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ARTÍCULO DE REVISIÓN
02687-5
Abstracto
El fluoruro está omnipresente en todo el mundo. Se libera de minerales, gas magmático y procesamiento industrial, y viaja en la atmósfera y el agua.
La exposición a bajas concentraciones de fluoruro aumenta la salud oral en general. En consecuencia, muchos países agregan fluoruro a su
suministro público de agua en 0,7 a 1,5 ppm. La exposición a altas concentraciones de fluoruro, como en un entorno de laboratorio que a menudo
supera las 100 ppm, da como resultado una amplia gama de fenotipos de toxicidad. Esto incluye estrés oxidativo, daño de orgánulos y apoptosis en
células individuales, y daño de tejidos blandos y esqueléticos en organismos multicelulares. El mecanismo de la toxicidad del fluoruro se puede
atribuir ampliamente a cuatro mecanismos: inhibición de proteínas, alteración de orgánulos, pH alterado y desequilibrio electrolítico. Recientemente,
ha habido una renovada preocupación en el sector público en cuanto a si el fluoruro es seguro en los niveles de exposición actuales. En esta revisión,
nos centraremos en el impacto del fluoruro a nivel químico, celular y multisistémico, así como en cómo los organismos se defienden contra el
fluoruro. También abordamos las preocupaciones del público sobre la toxicidad del fluoruro, incluido si el fluoruro tiene un efecto significativo en la
neurodegeneración, la diabetes y el sistema endocrino.
Propiedades químicas del fluoruro El fluoruro se asocia fácilmente con los metales. Esta afinidad
está impulsada por tres factores: una energía libre de Gibbs
El elemento flúor tiene la electronegatividad más alta y la segunda negativa para la formación, una alta constante de estabilidad y una
afinidad electrónica más alta, lo que lo hace altamente reactivo. A baja solubilidad del complejo metal-fluoruro. El estado de energía y
temperatura ambiente, el flúor existe como gas F2, que reacciona la estabilidad de los metalo-fluoruros son mucho mayores que los
explosivamente con muchos elementos. El flúor es tan reactivo que de otros metalo-haluros y, como tal, el fluoruro a menudo puede
puede formar complejos con gases nobles, sobre todo xenón desplazar a los metales que interactúan en la naturaleza. Las
(Holloway1966). Debido a su baja estabilidad, el flúor aislado nunca reacciones de metal más favorables con el fluoruro son el aluminio,
se encuentra en la naturaleza. En cambio, el flúor se encuentra el calcio y el magnesio; los más estables son el aluminio, el hierro y
como un complejo o en su forma ionizada, fluoruro. el berilio. En general, el metal más favorable para unir fluoruro es el
El fluoruro interactúa con muchos cationes, incluido el hidrógeno y aluminio (Skelton1971; Martín1996). El aluminio es también el metal
una amplia variedad de metales. Es el único haluro con un pK positivo a más abundante en la corteza terrestre, y solo se necesitan niveles
(3.2), y por lo tanto existe en ambientes ácidos como su forma micromolares de aluminio para formar complejos con fluoruro
protonada (HF). El HF, comúnmente liberado como humos industriales o (Mullenix2014; Berger et al.2015). En términos de relevancia
volcánicos, se vuelve gaseoso por encima de 20 ℃.El fluoruro es más biológica, el calcio y el magnesio se encuentran en una abundancia
tóxico en su forma protonada, y los vertebrados que residen en áreas mucho mayor y forman complejos con fluoruro in vivo (Marier1980;
cercanas a la producción de HF a menudo muestran síntomas de daño Spencer et al.1980). Curiosamente, ambos metales son altamente
pulmonar y toxicidad por fluoruro. insolubles cuando forman complejos con fluoruro. Como el fluoruro
de calcio o magnesio se precipita de la solución, estos complejos no
se asocian fácilmente con otros elementos.
* Scott A. Strobel
scott.strobel@yale.edu
1
Departamento de Biofísica Molecular y Bioquímica, Universidad
de Yale, New Haven, CT 06520, EE. UU.
2
Departamento de Química, Universidad de Yale, New Haven,
CT 06520, EE. UU.
