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Phosgene oxime: Injury and associated mechanisms compared to vesicating agents sulfur mustard and lewisite Agentes vesicantes Ceballos Espinosa J. Daniel Martinez Garcia Ivan Uriel Aguilar Zárate Sebastián

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Phosgene oxime: Injury and associated mechanismscompared to vesicating agents sulfur mustard and

lewisite

Agentes vesicantes

● Ceballos Espinosa J. Daniel● Martinez Garcia Ivan Uriel● Aguilar Zárate Sebastián

Agentes VesicantesDefinición: consiste en productos químicos que conducen a la formación de vesículas /ampollas con capacidad para causar lesiones agudas y debilitantes a múltiples órganosLa exposición puede ser por contacto de líquido o vapor a cualquier tejido expuesto(ojos, piel o pulmones).

Agentes de guerra química● Debido a su bajo costo de fabricación, fácil síntesis y devastadores efectos

tóxicos multiorgánicos se han utilizado ampliamente en la guerra

Posteriormente, grandes cantidades de diversos CWA(agentes asfixiantes, lacrimógenos, vesicantes y agentesincapacitantes del sistema nervioso central) fueronproducidos y almacenados por varias naciones, lo queplantea un riesgo adicional de exposición accidental,aparte de su uso en conflictos y el uso temido porterroristas.

Usos en la historia y ataques terroristas

● El primer registro existente del uso de éstas sustancias fue en 1914 durante la primera

Guerra mundial, donde los soldados alemanes rociaron una de éstas sustancias sobre la

ciudad de Ypres Bélgica.

● El SM ha sido utilizado en un gran número de guerras y por ello se ha ganado el nombre

de “ El rey de los gases de batalla”.

● Recientemente fue utilizado Darín contra los civiles en Sirya.

● El Estado islámico ha usado SM en las batallas que ha tenido y sobre los civiles en Iraq.

Incluyen:● Agentes de mostaza como la mostaza de azufre [bis (2-cloroetil) sulfuro

●● Vesicantes arsenicales tales como lewisita, dicloro (2-clorovinil) arsina

● Agente de ortiga Oxima de fosgeno (CX; dicloroformoxima)

Es necesario intensificar los esfuerzos de investigaciónpara comprender los mecanismos de lesión y paradesarrollar terapias dirigidas.

Para ellos se han empleado análogos monofuncionalescomo 2-cloroetilo etilsulfuro (CEES) y análogosbifuncionales, se han utilizado para estudio SM inducidatoxicidad y mecanismos asociados como síntesis y el usode SM está muy restringido

Agentes mostaza SMCausan enfermedades agudas y crónicas,

★ En pulmón por inhalación, ojos y piel, lo que resulta en lesiones graves a estos tejidos

Así como efectos tóxicos sistémicos

★ Incluidos los efectos gastrointestinales

★ Hematológicos

★ Inmunológicos

★ Sistemas musculoesqueléticos

★ Reproductivos

★ Nerviosos y cardíacos a dosis de exposición más altas

Las lesiones de SM son bifásicas con síntomas de lesión retrasada que aparecehasta 40 años después de la exposición inicial

A nivel molecular (SM)Estos efectos podrían atribuirse a la alquilación de SM propiedades y / opropiedades de depleción de tiol, lo que resulta en la activación de las vías deseñalización relacionadas con el daño del ADN, el estrés oxidativo e inflamación

LewisitaEn comparación con los vesicantes de mostaza● La toxicidad se asocia con dolor intenso a los pocos minutos de la exposición● Absorción cutánea más rápida.● Hay información limitada● Efectos tóxicos de LEW podrían atribuirse a su capacidad para combinar

con grupos tiol, reaccionan con grupos sulfhidrilo biológicos y glutatión,y liberar ácido clorhídrico.

● A nivel molecular, estrés oxidativo, respuesta de proteína desplegada,inflamación y apoptosis

● Además de la toxicidad de metales pesados son plausibles mecanismosresponsables para la toxicidad LEW

Mecanismo de acción● Unión a gran número de enzimas con grupo -SH.

● Interferencia en la producción de energía dentro de la célula por inhibición depiruvato deshidrogenasa.

La oxima de fosgeno (CX, Cl2CNOH)Es un agente urticante con vapor altamente volátil, reactivo, corrosivo e irritante, y tiene propiedades

químicas considerablemente diferentes y toxicidad en comparación con otros vesicantes. CX se absorbe

rápidamente a través de la ropa con una penetración cutánea más rápida comparado con otros agentes

vesicantes que causan daño instantáneo y severo.

