Biotranszformáció

Mint Biotranszformáció egy olyan folyamat az anyagcserében, amelyben a nem választható anyagok kémiai folyamatok segítségével ürülékeny termékekké alakulnak.

Mi a biotranszformáció?

A biotranszformáció során a lipofil anyagok hidrofil anyagokká alakulnak át. A biotranszformációhoz szükséges reakciók túlnyomórészt a májban zajlanak.

A biotranszformáció során a lipofil anyagok hidrofil anyagokká alakulnak át. Az átalakulás később lehetővé teszi a kiküszöbölést.

A biotranszformációhoz szükséges reakciók túlnyomórészt a májban zajlanak. Összességében a biotranszformáció két különböző fázisból áll.

Funkció és feladat

Az emberi szervezetben a fiziológiás anyagcsere során ismételten felhalmozódnak olyan anyagok, amelyek nem választhatók ki a székletben vagy a vizeletben. Ezek az anyagok gyakran lipofilok (például szteroid hormonok és epe pigmentek), ami azt jelenti, hogy vízben nem oldódnak, vagy csak nagyon kevéssé oldódnak. Ezenkívül a test idegen anyagokat vagy szintetizált anyagokat is felszív, például gyógyszereket vagy gyógyszereket étellel. Ha ezek az anyagok felhalmozódnának a testben, halálos lenne. Ezért ki kell alakítani azt üríthető formává. Ezt a folyamatot biotranszformációnak nevezik.

A biotranszformáció két különböző fázisból áll: Az I. fázisú reakciók funkcionális csoportokat idegen anyagokba vagy metabolitokba helyeznek a heem protein citokróm P450 enzim segítségével. A toxinok nagy száma miatt nagyon sok a CYP 450 is. Egy enzim képes sok anyagot átalakítani. Az első szakaszban a toxinokat semlegesítik, majd apró molekulákra bontják.

A következő szakaszban ezeket vízoldhatóvá teszik, és légzés, vizelet vagy verejték kiválasztásával üríthetők ki. A második szakaszban az I. fázis közbenső termékeit vagy idegen anyagait vízoldható anyagokkal kombináljuk. Ez növelheti vízoldhatóságát. Ezenkívül a reakciótermékek méregtelenítik és kiválasztódnak.

A II. Fázis után a szállítási folyamatok a nyirokrendszeren, a vérkeringésen és a transzportfehérjéken keresztül zajlanak, bár bizonyos esetekben nincs anyagcsere. Ezenkívül különböző reakciók, például a GSS6 / GSH bomlása glükomátra, ciszteinre vagy N-acetil-ciszteinre fordulnak elő.

A membrán szállítását speciális vivőanyagok, például a multi-gyógyszerrezisztenciával kapcsolatos fehérjék segítségével hajtjuk végre. A II fázisban megjelenő termékeket konjugátumoknak nevezzük. Ezeket a biológiailag aktív vagy toxikus anyagokat a test nem ismeri fel kifejezetten. A folyamat inkább az enzimeknek köszönhető, amelyek nagyon alacsony szubsztrát-specifitással rendelkeznek. Ez reakciókat vált ki egy egész anyagcsoportban.

Betegségek és betegségek

A biotranszformáció folyamata azonban kockázatokkal is jár. Ilyen módon egy ártalmatlan anyag is toxinná alakulhat. Erre példa lehet az aflatoxin B1, amely az úgynevezett Aspergillus flavusból származik, amelyet rosszul tárolt pisztácia, földimogyoró vagy kukorica tartalmaz. A gomba által termelt molekula kezdetben inaktív, és étellel érkezik a májhoz.Itt a citokróm P450 enzim karcinogén hatással bíró metabolitmá változik.

Ha egy anyagból mérgező metabolit keletkezik biotranszformáció révén, ezt a folyamatot mérgezésnek nevezik. További példa erre a metanol, amely általában nem mérgező. Ha azonban lebomlik, akkor formaldehiddé vagy hangyasavvá alakul.

A morfin a májban termeli az úgynevezett morfin-6-glükuronidot, amelynek még erősebb hatása van, mint a morfinnak. Ezeket az átalakítási hatásokat elsődleges hatásoknak is nevezik.

A folyamat a gyógyszeres kezelést is befolyásolja. Az anyagcserének következtében ezek elveszítik tevékenységüket, és a máj kivonja a portos vénából. Itt azonban toxikus hatás is kialakulhat, amelyre példa a paracetamol és az alkohol metabolizmusa lehet. Mivel az alkohol és egyes gyógyszerek lebomlása ugyanazon mikroszomális etanol-oxidáló rendszeren keresztül történik, a gyógyszerek alkohollal kombinált hatásai fokozhatók lehetnek.

A biotranszformáció zavarai három különböző szinten fordulnak elő:

• az úgynevezett mikroszomális enzimek fokozott vagy csökkent aktivitása miatt (főleg az I. fázisban)
• az epe kiválasztódásának rendellenességei miatt
• a xenobiotikumok csökkent felszívódása miatt a máj sejtjeiben.

A lipofil anyagok hidrofil anyaggá történő átalakítását a test saját molekuláiban, például bilirubinban vagy szteroid hormonokban is alkalmazzák. Ez inaktiválja őket, és később kiválasztja őket. Krónikus májelégtelenség esetén azonban az ösztrogéneket nem lehet inaktiválni vagy kiválasztani, ami a szervezetben felhalmozódáshoz vezet.

A bilirubint akkor állítják elő, amikor a porfirin lebomlik. Magasabb koncentrációkban mérgező hatású, ezért ki kell üríteni a szervezetből. Itt azonban szállítási zavarok lehetnek, ide tartoznak például a Gilbert-Meulengracht-szindróma, a Rotor-szindróma vagy a Dubin-Johnson-szindróma.

A biotranszformáció rendellenességei koraszülött vagy újszülöttkorban is előfordulhatnak. A máj glükuronidációs képessége még nem fejlett megfelelően, így a gyógyszerek vagy a bilirubin nem képesek megfelelően átalakulni és kiválasztódni. Bizonyos májbetegségek, például cirrhosis vagy hepatitis szintén károsíthatják a biotranszformációs enzimek aktivitását. A legtöbb esetben az I. fázisú reakciókat jobban befolyásolja, mint a II. Fázis reakcióit, itt is a gyógyszerek lassabban átalakulnak és ürülnek ki, ami meghosszabbítja azok felezési idejét, amelyet szintén terápiás szempontból figyelembe kell venni.