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La abundancia de flúor en la naturaleza incluyen Sicilia, Nueva Zelanda, Islandia, el Rift de África
Oriental, China y el sur de la India (Cronin et al.2003;
El fluoruro se acumula gradualmente en el medio ambiente a partir Bellomó 2006; D'Alessandro2006).
de las emisiones volcánicas, la disolución de minerales y los El flúor también se puede encontrar en 296 especies diferentes
subproductos industriales. El fluoruro está presente en de minerales, el más abundante de los cuales es el espato flúor (CaF
aproximadamente 300–900 ppm en toda la corteza terrestre, y se 2), fluorapatita (Ca5(CORREOS4)3F), topacio (Al2(SiO4)(F,OH)2) y
estima que es 200 veces más abundante en el manto (Weinstein y criolita (Na3AlF6) (Base de datos de mineralogía; García y Borgnino
Davison2004; Koga y Rose-Koga2018). Por lo tanto, el magma y el 2015). Estos ocurren como depósitos de vetas asociados con rocas
gas magmático contienen fluoruro, tanto libre como complejado ígneas, especialmente minerales metálicos. Algunos de los
con hidrógeno, silicio y amonio (Das y Behera2008). Estas moléculas depósitos más grandes de fluorominerales se encuentran en China,
se asientan como cenizas en el suelo cercano y en las aguas México, Mongolia, Sudáfrica y Rusia; esta ocurrencia se correlaciona
subterráneas. El monitoreo de partículas de fluoruro en las cenizas fuertemente con áreas cuyas poblaciones sufren de toxicidad
de la erupción del Monte Hudson en Chile en 1991 encontró que el endémica por fluoruro (Fig.1) (Kilgore y Pelham 1987; Gupta y
fluoruro era más alto en las cenizas depositadas más lejos del Ayoob2016). La toxicidad endémica del fluoruro en humanos ocurre
volcán; El fluoruro se disolvió por completo de la ceniza y se filtró en por el consumo crónico de más de 1,5 ppm (75 µM) de fluoruro.
el suelo circundante y en las fuentes de agua después de la primera
lluvia (Rubin et al.1994). Históricamente, los organismos en áreas La desmineralización conduce a una mayor concentración de
con alta actividad volcánica han mostrado signos de fluoruro en el suelo y el agua. Con el tiempo, los minerales se
envenenamiento por fluoruro (Olsen y Fruchter1986; Witham et al. descomponen naturalmente a través de la intemperie y la erosión.
2005; Fluek y Smith-Fluek2013). Hoy en día, las regiones volcánicas La mayoría de los complejos de fluoruro-metal, especialmente el
con alto contenido de fluoruro espato flúor y la fluorapatita, son poco solubles en agua (Moreno et
al. 1974; Pan y Darvell2007). Sin más disolución,
Figura 1Distribución mundial de flúor. Aquí se muestran áreas con a<1,5 ppm
verde azulado 0–33%, verde azulado 34–67%, negro 68–100% de la población),
de fluoruro en el agua subterránea (púrpura),bextracción de compuestos
yd toxicidad endémica del fluoruro (rojo) (Qian et al.1999; OMS2004; Gupta y
fluorados (cuadrados azules: espato flúor, círculos marrones: fluorapatita,
Ayoob2016, British Geological Survey y la base de datos del USGS) (figura en
triángulos verdes: topacio y diamantes negros: criolita),Cpor ciento de la
color en línea)
población que recibe agua fluorada regulada por el gobierno
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los complejos de fluoruro-metal se distribuyen en el suelo donde flúor con la edad. En poblaciones con alto consumo de té,
son absorbidos por plantas y microbios. Sin embargo, el agua se cree que el té fluorado es el mecanismo principal de la
subterránea alcalina (pH> 8) puede solubilizar el fluoruro de los toxicidad del fluoruro en adultos (Cao et al.2003). En
minerales. El Valle del Rift de África Oriental tiene varios lagos muchos países desarrollados, la gran mayoría de la
alcalinos cerca de sitios volcánicos; Allí, las concentraciones de exposición al fluoruro proviene del agua fluorada instituida
fluoruro en el agua subterránea oscilan entre 2,1 y 9,0 ppm (100– por el gobierno (0.7–1.5 ppm), pasta de dientes
500 µM) (Malago et al. 2017). La disolución de fluoruro de minerales (típicamente 1000–2500 ppm), gel dental (12,300 ppm) y
también se ve favorecida en condiciones con agua geotérmica, barniz (23,000 ppm) (Cappelli y Mobley2008; Bonito2016).
