Exposicion para obtener el titulo de QFB

1. Universidad Autónoma de San Luís Potosí
Facultad de Ciencias Químicas
EFECTO DE LA EXPOSICIÓN A ARSÉNICO SOBRE LA EFICACIA
ANALGESICA DE LOS ANTIINFLAMATORIOS NO SELECTIVOS Y DE
INHIBIDORES SELECTIVOS COX-2 EN UN MODELO EXPERIMENTAL DE
DOLOR
TESIS PARA RECIBIR EL TÍTULO DE
QUÍMICO FARMACOBIÓLOGO
PRESENTA
DULCE MARÍA CORDERO CORDERO
2 DE ABRIL DEL 2009

2. La contaminación del agua de consumo humano con arsénico representa un
problema de salud mundial.
Por lo que a ultimas fechas la búsqueda de los mecanismo de acción que
expliquen en parte sus efectos tóxicos se han vuelto un tema de investigación
importante.

3. Considerado el elemento número 52 en abundancia en la corteza terrestre,
distribuido de manera no uniforme.
Es un elemento esencial para la vida , a pesar de que algunos de sus compuestos
son extremadamente tóxicos.

4. En el aire en zonas remotas, se han encontrado concentraciones de As desde <1 a 3 ng /
m3. En áreas urbanas se han detectado de 20 a 30 ng/ m3, esto en zonas de emisiones
industriales (World Helth Organization, 2000).

5. La contaminación por As, no es solo un problema de salud, de lugares lejanos
como India o Pakistán
Norma Oficial Mexicana 127-SSA1
señala que los limites permisibles
son de 0.025 mg/L
India
En México, diferentes estudios han mostrado que regiones de Hidalgo, Sonora, la
región lagunera de Durango, Coahuila y San Luís Potosí, presentan altos índices de
contaminación en suelos y agua para consumo humano

6. TIPOS DE EXPOSICIÓN
CRONICA
No constituyen un síndrome
AGUDA clínico bien definido. En la
exposición crónica a arsénico
Menor a 14 días
por ingestión de alimentos,
La severidad de la agua o medicamentos, los
intoxicación depende de síntomas son parcialmente
la dosis, vía de absorción diferentes a los observados
y cuando se ingiere en en la exposición después de
forma particulada, del la inhalación. Síntomas
tamaño de la partícula y abdominales vagos,
de la solubilidad en agua enrojecimiento de la piel,
del compuesto. pigmentación e
hiperqueratosis, dominan el
cuadro clínico.

7. Alteraciones
hematológicas
Desordenes
Diferentes evidencias indican
neurológicos
que la exposición humana
crónica a As, esta asociada
Fibrosis
Enfermedades hepática y
Anomalías en
cardiovasculares renal
el desarrollo
Muchas de estas patologías comparten como mecanismos
iniciador los procesos inflamatorios, por lo que podría inferirse
que la exposición a As altere una o mas fases de tal proceso.

8. Mecanismo de la respuesta inflamatoria

9. TERAPEUTICA DEL DOLOR
Los tratamientos que de manera

convencional se utilizan para
aliviar el dolor están basados en
el uso de fármacos anti-
inflamatorios no esteroidales
(AINEs) tales como el
ibuprofeno, ketorolaco y el
diclofenaco.
Estos fármacos combinan su

actividad anti-inflamatoria y
analgésica. (Dray et al, 1996).

10. Diclofenaco
Medicamento inhibidor no-
selectivo de la ciclooxigenasa
indicado para reducir
inflamaciones y como
analgésico.

12. parecoxib
Parecoxib
Es un inhibidor selectivo COX-2.

Puede ser administrado por
inyección IV o IM. Es un
profármaco soluble en agua, que
tiene una rápida y completa
biotransformación a valdecoxib
(inhibidor selectivo COX-2).

13. MODELOS EXPERIMENTALES PARA EVALUACIÓN DE LA
NOCICEPCIÓN
La ausencia de una comunicación

verbal en animales dificulta la
evaluación del dolor en animales.
Es por ello que la evaluación de

reacciones conductuales proporciona el
único indicador de una sensación
desagradable resultado de la aplicación
de un estimulo (Le Bars et al, 2001).

14. Modelo de formalina

15. ESTIMULO (formalina al 5%)
Estímulo transmitido por las
neuronas sensoriales
Médula espinal
Liberación de sustancias
Resultado: Inhibición de la
nocicepción, incremento del
dolor inflamatorio, respuesta
de sacudida

16. Caracterización de las dos fases del modelo de formalina
35
30
25
Numero de sacudidas
20
15
10
control negativo
control positivo
5
0
0 10 20 30 40 50 60 70
Tiempo (min)
Primera fase Segunda fase

17. Evaluar los cambios moleculares en el tejido inflamado asociados a la
exposición subcronica con As, de ratas tratadas con un antiinflamatorio
no selectivo (diclofenaco) y un inhibidor selectivo COX-2(parecoxib) en
un modelo de dolor inflamatorio.

