Otrava oxidem uhelnatým, methemoglobinémie a další otravy blokující hem

1. Otrava látkami s vazbou na hem

Hem je prostetická skupina tzv. hemoproteinů. Tvoří ho tetrapyrolový (porfyrinový) cyklus mající ve svém středu atom železa v dvojmocné formě (obrázek 1.1). Červená barva hemu a tedy i hemoproteinů je způsobena systémem konjugovaných dvojných vazeb. 

 

Obr. 1.1. Vzorec hemu 

Hemoproteiny zajišťují v organismu: 

  • transport kyslíku (hemoglobin v erytrocytech) a jeho uskladnění (myoglobin ve svalech); 

  • oxidaci nebo hydroxylaci četných substrátů (včetně léků); sem patří cytochrom P450, kataláza, peroxidáza, cytochrom c oxidáza aj.; 

  • transport elektronů v mitochondriích při tkáňovém dýchání (cytochromy); zatímco v hemoglobinu a myoglobinu je železo dvojmocné, v cytochromech mění mocenství (Fe2+ ↔ Fe3+ + e-).  

  • Hem obsahují i některé další enzymy, jako je syntáza oxidu dusnatého, solubilní guanylylcykláza aj.  

Největší množství hemu je součástí hemoglobinu, který zajišťuje transport kyslíku krví ke tkáním. Centrální atom hemu v hemoglobinu představuje železo v dvojmocné formě, Fe(II); může se oxidovat na Fe(III) a mohou se na něj vázat různé látky, které znemožňují vazbu kyslíku. K těmto látkám patří např. oxid uhelnatý, ale i sirovodík a kyanovodík.