bajas concentraciones de calcio y otros metales, y áreas con fuerte
evaporación (Jha et al.2013; Bouzourra et al.2015; Batabyal y Gupta
2017). La lluvia ácida tiene efectos similares. La acidez libera
bicarbonatos de sodio en el agua, que a su vez reaccionan y Beneficios de la fluoración del agua
disuelven los minerales de fluoruro (Nath y Dutta2010; Salifu et al.
2012). Con el tiempo, el fluoruro eventualmente se deposita en el La práctica de agregar fluoruro al suministro público de agua, en
océano. El agua oceánica contiene fluoruro de forma natural, que general, ha mejorado la salud dental general. La primera
entra y sale de la atmósfera a través del ciclo del agua (Carpenter documentación de los efectos del fluoruro comenzó con tres
1969). Se cree que este fluoruro proviene de la descomposición de informes independientes de Italia, Estados Unidos y el Reino Unido
los sedimentos marinos, como la roca de fosfato. El fluoruro libre a principios del siglo XX que indicaban que las personas con dientes
está presente en el océano en 1,2–1,4 ppm (60–80 µM) moteados y teñidos de marrón tenían una menor incidencia de
(WHO2004). caries dental (Eager 1901; McKay1917; Ainsworth1933). HV
Churchill, quien originalmente atribuyó el efecto a la alta exposición
El fluoruro también se libera en el aire, el agua y el suelo durante los al aluminio, luego descubrió que el fluoruro era el agente causante
procesos industriales y de minería. El fluoruro se usa en una reacción, de la prevención de la caries y el desencadenamiento del defecto
como en la fundición de aluminio o la producción de vidrio, o se libera esquelético más tarde conocido como "fluorosis" (Churchill1931). El
como subproducto, como en la producción de fertilizantes fosfatados, la fluoruro se agregó por primera vez al suministro público de agua
producción de cerámica y la quema de carbón (Monfort et al.2008; en Grand Rapids, Michigan en 1945 como método de prevención de
Gouider et al.2010; Seixas et al.2010). A partir de estos procesos, el caries. A partir de 2019, 24 países participan en la fluoración del
exceso de fluoruro se libera al medio ambiente en forma de humos o en agua. Se estima que entre el 30% y el 60% de las incidencias de
las aguas subterráneas (Roy et al.2017). El fertilizante de fosfato es un caries se han reducido gracias a la fluoración del agua (Armfield
problema particular para la contaminación generalizada de las aguas 2010). Debido a este avance, los CDC nombraron la fluoración del
subterráneas con fluoruro, ya que el fluoruro se libera durante la agua como uno de los diez mayores logros de salud pública del
descomposición del mineral de fosfato y constituye un 1,5-3% adicional siglo XX (CDC1999).
