Gabarito: Inibe a etapa final da cadeia respiratória, catalisada pelo citocromo a3, pois se liga ao ferro hemínico oxidado
No metabolismo celular normal, a maior parte da adenosina trifosfato (ATP) é gerada a partir da fosforilação oxidativa. Uma parte importante desse processo é o transporte de elétrons por meio do complexo mitocondrial do citocromo. O cianeto tem boa absorção respiratória e gastrintestinal, com rápida distribuição pelo sangue. O cianeto liga-se avidamente ao íon férrico (Fe3 +) da citocromo oxidase a3, bloqueando a fosforilação oxidativa. A célula deve, então, mudar para o metabolismo anaeróbico da glicose para gerar ATP.
O metabolismo anaeróbico leva à formação de ácido láctico e ao desenvolvimento de acidose metabólica. Os íons de hidrogênio produzidos pela hidrólise do ATP não são mais consumidos na produção aeróbia de ATP, exacerbando essa acidose. O bicarbonato sérico diminui, e ocorre aumento do ânion gap.
Apesar de um amplo suprimento de oxigênio, as células não podem utilizar o oxigênio por causa de sua cadeia de transporte de elétrons envenenada, causando uma hipóxia funcional ou histotóxica. A inibição de antioxidantes pelo cianeto (como catalase, glutationa redutase e superóxido dismutase) resulta no acúmulo de radicais livres de oxigênio tóxicos.
O cianeto também tem ações em outros locais, particularmente no sistema nervoso central (SNC), estimulando os receptores N-metil-D-aspartato (NMDA), induzindo a morte celular por apoptose, e inibe a descarboxilase do ácido glutâmico (GAD), a enzima responsável pela formação do neurotransmissor inibitório ácido y-aminobutírico (Gaba) a partir do ácido glutâmico, diminuindo os seus níveis e aumentando o risco de convulsões.
Embora o cianeto tenha uma afinidade primária com o ferro férrico (Fe3 +), uma pequena quantidade de cianeto pode-se ligar ao ferro (Fe2 +) ferroso da hemoglobina, formando ciano-hemoglobina, que é incapaz de transportar oxigênio, exacerbando ainda mais a hipóxia tecidual. Os sintomas da intoxicação começam com concentrações de cianeto no sangue de, aproximadamente, 40µmol/L. Em torno de 60% do cianeto são ligados a proteínas.
A neutralização do cianeto ocorre por diversos mecanismos. O mais importante é a desintoxicação do cianeto via rhodanesa. A rhodanesa é uma enzima encontrada em abundância em muitos tecidos, particularmente no fígado e no músculo. O tiossulfato serve como um doador de enxofre na reação catalisada pela rhodanesa, que converte o cianeto em tiocianato, que é uma molécula solúvel em água e excretada na urina.
Outra via para a desintoxicação do cianeto envolve a hidroxocobalamina, precursor da vitamina B12. A hidroxocobalamina circulante combina-se com cianeto para formar cianocobalamina, que é excretada com segurança na urina. Finalmente, uma pequena quantidade de cianeto não metabolizado é eliminada através da urina, do suor e da expiração.