● Dolor e inflamación inmediata

● Afecta piel, ojos y sistema respiratorio

● No hay antídotos

● Agente vesicante mas potente

● Fácil síntesis

● Efectos devastadores inmediatos

Por lo tanto es  un arma quimica  potencial terrorista

● Su mecanismo de acción es desconocido, probablemente poseépropiedades alquilantes y nucleofílicas.

● Sus efectos directos son heridas corrosivas, muerte celular y destrucciónde tejidos.

● Desconocidos sus efectos a largo plazo.● Uso de ratones SKH-1 para el estudio del mecanismo molecular y efectos

a largo plazo para crear terapias efectivas en contra de este potenteagente vesicante.

Síntomas y órganos blanco

● Los efectos de CX se presentan de forma instantánea en comparacióncon Lewisita (minutos) y mostazas de azufre (horas).

● La piel y mucosas empieza a bajas dosis de CX (0.2mgmin/m3 )● Dolor e irritación ocurre a dosis de 3mgmin/m3

● Dosis letal sistémica (LCt50):1500/2000 mgmin/m3

A dosis más altas se presenta necrosis, daño sistemico y la muerte.

Efecto CX LEW SM

Ojo

Irititis, conjuntivitis,blefaroespasmo,

perforación de córnea,ceguera.

Inflamación, conjuntivitis,lagrimeo, fotofobia,ulceración, erosión.

Dolor, inflamación,irritación, lagrimeo, edema,

necrosis y ceguera.

PielArdor, dolor, eritema,edema, pigmentación y

necrosis.

Ardor, eritema, edema,inflamación, necrosis

degenerativa

Lesiones crónicas,separación epidermidis­dermis, ulceración,

necrosis.

Sistema respiratorio Disnea, cianosis, edemapulmonar, trombosis,

Efectos semejantes a unainfección respiratoria,

náusea, eritema, laringitis.

Laringitis, cáncer, fibrosispulmonar, bronquitis.

Toxicidad sistémica Afecta riñon, hígado,vasodilatación, riñón.

Afecta riñón, hígado,vasodilatador. Shock

lewisitico

Afecta sistema reproductor,cardiovascular, renal,hepático y sistemanervioso central.

Tratamiento

Los tratamientos actuales solo están disponibles para intoxicación causada porLEW, Dimercaprol (British Anti-Lewisite;BAL) y DMSA.

Sin embargo hay varias limitaciones con el uso de estas terapias por la pequeñaventana terapéutica, toxicidad y dificultad de administración.

Mientras que en estudios de laboratorio efectividad en contra de SM en antioxidantes, inhibidores de proteasas y PARP, inhibidores de angiogenesis,moduladores de calcio y antiinflamatorios.

Tratamiento CX

NO existe un tratamiento como tal ocupando para exposición oraldilución con agua o leche, mientras que en casos ocular o cutaneo, lavarcon abundante agua.

Se prefiere el uso de analgesicos generales , sehan probado potencialesterapias contra SM contra este agente vesicante como sonantihistaminico, antiinflamatorios e inunosupesores.

Antibioticos y analgésicos puedes ser ocupados para reducir el dolor yevitar infecciones y ayudar a la recuperación.

Conclusión

CX es un urticante penetrante, corrosivo y peligroso, que puede causar efectos tóxicosinmediatos, serios e implica una gran probabilidad de causar la muerte debido a sus efectossistémicos. Se sabe que causa el más severo daño tisular que otros agentes vesicantes; sinembargo, su toxicidad no se conoce del todo ya que no se han realizado suficientes estudiossobre su mecanismo de acción.

Aunque nunca se ha utilizado en la guerra, su naturaleza potentemente tóxica lo convierten enuna potencial arma militar y terrorista. Podría producirse como una mezcla con otros CWA paramejorar sus efectos nocivos y hacerlo más mortal. No hay antídotos disponibles para CX.

Fuentes consultadas en el artículoATSDR, 2014. Medical Management Guidelines (MMGs): Phosgene Oxime.

Allon, N., Amir, A., Manisterski, E., Rabinovitz, I., Dachir, S., Kadar, T., 2009. Inhalation exposure to sulfur mustard in the guinea

pig model: clinical, biochemical and histopathological characterization of respiratory injuries. Toxicol. Appl. Pharmacol. 241,154–162.