del fertilizante final, que luego ingresa al medio ambiente (McLaughlin et La exposición controlada al fluoruro aumenta la calidad
al.1996; Li et al. 2015). Para el fluoruro liberado en forma de humos, la general de los dientes a través del reemplazo del esmalte y la
quema de carbón presenta un riesgo sustancial para la salud. El fluoruro eliminación de las bacterias que causan la placa. El fluoruro
se emite como vapores tras la combustión del carbón. En áreas con uso reacciona con el esmalte dental debido a su alta afinidad con
de carbón en interiores, muchas personas muestran signos de toxicidad los metales. El esmalte dental se compone principalmente del
por fluoruro (Li y Cao1994; Ando et al.2001). En 1997, un estimado de mineral hidroxiapatita (Ca 10(CORREOS4)6) (OH)2). El fluoruro
31 Mio. personas en China mostraron signos de toxicidad por fluoruro desplaza fácilmente al hidróxido para formar fluorapatita (Ca5
por la ingesta de carbón (Ando et al.2001). El fluoruro viaja de manera (CORREOS4)3)F) (fig.2). En condiciones normales, las bacterias
eficiente a través del aire antes de volver a precipitarse en el suelo y el comoStreptococcus mutansfermenta a lo largo del esmalte,
agua, por lo que las emisiones de fluoruro pueden conducir a una mayor produciendo ácido que disocia gradualmente la hidroxiapatita
exposición al fluoruro en áreas alejadas del sitio industrial original (pH crítico 5,5) (Featherstone2008). Cuando el fluoruro está
(Walna et al.2013). presente, elimina el exceso de fosfato y calcio en la saliva para
La exposición al fluoruro también puede variar según la dieta. Todos la remineralización parcial del diente, así como también
los alimentos contienen flúor. Algunas de las fuentes alimenticias más desplaza el grupo hidroxilo en el esmalte restante
concentradas provienen de plantas que acumulan fluoruro, como el (Featherstone1999; Amaechi y van Loveren 2013). La
tomate, la espinaca, las uvas, el té y la baya del saúco. El laboratorio de fluorapatita resultante es más resistente a la acidez (pH crítico
Hitchcock encontró que los tomates cultivados en NaF 10 mM (190 ppm) 4,5) que el esmalte normal y, como tal, las personas expuestas
acumularon 900 ppm de fluoruro (peso seco) en sus hojas (Jacobsen et al fluoruro tienen menos caries y más esmalte que las personas
al.1966). Sin embargo, la cantidad de fluoruro en las plantas depende en sin exposición al fluoruro (Slade et al.2018). Por esta razón, se
gran medida de la concentración de fluoruro en el suelo; Los tomates agrega flúor a las fuentes de agua de muchos países.
cultivados en EE. UU. suelen contener alrededor de 0,02 ppm de
fluoruro. Las plantas como el té acumulan
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Figura 2Interacciones de fluoruro in vitro.aEl fluoruro es el más similar en términos estructuras de fluoruro unidas a la ureasa ydfosfoserina
de tamaño y carga al hidróxido, pero tiene una afinidad mucho mayor por los fosfatasa. Las estructuras se generaron en PyMOL usando
metales.bCélulas unitarias de hidroxiapatita cristalizada (Ca 5(CORREOS4)3OH) y RCSB PDBC 4GOA yd1L7N
fluorapatita (Ca5(CORREOS4)3F) (Base de datos de mineralogía).CCristal
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se inhiben durante la exposición al fluoruro, presumiblemente a través la mayoría de las cuales se clasifican como ATPasas,
de la inhibición de metaloproteínas (Feig et al.1971; Fina et al.2014; GTPasas o quinasas .
Rogalska et al.2017). El fluoruro de aluminio y berilio también puede alterar el estado de
Uno de los objetivos proteicos más citados para la inhibición del fosforilación de varias proteínas, particularmente a través del
fluoruro es la enolasa. Esta enzima cataliza el penúltimo paso de la mimetismo de GTP. Muchas proteínas, incluidas las proteínas G, la actina
glucólisis, convirtiendo el 3-fosfoglicerato en fosfoenolpiruvato. La y los microtúbulos, están reguladas por la unión de GTP; Las proteínas
capacidad del fluoruro para unirse a la enolasa fue descubierta unidas a GDP están en un estado "apagado", mientras que las proteínas
accidentalmente por Warburg y Christian (Warburg y Christian1941). Su unidas a GTP están "activadas". En el caso de la exposición al fluoruro de
laboratorio en Alemania usó agua con alto contenido de fluoruro aluminio o berilio, ambos metalofluoruros se unen al GDP para imitar el
mientras trabajaba para cristalizar la enolasa. Durante el análisis γ-fosfato unido al GTP (Bigay et al.1987; Antonio y Chabre1991). AlFXy
estructural, encontraron fluoruro unido a fosfato y magnesio en el sitio BeFXestabilizar el estado de transición para la conformación "on". En
activo de la enolasa. Más tarde, el análisis enzimático encontró que la consecuencia, las proteínas activadas por metalo-fluoruro son más
enolasa tiene uno de los niveles más bajos de K Ds para fluoruro, a 1–10 estables que las activadas naturalmente y permanecen en la
mM (20–200 ppm) dependiendo de la especie (Cimasoni1972; Shahed et conformación "on" (Li 2003). Debido a los roles de gran alcance de la
al.1980; Maurer y Nowak1981; Qin et al.2006). Aunque a menudo se regulación de GTPasa, su activación no selectiva por los metalo-fluoruros
hace referencia a la inhibición de la enolasa como el objetivo principal del conduce a una amplia desregulación de funciones que incluyen la
fluoruro, varios artículos han ofrecido datos en contra de esta hipótesis. señalización celular, el transporte y la integridad del citoesqueleto
Las especies de bacterias resistentes al fluoruro no tuvieron cambios (Muhlrad et al.1994; Loweth et al.1996; li2003; Agalakova y Gusev2011).
