La glicidamida es un compuesto orgánico con la fórmula H2NC ( O) C2H3O . Es un aceite incoloro. Estructuralmente, contiene grupos funcionales amidas y epóxido adyacentes . Es un metabolito bioactivo, potencialmente tóxico o incluso cancerígeno del acrilonitrilo y la acrilamida . [2] [3] Es una molécula quiral .
La glicidamida es un metabolito epóxido reactivo de la acrilamida [4] [5] y puede reaccionar con nucleófilos . Esto da como resultado la unión covalente del electrófilo . [6]
La glicidamida da una respuesta positiva en el ensayo de mutagenicidad de Ames /Salmonella, lo que indica que puede causar mutaciones en el ADN . [4] Sin embargo, "los estudios epidemiológicos de los trabajadores sobre los posibles efectos para la salud de la exposición a la acrilamida no han demostrado un aumento consistente del riesgo de cáncer". [7]
Los primeros estudios demostraron que las glicidamidas pueden sintetizarse mediante la acción del peróxido de hidrógeno sobre derivados del acrilonitrilo. [8]
Más relevante para las preocupaciones de salud, la glicidamida se forma a partir de acrilamida . La acrilamida se genera por pirólisis de proteínas ricas en asparagina . La oxidación de la acrilamida, catalizada por la enzima citocromo P450 2E1 (CYP2E1), produce glicidamida. [9] Los ácidos grasos saturados protegen a la acrilamida de la formación de glicidamida. Cuando durante el procesamiento de alimentos se utiliza aceite que contiene ácidos grasos insaturados, la cantidad de glicidamida formada es mucho mayor. [10]
La glicidamida reacciona con el ADN para formar aductos. Es más reactiva con el ADN que la acrilamida. Se han caracterizado varios aductos de glicidamida-ADN. Los principales aductos de ADN son N7-(2-carbamoil-2-hidroxietil)-guanina (o N7-GA-Gua) y N3-(2-carbamoil-2-hidroxietil)adenina (o N3-GA-Ade). [7] La glicidamida también reacciona con la hemoglobina (Hb) para formar un aducto de cisteína , S-(20hidroxi-2carboxietil)cisteína. [6] Con esta reacción, también se forman aductos de valina N-terminal. [11]
Según una importante revisión, la acrilamida "se metaboliza ampliamente, principalmente por conjugación con glutatión , pero también por epoxidación a glicidamida (GA). Se considera que la formación de GA representa la vía subyacente a la genotoxicidad y carcinogenicidad de la acrilamida. La reacción de la glicidamida y el glutatión representa una vía de desintoxicación". [12] [5] [13]
La glicidamida inhibe la proteína ATPasa de sodio/potasio presente en la membrana plasmática de las células nerviosas. [14] El sodio intracelular aumenta y el potasio intracelular disminuye debido a esta inhibición. Esto provoca la despolarización de la membrana nerviosa. La despolarización desencadena un intercambio inverso de sodio/calcio, que causará la degeneración axonal mediada por calcio. [15]
El hígado es un órgano muy activo en el metabolismo de los xenobióticos . Las sustancias del hígado modifican los compuestos para hacerlos más solubles en agua, con el fin de excretarlos a través de la bilis y la orina . En el caso de la acrilamida, esta estrategia metabólica da como resultado una mayor toxicidad del compuesto. [16] No está claro si este es el caso de la glicidamida.
La glicidamida se puede desintoxicar a través de diversas vías, como la formación de conjugados de glicidamida-glutatión. Existe una vía enzimática a través de la glutatión-S-transferasa y una vía no enzimática. Estos conjugados de glicidamida-glutatión se metabolizan posteriormente a ácidos mercaptúricos por diversas peptidasas y transferasas , como la gamma-glutamil-transpeptidasa, la dipeptidasa y la N-acetiltransferasa. Los ácidos mercaptúricos que se pueden formar son N-acetil-S-(2-carbamoiletil)-cisteína (AAMA), N-acetil-S-(1-carbamoil-2-hidroxietil)-cisteína (GAMA2) y N-acetil-S-(2-carbamoil-2-hidroxietil)-cisteína (GAMA3) (Huang et al., 2011). Estos ácidos mercaptúricos se excretan a través de la orina. [13]
La glicidamida también puede hidrolizarse a gliceramida tanto de forma espontánea como enzimática por la epóxido hidrolasa microsomal. [13] Esta también puede excretarse a través de la orina. [6]
Los ratones y ratas muestran mutaciones y aductos de ADN consistentes con los que surgen de la glicidamida. [9] [17] [18] Otro estudio encontró tumores en los cuerpos de los ratones después del tratamiento con glicidamida [19] Un estudio del Programa Nacional de Toxicología (2014) [20] proporcionó evidencia de la actividad carcinogénica de la glicidamida en varias especies de ratas y ratones. Durante dos años, ratas y ratones fueron expuestos a dosis variables de glicidamida en el agua potable. En las ratas y ratones se encontraron varios efectos carcinogénicos, como carcinomas , fibroadenomas y mesoteliomas malignos.