Augerson, W., 2000. A Review of the Scientific Literature as It Pertains to Gulf War Illnesses: 5 Chemical and Biological Warfare

Agents. Skin Damaging Agents 15–52.

RAND Corporation, Santa Monica, CA. Balali-Mood, M., Hefazi, M., 2005. The pharmacology, toxicology, and medical treatment

of sulphur mustard poisoning. Fundam. Clin. Pharmacol. 19, 297–315.

Balali-Mood, M., Hefazi, M., 2006. Comparison of early and late toxic effects of sulfur mustard in Iranian veterans. Basic Clin.

Pharmacol. Toxicol. 99, 273–282.

Balali-Mood, M., Mousavi, S., Balali-Mood, B., 2008. Chronic health effects of sulphur mustard exposure with special reference

to Iranian veterans. Emerg. Health Threats J. 1, e7. Balszuweit, F., John, H., Schmidt, A., Kehe, K., Thiermann, H., Steinritz, D.,2013. Silibinin as a potential therapeutic for sulfur mustard injuries. Chem. Biol. Interact. 206, 496–504. 014b.

Myeloperoxidase deficiency attenuates nitrogen mustard-induced skin injuries. Toxicology 320, 25–33. Jain, S., 2014.

Pathogenesis of chronic urticaria: an overview. Dermatol. Res. Pract. 2014, 674709. Joseph, L.B., Gerecke, D.R., Heck, D.E., Black, A.T.,

Sinko, P.J., Cervelli, J.A., Casillas, R.P., Babin, M.C., Laskin, D.L., Laskin, J.D., 2011. Structural changes in the skin of D.G. Goswami et al.

Toxicology Letters xxx (xxxx) xxx–xxx 6 hairless mice following exposure to sulfur mustard correlate with inflammation and DNA

damage. Exp. Mol. Pathol. 91, 515–527. Jowsey, P.A., Williams, F.M., Blain, P.G., 2009. DNA damage, signalling and repair after exposureof cells to the sulphur mustard analogue 2-chloroethyl ethyl sulphide. Toxicology 257, 105–112. Kadar, T., Turetz, J., Fishbine, E., Sahar,R., Chapman, S., Amir, A., 2001. Characterization of acute and delayed ocular lesions induced by sulfur mustard in rabbits. Curr. Eye Res.22, 42–53. Kadar, T., Dachir, S., Cohen, L., Sahar, R., Fishbine, E., Cohen, M., Turetz, J., Gutman, H., Buch, H., Brandeis, R., Horwitz, V.,Solomon, A., Amir, A., 2009. Ocular injuries following sulfur mustard exposure–pathological mechanism and potential therapy.

Toxicology 263, 59–69. Kadar, T., Cohen, M., Cohen, L., Fishbine, E., Sahar, R., Brandeis, R., Dachir, S., Amir, A., 2013a. Endothelial cell

damage following sulfur mustard exposure in rabbits and its association with the delayed-onset ocular lesions. Cutan. Ocul. Toxicol. 32,115–123. Kadar, T., Dachir, S., Cohen, M., Gutman, H., Cohen, L., Brandeis, R., Horwitz, V., Amir, A., 2013b. Prolonged impairment ofcorneal innervation after exposure to sulfur mustard and its relation to the development of delayed limbal stem cell deficiency.

Cornea 32, e44–50. Kadar, T., Amir, A., Cohen, L., Cohen, M., Sahar, R., Gutman, H., Horwitz, V., Dachir, S., 2014. Anti-VEGF therapy

(bevacizumab) for sulfur mustard-induced corneal neovascularization associated with delayed limbal stem cell deficiency in rabbits.

Curr. Eye Res. 39, 439–450. Kan, R.K., Pleva, C.M., Hamilton, T.A., Anderson, D.R., Petrali, J.P., 2003. Sulfur mustard-induced apoptosis

in hairless guinea pig skin. Toxicol. Pathol. 31, 185–190. Kehe, K., Szinicz, L., 2005. Medical aspects of sulphur mustard poisoning.Toxicology 214, 198–209. Kehe, K., Flohe, S., Krebs, G., Kreppel, H., Reichl, F.X., Liebl, B., Szinicz, L., 2001. Effects of Lewisite on cellmembrane integrity and energy metabolism in human keratinocytes and SCL II cells. Toxicology 163, 137–144. Kehe, K., Balszuweit, F.,