18. Evaluar los cambios en la expresión génica (m RNA)

de la enzima COX-2 en el tejido inflamado de ratas
expuestas al arsénico sin tratamiento analgésico.
Evaluar si el tratamiento analgésico dirigido selectiva o

no selectivamente contra la enzima COX-2, altera su
expresión génica después de una exposición sucrónica
al arsénico

19. Animales

Se utilizaron ratas Wistar de 180-280 g (n=24) en condiciones de

luz-oscuridad de 12 x 12 h, con agua y alimento ad libitum
El alimento que se les proporciono a los animales de

experimentación, contiene menos de 1 ppm de arsénico. Estos
animales fueron facilitados mediante el bioterio de la facultad de
Ciencias Químicas, de la Universidad Autónoma de San Luís
Potosí.
Todos los experimentos se realizaron siguiendo los lineamientos

éticos para la investigación del dolor en animales de
experimentación (Zimmermann, 1983).

20. Reactivos
Los fármacos fueron adquiridos de fuentes comerciales en forma

de soluciones inyectables.
Para el diclofenaco se utilizo la marca Voltaren (Novartis

Farmacéutica S.A. de C.V.) en solución inyectable de 75mg/3ml,
mientras que para el Parecoxib se utilizo la marca Dynastat (Pfizer
S.A. de C.V) en solución inyectable de 40 mg, las dosis empleada
fue 1mg/kg para parecoxib y 10 mg/kg para diclofenaco, las
cuales han demostrado previamente ser efectivas en modelos
experimentales.

21. Diseño Experimental
Exposición a 10 ppm de
Grupo
arsénico
Control Agua destilada
√
1
√
2
√
3
Grupo Pre tratamiento
(ip)
Control Sol. Salina 0.9%
1 Sol. Salina 0.9%
2 Diclofenaco 10 mg/Kg
3 Parecoxib 1 mg/Kg

27.  Resultados

29. El arsénico exacerbó la conducta nociceptiva (dolor)
*
* p<0.05

30. 200
180
Numero total de Sacudidas
160
Fase 1
140
Fase 2
120
100
80
60
40
20
0
Diclofenaco 10 mg/Kg-As As
En los animales expuestos con arsénico, la respuesta analgésica a
diclofenaco no se modifica (no pierde su acción analgésica debido al
efecto del arsénico).

31. % Antinocicepcion
14.0
16.0
14.0
12.0
10.0
8.0
6.0
0.7
4.0
2.0
0.0
diclofenaco parecoxib

32. VALIDACIÓN DE LA TÉCNICA DE EXPRESIÓN GÉNICA (RT-PCR)
Bandas de la expresión del
Expresión del gel COX-2 en
gen 18S en el grupo control.
ratas del grupo control.

33. EFECTO DEL ARSÉNICO SOBRE LA EXPRESIÓN DE COX-2
Expresión del gen COX-2 en el
grupo de ratas expuestas a
arsénico durante cuatro semanas,
sin ningún tratamiento analgésico.
Expresión del gen 18S en el
grupo expuesto a arsénico sin
tratamiento analgésico.

34. INHIBICIÓN DE LA SOBREEXPRESIÓN DE COX-2 MEDIADA POR
ARSÉNICO EN RATAS PRETRATADAS CON PARECOXIB
Expresión del gen COX-2 en el
grupo intoxicado con arsénico y
pretratamiento con parecoxib 1
mg / Kg.
Expresión del gen 18S, para el
grupo intoxicado con arsénico
y pretratamiento con parecoxib
1 mg / Kg.

35. INHIBICIÓN DE LA SOBREEXPRESIÓN DE COX-2 MEDIADA POR
ARSÉNICO EN RATAS PRETRATADAS CON DICLOFENACO
Figura 17. Expresión del gen
COX-2 en ratas intoxicada
con arsénico y pretratamiento
con diclofenaco 10 mg / Kg .
Figura 18. Expresión del gen
18S en el tejido de ratas
expuesta con arsénico y
tratadas con diclofenaco 10
mg / Kg

36. El arsénico exacerba la expresión de COX-2 en el tejido inflamado y
el pretratamiento con diclofenaco o parecoxib inhiben tal efecto

37. Fosfolípidos
Acido araquidonico
COX 1
COX 2

38. RELACIÓN ARSÉNICO-INFLAMACIÓN-DOLOR
As (III) IL’s
TNF
COX-2
-
Protein
tirosin
fosfatasas
PGE2
INFLAMACIÓN
Factores
de
localizada
transcripción
y/o
DOLOR
¿Duración / Intensidad?

