Биотрансформацията се отнася до процес в метаболизма, при който вещества, които не могат да се отделят, се превръщат в продукти, които могат да се екскретират чрез химични процеси.
Какво е биотрансформация?
Биотрансформацията включва превръщането на липофилните вещества в по-хидрофилни вещества. Реакциите, необходими за биотрансформация, се случват предимно в черен дроб. В хода на биотрансформацията липофилните вещества се трансформират в по-хидрофилни вещества. Впоследствие трансформацията дава възможност за екскреция. Реакциите, необходими за биотрансформация, протичат предимно в черен дроб. Като цяло биотрансформацията се състои от две отделни фази.
Функция и задача
В човешкия организъм веществата, които не могат да се отделят чрез изпражненията или урината, се натрупват многократно в хода на физиологичния метаболизъм. Тези вещества са много често липофилни (например стероиди хормони намлява жлъчка пигменти), което означава, че те не са разтворими в вода, или само с големи трудности. Освен това, тялото също така абсорбира чужди вещества или синтезирани вещества като лекарства или наркотици с храна. Ако тези вещества се натрупват в тялото, това би било фатално. Следователно е необходимо да ги трансформирате във форма, която може да се екскретира. Този процес се нарича биотрансформация. Биотрансформацията се състои от две отделни фази: Реакциите от фаза I вмъкват функционални групи в чужди вещества или метаболити, с помощта на ензима хем протеин цитохром Р450. Поради големия брой токсини, има и голям брой CYP 450, като един ензим е в състояние да трансформира много вещества. В първата фаза токсините се неутрализират и впоследствие се разграждат на малки молекули. В следващата фаза те се правят вода-разтворим и се екскретира чрез дишане, урина или секреция на пот. Във втората фаза междинните продукти или чужди вещества от фаза I се комбинират с вода-разтворими вещества. Това може да увеличи тяхната разтворимост във вода. Освен това реакционните продукти се детоксикират и екскретират. След фаза II се осъществяват транспортни процеси през лимфната система, кръвообращението и транспорта протеини, въпреки че в някои случаи тук не се наблюдава метаболизъм. Освен това възникват различни реакции, като разграждането на GSS6 / GSH до глюкомат, цистеин or N-ацетилцистеин. Мембранният транспорт се извършва с помощта на специални носители, като например свързаната с резистентност към различни лекарства протеини. Продуктите, образувани във фаза II, се наричат конюгати. Тези биологично активни или токсични вещества не са специално признати от организма като такива. По-скоро процесът се дължи на ензими с доста ниска специфичност на субстрата. В резултат на това се предизвикват реакции в цяла група вещества.
Болести и разстройства
Процесът на биотрансформация обаче крие и рискове. Например, дори безвредно вещество също може да се трансформира в токсин. Пример за това би бил афлатоксин В1, който идва от гъбички, известни като Aspergillus flavus, които се намират в лошо съхраняваните шам фъстъци, фъстъци или царевица. Молекулата, произведена от гъбата, първоначално е неактивна и постъпва в черен дроб с храна. Там той се превръща от ензима цитохром Р450 в метаболит, който има канцерогенен ефект. Когато токсичен метаболит се образува от вещество чрез биотрансформация, този процес е известен като токсификация. Друг пример е метанол, което обикновено не е токсично. Той обаче се трансформира в формалдехид or мравчена киселина чрез деградация. морфин се трансформира в черния дроб в така наречения морфин-6-глюкуронид, който има дори по-мощен ефект от морфина. Ефектите на Eise трансформация се наричат още ефекти на първо преминаване. Процесът също оказва влияние върху наркотици. Поради метаболизма те губят активност и се извличат от портала кръв от черния дроб. Обаче може да се получи и токсичност, пример за това би бил метаболизмът на парацетамол намлява алкохол. От разпадането на алкохол и няколко наркотици възниква чрез същата микрозома етанол-окислителна система, ефектите на лекарствата в комбинация с алкохол може да се потенцира. Нарушенията в биотрансформацията се появяват на три различни нива:
- Чрез повишена или намалена активност на така наречените микрозомални ензими (главно във фаза I).
- Поради нарушения в жлъчната екскреция.
- Поради намалено усвояване на ксенобиотици в клетките на черния дроб.
Процесът на превръщане на липофилни вещества в хидрофилни вещества се използва и за ендогенни молекули , като билирубин или стероид хормони. В резултат на това те се инактивират и впоследствие се екскретират. При хронична чернодробна недостатъчност обаче естрогени не могат да бъдат инактивирани или екскретирани, което води до натрупване в организма. Билирубин се образува по време на разграждането на порфирините. При по-високи концентрации има токсичен ефект и следователно трябва да се елиминира от организма. Въпреки това могат да възникнат транспортни нарушения, включително например синдром на Gilbert-Meulengracht, синдром на Rotor или синдром на Dubin-Johnson. Нарушенията на биотрансформацията обаче могат да се появят и при недоносени или новородени бебета. The глюкуронирането капацитетът на черния дроб все още не е достатъчно развит в тях, така че лекарствата или билирубин могат да бъдат преобразувани и екскретирани неадекватно. При определени чернодробни заболявания като цироза или хепатит, активността на биотрансформацията ензими също може да бъде нарушено. В повечето случаи реакциите на фаза I са по-засегнати от реакциите на фаза II. В този случай лекарствата също се метаболизират и екскретират по-бавно, като по този начин удължават техния полуживот, което също трябва да се вземе предвид терапевтично.