significativos en la actividad o secuencia de la enolasa en comparación
con el tipo salvaje (Van Loveren et al.2008; Mitsuhata et al.2014; Liao et El fluoruro libre también puede activar la actividad de las proteínas y
al.2015). Los análisis de RNA-Seq de células de mamíferos y plantas las vías al alterar los estados de fosforilación. Se ha demostrado que las
expuestas a fluoruro no informaron cambios en la expresión de enolasa proteínas de unión a GTPasas Rho se unen a las GTPasas y estabilizan el
(Li et al.2017; Pereira et al.2018). La sobreexpresión de enolasa en estado de transición de una manera dependiente del fluoruro, pero no
levaduras sensibilizadas con fluoruro no produjo cambios en la del aluminio (Antonny et al.1993; Vicente et al. 1998). En cambio, en
resistencia al fluoruro (Johnston y Strobel2019). Los investigadores ambos casos, se descubrió que el magnesio era esencial y, en teoría,
clínicos, que utilizaron fluoruro para inhibir el consumo de glucosa en la podría formar un imitador de fosfato de fluoruro de magnesio.
sangre almacenada, encontraron que la actividad metabólica disminuyó
solo después de la inducción de señales de estrés por el alto contenido
de fluoruro (Montagnana y Lippi2017). Una explicación alternativa es
que el metabolismo se inhibe durante la exposición al fluoruro como Desequilibrio de electrolitos y pH inducido
efecto secundario de la inducción del estrés, como el estrés oxidativo o por fluoruro
la acidificación intracelular. De acuerdo con esta hipótesis, varios
estudios encontraron que la acidificación por sí sola reducía la glucólisis A nivel unicelular y multicelular, la exposición al fluoruro provoca
en mayor medida que el tratamiento con flúor (Boink et al.1994; Belli et acidificación y desequilibrio electrolítico. Se desconoce el mecanismo
al.1995; Gambino et al.2009). Independientemente del mecanismo, la exacto, pero la exposición prolongada de vertebrados a niveles altos
glucólisis se inhibe constantemente en todos los modelos de de fluoruro genera pérdida de calcio, magnesio del plasma y exceso
organismos durante la toxicidad del fluoruro. de potasio. Además, la exposición al fluoruro en células individuales
da como resultado una entrada de calcio y magnesio, y una pérdida
de potasio, este efecto se debe a la señalización de estrés aguas
abajo o a la unión del fluoruro a los metales.
Inhibición de proteínas por imitadores de sustratos de metalo- Independientemente del mecanismo, el desequilibrio de
fluoruro electrolitos en los organismos por exposición al fluoruro implica un
gran alcance en la homeostasis celular y la interrupción de la
La toxicidad del fluoruro aumenta cuando forma complejos con señalización.
metal. Entre los complejos más tóxicos (y más estudiados) se La exposición al fluoruro también se asocia con una caída del
encuentran el aluminio-(AlF 3,4) y fluoruro de berilio (BeF3,4). Estos pH intracelular. El fluoruro es un ácido débil que ingresa a las
compuestos son isomorfos al fosfato y, en consecuencia, pueden células como HF, se disocia y libera un protón por fluoruro, por
inhibir las enzimas de transferencia de fosforilo. No obstante, la ende cuanto más fluoruro entra en una célula, más ácido se vuelve
afinidad de cada metalo-fluoruro por varias enzimas depende del pH el citoplasma. Ademas el fluoruro provoca acidificación intracelular
y de la interacción con los aminoácidos esenciales cargados en un grado mayor que el que puede explicarse por el transporte
positivamente. Se han cristalizado más de 100 enzimas con fluoruro de protones
de aluminio o berilio,
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El 45-60% del fluoruro ingerido se excreta en la orina, el resto
Se ha registrado ampliamente que detiene la traducción de proteínas, pero va al plasma o se deposita en huesos.