39. Conclusiones
La exposición al arsénico en el agua de bebidas en

ratas wistar durante un periodo de cuatro semanas,
aumenta el grado de nocicepción inflamatoria en el
modelo de formalina al 5%.
El arsénico aumenta la expresión del gen que codifica la

expresión de la COX-2.
Se confirmó que además del aumento de la expresión

de COX-2, el tóxico tiene otro mecanismo por el cual
aumenta la nocicepción dolorosa y la inflamación.

40. Se encontró que el diclofenaco actúa de manera más

efectiva en la antinocicepción causada por el modelo de
formalina y la intoxicación por arsénico.
La prescripción de inhibidores selectivos COX-2 en zonas

con altas concentraciones de arsénico en el agua, debe
de hacerse de manera cuidadosa, puesto que este
metaloide aumenta la conducta dolorosa por otras vías
que no es la COX-2
La inhibición selectiva de COX-2, efecto del parecoxib

no disminuyó la conducta nociceptiva de la
administración de formalina en ratas Wistar, por lo que
este medicamento no es de utilidad en el dolor de tipo
inflamatorio.

42. 1 cttcaggagt acgaagaccc tgcctacgaa ggaactcagc tctgtgttcc tgccagctcc 61 cccgccagct tcacttgcca ccaacgctgc cacaactgct gccaccaccg ctgccacctc 121

