultim anion este rapid detoxificat de sulf-transferazele (numite și rodanese) în ficat și rinichi (Figura 2).

Figura 2. Degradarea enzimatică a linamarinei de manioc prin autoliză datorată linamarazei și calea de conversie endogenă a cianurii în tiocianat cu transferază hepatică și renală de sulf (rodaneză). Reprodus din Goitrogeni și compuși antitiroidieni, Enciclopedia Științei Alimentelor, Tehnologia Alimentelor și Nutriția, Macrae R, Robinson RK și Sadler MJ (eds), 1993, Academic Press.

Principalele legume care conțin tioglucozide sunt varza, varza, lăstarii, broccoli, cohlrabi, napi, suedezii, rapița și muștarul. Principalele legume care conțin glucozide cianogene sunt manioca, fasolea lima, semințe de in, lăstari de bambus și cartofi dulci. Unul dintre cele mai răspândite uleiuri de muștar este alilizotiocianatul (CH2CHCH2NCS), care este principalul ulei de muștar din varză.

Masa 2. Comparația conținutului de cianură al alimentelor înainte de preparare sau gata de consum, în Ubangi, Zair

Cianură alimentară (mg kg -1) (medie ± sem)
Înainte de pregătire
Frunze de manioc92,1 ± 21,6
Manioc și porumb19,8 ± 2,5
Făină de manioc4,5 ± 2,7
Igname sălbatice7,3 ± 0,4
Igname cultivate8,5 ± 0,3
Banane (banană banană)4,4 ± 0,7
Gata să mănânce
Rădăcină și porumb uscat la soare (fuku)14,2 ± 0,7
Rădăcină de manioc înmuiată și fiartă (chikwangue)3,5 ± 0,4
Frunze de assava fierte (mpondu)8,5 ± 0,7
Trestie de zahăr2,6 ± 0,1

Reprodus din Ermans AM, Mbulamoko NM, Delange F și Ahluwalia R (1980) Rolul maniocului în etiologia goitului endemic și a cretinismului. Ottawa: Centrul internațional de cercetare pentru dezvoltare, cu permisiunea.

Tabelul 3. Concentrația de tiocianat în serul matern și în serul cordonului la naștere și în laptele matern în timpul alăptării la subiecții din Ubangi, Zair

Ubangi, ZaireBelgiumt-Test
Ser matern la naștere0,77 ± 0,530,21 ± 0,17P

Figura 3. Nivelul tiroxinei serice (T4) la (a) nou-născuți și (b) la copii cu vârsta cuprinsă între 0-7 ani în funcție de concentrațiile de iod și tiocianat (SCN) în urină. Reprodus din Goitrogeni și compuși antitiroidieni, Enciclopedia Științei Alimentelor, Tehnologia Alimentelor și Nutriția, Macrae R, Robinson RK și Sadler MJ (eds), 1993, Academic Press.

Urgențe hipertensive

Eduardo Pimenta,. Suzanne Oparil, în Cardiac Intensive Care (Ediția a doua), 2010

Toxicitatea tiocianatului

După cum sa discutat mai devreme, tiocianatul se formează din legarea cianurii și tiosulfatului. Tiocianatul este de 100 de ori mai puțin toxic decât cianura și este excretat de rinichi cu o perioadă de înjumătățire prin eliminare aproximativă de 2,7 zile. Insuficiența renală prelungește eliminarea. Simptomele toxicității tiocianatului sunt în primul rând neurologice. La persoanele cu funcție renală normală, toxicitatea este puțin probabilă înainte de 9 zile de perfuzie cu nitroprusidă, în timp ce la persoanele cu disfuncție renală, toxicitatea tiocianatului poate apărea încă din 3 zile de la inițierea perfuziei. Tiocianatul poate fi îndepărtat prin dializă, dar acest lucru este rar necesar. 86

Neuroparazitologie și neurologie tropicală

Toxicitatea tiocianatului

Ribonucleaze rezistente

Tiocianat de guanidină

Tiocianatul de guanidină (GTC) este o proteină denaturantă mai puternică decât clorhidratul de guanidină și este denaturantul ales pentru prepararea ARN din surse îmbogățite în activitatea RNazei, în special a țesutului pancreatic (Chirgwin și colab., 1979). Este utilizat în mod obișnuit la o concentrație de lucru de 4 M și este adesea împreună cu un agent de reducere (de exemplu, β-mercaptoetanol; β-ME) și un detergent ionic, cum ar fi sarcozil (N-laurilsarcozina). Membranele celulare și organele sunt perturbate la contact și proteinele tind să se desfășoare și sunt solubilizate în prezența acestui compus.

Toxicologie/Medicamente de abuz

Produse chimice

Tiocianat de cobalt, acetat de cobalt dihidrat, acid acetic glacial, izopropilamină, acetaldehidă, vanadat de amoniu, formaldehidă, para-dimetilaminobenzaldehidă, clorură ferică, vanilină, molibdat de sodiu, acid seleniu, sulfat de cupru pentahidrod, nitroprusă de sodiu achiziționată de la Sigma-Aldrdrich Louis, MO, SUA). Metanolul, hexanul și cloroformul au fost obținute de la Burdick și Jackson (Muskegon, MI, SUA). Acidul clorhidric, acidul sulfuric, acidul azotic și piridina au fost cumpărate de la Mallinckrodt Baker, (Paris, KY, SUA). Etanolul a fost obținut de la Quantum Chemical (Tuscola, IL, SUA). Medicamentele au fost achiziționate sub formă de pulbere de la Sigma-Aldrich Chemical (St. Louis, MO, SUA), Alltech-Applied Science (State College, PA, SUA) sau Research Triangle Institute (RTI, NC, SUA).