este efecto generalmente está relacionado con la señalización apoptótica. Los
datos recientes de RNA-Seq han informado una expresión de la subunidad fluorosis dental
ribosómica fuertemente reprimida durante la exposición al fluoruro, lo que
indica que este fenotipo subestimado puede desempeñar un papel en la Los síntomas adversos por la exposición al fluoruro dependen de la
toxicidad del fluoruro (Melo et al.2017; Li et al.2017; Johnston y Strobel2019). dosis. Generalmente la concentración de fluoruro en el agua está
regulada entre 0,7 y 1,2 ppm. La toxicidad crónica a dosis bajas de
fluoruro ocurre después de una exposición prolongada > 1,5 ppm
de fluoruro. La toxicidad, conocida como fluorosis dental, se
Exposición al fluoruro y toxicidad caracteriza por dientes moteados y descoloridos. se correlaciona con
en vertebrados un alto grado de formación de fluorapatita. La fluorapatita es
mecánicamente más débil que la hidroxiapatita, y la sustitución del
La mayoría de los vertebrados están expuestos al fluoruro a través de su esmalte natural por fluorapatita aumenta la fragilidad de los dientes.
dieta, está presente en alimentos y agua, donde, después de la ingestión, El fluoruro forma más fácilmente fluorapatita a medida que se
pasa a lo largo del tracto gastrointestinal y al plasma. Con el tiempo, el desarrolla el esmalte fresco; las personas son más sensibles a la
fluoruro se acumula en los tejidos blandos, como el bazo, riñones y fluorosis dental durante el desarrollo dentario como juveniles de
especialmente en los huesos, lo que genera una posible toxicidad crónica. hasta 8 años de edadson susceptibles a la fluorosis.
La toxicidad aguda por fluoruro solo se ha dado en personas
expuestas a concentraciones muy altas de fluoruro y los síntomas Toxicidad por ameloblastos
relacionado con la enfermedad inflamatoria intestinal y el daño exceso de fluoruro conduce a la fluorosis, se desconoce el mecanismo
nervioso a lo largo del tracto gastrointestinal completo de la fluorosis dental causada por el daño de los ameloblastos.
La exposición de los tejidos al fluoruro depende del pH Los ameloblastos, son células que funcionan para depositar el esmalte,
circundante. El fluoruro protonado (HF) pasa fácilmente a través de están presentes en las encías de los organismos que desarrollan dientes
las membranas biológicas y puede diseminarse a tejidos alejados nuevos. La exposición al fluoruro a los ameloblastos en cultivos celulares
del tracto gastrointestinal. En consecuencia, los organismos en provoca estrés en el retículo endoplásmico, fragmentación del ADN,
contacto con el gas HF pueden experimentar toxicidad celular en defectos en el citoesqueleto, inhibición de la síntesis de proteínas,
tejidos alejados del área original de exposición. reducción de la secreción de proteínas de la matriz del esmalte y,
Por ejemplo la boca, el esófago y la parte superior del estómago finalmente, apoptosis. Sin embargo, es importante tener en cuenta que
tienen un pH neutro. Pero la parte inferior del estómago es muy estos estudios generalmente se realizan con fluoruro mucho más alto
ácida (pH 1,5-3,5). Dado que el fluoruro tiene un pKade 3.2, 67 a (que los niveles que causan fluorosis dental en humanos (> 1,5 ppm).
La mayor parte del fluoruro ingerido es absorbido por el intestino fluoruro. Donde una alta exposición al fluoruro provoca un cambio en la
delgado. y Solo 10% del fluoruro consumido no es absorbido y se formación de minerales. La absorción de fluoruro en el hueso da como
excreta a través de las heces. resultado la conversión del mineral óseo hidroxiapatita en fluorapatita,
Debido a la reactividad del fluoruro, los nutrientes ricos en clacio lo que altera la red ósea general y reduce su resistencia general. Como
ingeridos junto con fluoruro, influyen en la cantidad de fluoruro tal, los vertebrados expuestos a
absorbido por los intestinos. Una vez absorbido, el fluoruro viaja por
todo el cuerpo a través del torrente sanguíneo, antes de ser filtrado
por el riñón y excretado en la orina.