tgcgatgctc ttccgagctg tgctgctctg cgcttgccct ggcctcagcc atgcagcaaa 181 tccttgctgt tccaacccat gtcaaaaccg tggtgaatgt atgagcatag gatttgacca 241
atataaatgt gactgtaccc ggactggatt ctacggtgaa aactgtacta cgccgagatt 301 cctgacaaga atcaaattac cgctgaagcc caccccaaac acagtacact acatcctgac 361
ccacttcaag ggagtctgga acattgtgaa caacattccc ttccttcgaa ttcaatccat 421 gagatacgtg ttgacgtcca gatcacattt gattgacagc ccaccaactt acaatgtgca 481
ctacggttac aaaagttggg aagctttctc caacctctcc tactacacca gggcccttcc 541 tcctgtggct gatgactgcc caactcccat gggtgtgaaa ggaaataagg aacttcctga 601
ttcaaaagaa gttctggaaa aggttcttct gaggagagag ttcatcccgg atccccaagg 661 cacaaatatg atgttcgcat tctttgccca gcacttcact catcagtttt tcaagacaga 721
tcagaagcga ggacctgggt tcacccgagg actgggccat ggagtggact taaatcatgt 781 ttacggtgaa actctagaca gacaacataa acttcgactt ttccaggatg gaaaattgaa 841
atatcaggtc atcggtggag aggtgtatcc tcccacagtc aaagacactc aggtagacat 901 gatctaccct ccccacgtcc ctgagcacct gcggttcgct gtggggcagg aagtctttgg 961
tctggtgccg ggtctgatga tgtatgctac catctggctt cgggagcaca acagagtgtg 1021 tgatattctc aaacaggagc atcctgagtg ggatgacgag cgactgttcc aaaccagcag 1081
gctcatactg ataggagaga cgatcaagat agtgatcgaa gactacgtgc aacacctgag 1141 gggttaccac ttccaactca agttcgaccc agacctgctt ttcaaccagc agttccagta 1201
tcagaaccgc attgcctctg aattcaagac actctatcac tggcatccgc tgctgccgga 1261 caccttcaac attgaagacc aggagtacac tttcaaacag tttctctaca acaactccat 1321
cctccttgaa cacggacttg ctcactttgt tgagtcattc accagacaga ttgctggccg 1381 ggttgctggg ggaaggaatg ttccaatcgc tgtacaagca gtggcaaagg cctccattga 1441
ccagagcaga gagatgaaat accagtctct caatgagtac cgcaaacgct tctccctgaa 1501 accttacaca tcgtttgaag aacttacagg agagaaagaa atggctgcag agttgaaagc
1561 cctctaccat gacatcgatg ccatggaact gtatcccgcc ctgctggtgg aaaagcctcg 1621 nccagatgct atctttgggg agaccatggt agaacttgga gctccattct ccttgaaagg
1681 ccttatgggt aatcccatct gttctcctca atactggaaa cctagcacct tcggaggaga 1741 agtggggttt aggatcatca acactgcctc aattcagtct ctcatctgca ataatgtgaa 1801
agggtgtccc ttcgcctctt tcaatgtgca agacccgcag gctaccaaga cagccaccat 1861 caacgcaagt gcctcccact ccagactaga tgacattaac cctacagtac taatcaaaag 1921
gcgttcaact gagctgtaag agtctactga ccatatttat ttatttatat gaacaattta 1981 atttaattat ttaatattat acagaatgct tttttttcac ttaacatctt ctataacaga 2041 aggcaatatt
cttgaacaat gttccatttg tgaagattcc tgtgttgtac ttttaaatat 2101 ggttatccga aagtgaaagg gaaaaaaaag aacactttca tttttcggca taagccagtg 2161 agaagggaaa
tgaattttga tatctttata cttgaatgtc agctcatgac tagccttaat 2221 taagaacaaa tgaaaggtgt atgaatattt aaatgctgtt acaaggaggg aaatgtgaat 2281 atttaaatgc
tgttacaagg agggaaatgc tgcattgttg gttatgactg tgtcatcctt 2341 actatgttag gagcaaccga tgtggaattg tttttaaatc ttgcatatct ttatctcatc 2401 aaagcaaagg
ggtacaagtc cagttttaaa tgaacatgaa ggcagatacc ggcaactgtc 2461 tttttatttt ttaaaagcaa tctttgaaac aaatgatttg caatgtctaa atcgggagtt 2521 ggaatcactt
tcgaaagccc ttactttctt gagctgtcaa atttgtaccc acacagatta 2581 agcagctacc ataaacacaa atctaaaact ggggaaaact attatgactg atggttaaga 2641 taccatgtca
gggatctttc ttttctcagg agtagtgaaa agctactatg acaatcagac 2701 cttccttgta cgtcagattg ctggcgtagg aaggtggcgg agcccgtgat gttctgtcct 2761 aaacgatgga
aaagctttaa agcttgtgtg tgagtggtag ccagcaaaac ctatcatagc 2821 aacaaaagag tccacaaaca aaataaccaa gaacaaagaa gggttcccaa gcttaaagac 2881
cgcatcgagg gttaaacttt ttggaaggga gacttttcag atcctcctgt gggtgcttgg 2941 cttgtgactt tggcaggctg gattttaaag agtttttctg ttgcacagta tgacacaaca 3001
gcccatctct caatgcaaaa ggtatcagtg ggcttcttca aaactttgaa atgtcttcca 3061 gctcacggta ccagaagtgc agtaggcccc atgcaatgtg tgagttcagc ctggatgcca 3121
gcatgatgct ctccttactc tgtttcttgt agtcattttg ctctgagaaa ctgctgattg 3181 atctgttttt gtagctgtgt tccaggctct tagtattctt tctttaacct ccattaatat 3241 tttctctact
tgaagtttta cattcaggaa aaacctcagc tcaggactac tgtgtagctc 3301 cccttcggag gaagaagtta ctttagacaa aagggaaaaa aaattaaatg tatttttcat 3361 ttgtaattaa
atggaagggc cctaccaaga ttctagaatt ggagggggtt ctgacaagaa 3421 agttacattc ttgtcctgaa gaattgcttt cttatttaaa aacagagtca gttagtgggt 3481 agttctgggc
aatagaaata aatataaaac aataatgaca atcattctct acatctcatt 3541 atcagctgag gtactgtata ttactgaatt tactgaagat agttatgtct ttcagacatt 3601 gttgttataa actatgttta
agcctactac aagtgtttct tttttgcatt atgtcagaat 3661 tgatgtacct tttttttaat gattacctcc ctgtactact gtgcgaacaa tcaaacaaaa 3721 tgatgagatt aatggtcatg gataaatttc
aagaaaacta gtgtatttga ttgaaaagtt 3781 taaagttaga acttaggcca ttggaattta ctcatatagc aaactgcgta gagccaatat 3841 tgactcacct acacacgtta tacagattga
cattttagac atttggaagg ccccgtaggt 3901 attttattag ttagaactta attttttgaa aaaacatatc caaagcacaa taggcattag 3961 aatttgtgca tcgagaactg attacaaata
atattgatat gtatgtaaat aactgagaag 4021 tatgtcttat gaagaaatat attttattac aaaaaattat aaaacatttt caagattata 4081 tgctttaaaa gtttaagatc agaaaataat
caactttaga aaaacacgtt taaaaattgt 4141 taacatcatt gatt

44. HIPÓTESIS
iAs
IL’s
- COX-2
Protein
La exposición aguda y tirosin
f osfatasas
subcrónica a arsenito de sodio
exacerba la respuesta
PGE2
inflamatoria así como la
respuesta de conducta
nociceptiva y disminuye el
umbral nociceptivo espinal. INFLAMACIÓN
localizada
El mecanismo principal está Factores
de
relacionado con el incremento en transcripción
la síntesis de prostaglandina E2 a DOLOR
nivel localizado (en el tejido (¿duración /
intensidad?)
dañado) donde se acumula el
arsénico inorgánico o alguno de
sus metabolitos.