Arsenic độc tính màng sinh học TS Lê Quốc Tuấn Khoa Môi trường Tài nguyên Đại học Nông Lâm Tp.HCM Tổng quan Các trình khử độc arsenic màng tế bào Barry P Rosen, FEBS Letters 529 (2002) 86-92 Độc tính cuûa arsenic Nuran Ercal et al./Current Topics in Medicinal Chemistry, (2001) 529-539 Fenton-like reactions of metals Saûn sinh ROS (Reactive Oxygen Species) ROS Sự chuyển hóa sinh học arsenic vô động vật có vú SAM, Sadenosylmethionine; SAHC, Sadenosylhomocysteine Chu trình chuyển hóa arsenic +5 đến +3 đến +5 E1 MMA(V) reductase E2 arsenic methyltransferase E3 MMA(V) reductase Toxicology and Applied Pharmacology 198 (2004) 327–335 từ là • Arsenic – Nhiều quốc gia bị ảnh hưởng – Các tác động • Ung thư da, phổi, thận, cật • Gây chết • Bệnh đốm chân – Tiêu chuẩn: 10ug/L Arsenic cho nước uống • Arsenic tác động vị trí nào…màng tế bào? Arsenic tác động vào trình đồng hóa glucose Các vị trí đánh dấu Toxicology and Applied Pharmacology 197 (2004) 67– 83 F.S Walton et al / Toxicology and Applied Pharmacology 198 (2004) 424–433 Cơ chế dẫn truyền tín hiệu nhằm thực hoạt hóa trình hấp thu glucose insulin Sự hấp thu glucose trực tiếp bị ức chế nồng độ iAsIII MAsIIIO (a) Hấp thu glucose trực tiếp (b) Hấp thu glucose cách tiết insulin Felecia S Walton et al./Toxicology and Applied Pharmacology 198 (2004) 424– 433 Vai trò protein có chứa nhóm lưu hình (-SH) Cơ chế gây chết bên tế bào DMAsV vai trò Glutathion (GSH) (Toxicology and Applied Pharmacology 198 (2004) 354– 365) AÛnh hưởng GSH lên arsonoliposomes Time (h) Sự tương tác GSH với arsonoliposome gây nên hóa lỏng màng nhân tạo Journal of Nanoscience and Nanotechnology (2006) 2974–2978 Glutathion có lực mạnh với arsenite COOCH2 NH C=O C C SH H2 NH + As (III) As (GS)3 CO CH2 CH2 NH3+ CH COO- Glutathione (daïng khử) As glutathione (dạng oxi hóa) Teruaki Sakurai et al Toxicology and Applied Pharmacology 198 (2004) 354– 365 O O O O O O P O O H + N Case As As Case 1-Palmitoyl-2-oleoyl-sn-glycero-3-phosphocholine - As (POPC-As) As As Case As links with Phosphate As Case As links with Choline Cơ chế loại thải arsenic qua màng tế bào Cơ chế bơm arsenic qua màng nhờ lượng ATP Cơ chế bơm arsenic qua màng nhờ thay đổi cấu trúc protein màng Barry P Rosen, et al Biochimica et Biophysica Acta 1461 (1999) 207-215 Dung dịch arsenic As As Calcein Phá hủy màng? Calcein giải phóng Sự giải phóng calcein tác động arsenic Triton-X100 600 5mM POPC/0.05mM As (100/1 tỉ lệ số mole) 24h 400 12h 0h 600 200 500 control 400 520 0h 12h 24h 540 560 Triton Sự giải phóng calcein theo thời gian 580 Thí nghiệm tế bào đơn Ủ tế bào với arsenic Tế bào hấp thu arsenic Sự hấp thu arsenic tế bào HPLC, NMR, SDS page Vị trí arsenic trên/trong tế bào (membrane, intracellular…) Không hấp thu Được tổng hợp Tổng arsenic giữ lại ... tế bào với arsenic Tế bào hấp thu arsenic Sự hấp thu arsenic tế bào HPLC, NMR, SDS page Vị trí arsenic trên/trong tế bào (membrane, intracellular…) Không hấp thu Được tổng hợp Tổng arsenic giữ... • Arsenic tác động vị trí nào…màng tế bào? Arsenic tác động vào trình đồng hóa glucose Các vị trí đánh dấu Toxicology and Applied Pharmacology 197 (2004) 67– 83 F.S Walton et al / Toxicology and. .. Sự chuyển hóa sinh học arsenic vô động vật có vú SAM, Sadenosylmethionine; SAHC, Sadenosylhomocysteine Chu trình chuyển hóa arsenic +5 đến +3 đến +5 E1 MMA(V) reductase E2 arsenic methyltransferase