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neurotoxicidad
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Resistencia al fluoruro
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expresión de muchos genes relacionados con la resistencia al fluoruro proteínas de membrana, y actúa como un F−/H+antiportador cree
Incluidos en esta lista estaban los genes que funcionan en el estrés que Fluc es un canal cuya fuerza impulsora para la salida de fluoruro
oxidativo, la reparación del ADN y la acidificación intracelular. También es el gradiente electroquímico de la membrana plasmática
hubo genes para proteínas que se sabe que son inhibidas por el fluoruro, bacteriana. Los exportadores de fluoruro son una parte esencial en
incluida la enolasa, Na+/H+antiportadores y pirofosfatasa. En tercer la mediación de los efectos tóxicos del fluoruro, lo que confiere un
lugar, había dos canales de fluoruro recién descubiertos: EricF aumento de 200 veces en la resistencia a la detención del
y Fluc. crecimiento bacteriano. En la levadura, esta resistencia es aún más
Los transportadores EricFy Fluc confieren una resistencia pronunciada, con más de 1000 veces mayor resistencia al fluoruro.
significativa al fluoruro. EricFes miembro de la familia CLC de Si bien el transportador de fluoruro se conserva en muchas especies
de eucariotas y procariotas, no se ha identificado ningún homólogo
en los vertebrados. No obstante, la sensibilidad al fluoruro varía
según la especie y el tipo de tejido, lo que sugiere que existe un
mecanismo de defensa aún por descubrir.
Los microbios han desarrollado múltiples mecanismos de resistencia
al fluoruro. Estos factores de resistencia generalmente se encuentran
aislando organismos de áreas con alto contenido de fluoruro o
exponiendo las células al fluoruro en un laboratorio. Varios estudios
identificaron bacterias resistentes al fluoruro que expresan copias más
altas de transportadores de fluoruro, así como copias más altas de
objetivos de fluoruro conocidos (Liao et al.2015,2016; Liu et al. 2017).
En uno de los pocos informes que no encontró un canal de fluoruro
alterado, resistente al fluoruroS. mutansajustaron su composición de
ácidos grasos y mejoraron la resistencia general a los ácidos (Zhu et al.
2012). Esta correlación de la resistencia al fluoruro con la resistencia al
ácido ha sido ampliamente observada, aunque nunca se ha encontrado
el mecanismo (Sheng y Liu2000; Marqués et al.2003). Una micromatriz
de ADN de una cepa resistente deA. ferrooxidansofreció una de las
imágenes más completas de la tolerancia al fluoruro, mostrando un
Figura 4Red mundial de procesos celulares implicados en la resistencia de las cambio
bacterias al fluoruro.aFunciones moleculares conservadas y componentes
celulares de los genes (A) regulados por el ribointerruptor de fluoruro, según
lo informado por Weinberg et al. (2010), ybgenes alterados en bacterias
resistentes al fluoruro (Zhu et al.2012; Liao et al.2015,2016;
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caries y restauran parcialmente los minerales en los dientes. Los Antonny B, Chabre M (1991) Caracterización del aluminio
y especies de fluoruro de berilio que activan la transducina. JBC
altos niveles de fluoruro conducen a la inhibición de proteínas, la
267:6710–6718
liberación de radicales libres, la interrupción de la homeostasis de Antonny B, Sukumar M, Bigay J, Chabre M, Higashijima T (1993)
los metales y el daño tisular. La pregunta entonces es cuánto El mecanismo de activación de la proteína G independiente del
fluoruro encontrará un organismo durante su vida. aluminio por fluoruro y magnesio. JBC 268:2393–2402
Anuradha CD, Kanno S, Hirano S (2001) Daño oxidativo a
La mayoría de los organismos se encuentran en regiones con
mitocondrias es un paso preliminar para la activación de caspasa-3 en
fluoruro de rango bajo a medio y tienen un riesgo bajo de experimentar la apoptosis inducida por fluoruro en células HL-60. Free Radic Bio Med
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