Disecția aortică

Peter M. Schulman, MD Rondall Lane, în Secretele de îngrijire critică (ediția a patra), 2007

17 Care sunt complicațiile toxice ale terapiei cu nitroprusidă de sodiu? Cum sunt recunoscuți și tratați?

Există potențial de toxicitate cu cianură și tiocianat. Se recomandă administrarea de doze nu mai mari de 10 μg/kg/min la pacienți și ca doza totală administrată să nu depășească 3–3,5 mg/kg. Toxicitatea cianurii poate fi recunoscută prin creșterea toleranței la medicament (tahifilaxie), conținutul ridicat de oxigen venos mixt și dezvoltarea acidozei lactice. Toxicitatea tiocianatului se caracterizează prin slăbiciune musculară, hiperreflexie, confuzie, delir și comă. Atunci când medicamentul este perfuzat la rate mai mari de 3 μg/kg/min pentru perioade care depășesc 72 de ore, trebuie măsurate nivelurile de tiocianat. Intoxicația cu cianură poate fi tratată cu nitrit de amil, nitrit de sodiu și tiosulfat de sodiu. Pentru pacienții cu toxicitate severă a tiocianatului, se poate efectua hemodializă.

Toxicologia oxizilor de azot a căii aerodigestive

Umeo Takahama,. Sachiko Hirota, în Advances in Molecular Toxicology, 2013

2.3 SCN - și salivă

SCN - este cunoscut sub numele de rodanidă (din cuvântul grecesc pentru trandafir) datorită culorii roșii a complexelor sale cu Fe 3 +. În corpul uman, SCN se formează prin sulfurarea cianurii dependentă de tiosulfat catalizată de enzima mitocondrială rodaneză [43]. Cianura este încorporată în corpul uman prin inhalarea de cianură de hidrogen (HCN) produsă în procesul de piroliză a compușilor care conțin azot (de exemplu, fumatul) [44,45] și ingestia de glicozide cianogene în timpul meselor. Astfel de glicozide sunt conținute, de exemplu, de manioc, o plantă alimentară importantă din Africa și America de Sud, prin urmare, tuberculii de manioc trebuie să fie măcinați și spălați sub apă curentă înainte de consum. Glicozidele cianogene sunt hidrolizate pentru a produce HCN de către enzimele conținute în plantă atunci când sunt măcinate, deoarece glicozidele și enzimele, care sunt localizate în vacuol și, respectiv, în citoplasmă, se întâlnesc prin măcinare [46] (Fig. 4.2 A). De asemenea, bacteriile intestinale degradează glicozidele cianogene pentru a produce HCN.

Figura 4.2. Reacții importante ale produselor fitochimice vizate în acest capitol. (A) Generarea CN -. Amigdalina este conținută în fructele și semințele necoapte ale plantelor rozacee. Compusul este hidrolizat prin β-glucozidază (hidrolazele amigdalinei) care parazizează α-hidroxinitrilul, iar apoi nitrilul este descompus în HCN și benzaldehidă de α-hidroxinitril liasă. (B) Generarea izotiocianatului din glucozinolați. (C) Generarea de SCN - din aglicona glucobrasicinei. (D) Quercetina și produsul său de oxidare (2- (3,4-dihidroxibenzoil) -2,4,6-trihidroxi-3 (2H) -benzofuranonă). (E) Acid clorogenic și derivații săi oxatioloni. Pentru detalii, consultați textul.

În plus, SCN - este derivat din glucozinolați care apar ca metaboliți secundari ai aproape tuturor plantelor din ordinul Brassicales, care include familia Brassicaceae (familia muștarului), Capparidaceae (familia caperelor) și Caricaceae (inclusiv papaya; Fig. 4.2 B) . Glucozinolații sunt hidrolizați de mirozinază în izotiocianați, eliberând glucoză și sulfat atunci când celulele plantei sunt sparte. Izotiocianații au diverse activități biologice. O astfel de hidroliză are loc în cavitatea bucală și în stomac prin ingestia de legume sau fructe nefierte care conțin glucozinolați [47]. În izotiocianați, indoli-3-metil izotiocianatul format prin desulfonarea agliconei glucobrasicinei este instabil și ușor hidrolizat pentru a produce SCN - și indol-3-carbinol [48] (Fig. 4.2 C). Glucobrassicina este conținută în broccoli, muștar, creștet și mușchi. SCN - se găsește în mesele preparate din semințe de rapiță (Brassica napus cv. Zephyr) [49] și semințe de muștar alb (Sinapis alba) [50] .

Concentrațiile salivare de SCN - sunt 0,54 ± 0,41 și 1,65 ± 0,84 mM pentru nefumători și, respectiv, pentru fumători, iar concentrațiile în sânge sunt 0,033 ± 0,026 și 0,111 ± 0,092 mM pentru nefumători și, respectiv, pentru fumători [51]. Datele indică faptul că cianura din fumul de țigară se transformă în SCN - și că SCN - este concentrat în glandele salivare cu un factor mai mare de 10. Dacă I ​​- și SCN - împărtășim același sistem de transport, SCN - este transportat activ în glanda salivară celule prin symport folosind gradientul de concentrație al ionului de sodiu pe membrana celulară [52,53] (Fig. 4.1). SCN transportat - poate fi excretat pasiv în lumenul acinusului printr-un canal anionic [7]. Se știe că concentrația salivară a SCN - scade odată cu creșterea debitului de salivă.