Mutágenos Químicos: Clasificación, Daño Genético y Mecanismos de Reparación del ADN

Agentes Mutágenos Químicos y su Interacción con el ADN

Los agentes mutágenos químicos son sustancias que reaccionan con el ADN y provocan la modificación química de sus bases, lo que da lugar a sustituciones, inserciones o deleciones.

Clasificación de Mutágenos Químicos

Análogos de Bases

Determinadas sustancias análogas a las bases nitrogenadas se incorporan al ADN. Ejemplos incluyen el 5-bromo-uracilo y la cafeína (análogos de la timina), que producen errores de apareamiento durante la replicación.

Formación de Adductos

Sustancias que se unen covalentemente al ADN, impidiendo el apareamiento de bases:

• El benzopireno: Experimenta una transformación en el hígado, convirtiéndose en una forma reactiva que se une al ADN.
• Las aflatoxinas: Producidas por un hongo, se unen covalentemente a la guanina y la separan de su correspondiente pentosa, originando un hueco sin guanina.

Desaminación

El ácido nitroso y el bisulfito sódico aceleran la desaminación de la citosina, que se transforma en uracilo.

Agentes Alquilantes

La dimetilnitrosamina, el dimetilsulfato y el gas mostaza introducen grupos alquilo en las bases del ADN y alteran su replicación.

Otros Mutágenos Carcinógenos Relevantes

Incluyen el dietilestilbestrol (utilizado para el engorde de ganado), el cadmio y el cloro (presentes en pinturas y colorantes).

Sistemas de Reparación del ADN (DNA Repair Systems)

Estos sistemas se activan frente a las agresiones cometidas en el ADN y están destinados a reparar los daños causados por los agentes mutágenos, restableciendo la integridad de la información contenida en los genes.

Reparación Directa

Repara la lesión provocada por los dímeros de bases pirimidínicas inducidos por la radiación ultravioleta (UV). Consiste en la activación de una enzima fotorreactiva. Este proceso se lleva a cabo con la misma radiación que generó la lesión, rompiendo las uniones entre las bases pirimidínicas y restableciendo la conformación espacial normal del ADN.

Reparación por Escisión (Nucleotide Excision Repair - NER)

Este mecanismo implica una secuencia enzimática coordinada:

• La endonucleasa realiza dos cortes, uno a cada lado del error.
• La exonucleasa elimina los nucleótidos dañados.
• La ADN polimerasa I sintetiza el fragmento correcto.
• La ADN ligasa une los fragmentos.

Sistema SOS

Si existen alteraciones en la hebra patrón y esta comienza a duplicarse sin haberse reparado, la duplicación se detiene al llegar al error. Las enzimas correctoras del Sistema SOS eliminan el bloqueo introduciendo una base al azar. Este proceso provoca una mutación y, si afecta al control de la división celular, puede generar células cancerosas.