Ksenobiotyki

Czym są ksenobiotyki?

Ksenobiotyki Są to dziwne chemikalia dla ludzkiego organizmu, w tym leki, żywność, dodatki, zanieczyszczenia, rakotwórcze chemiczne i wiele substancji, które wchodzą do organizmu przez różne ścieżki od środowiska.

Słowo „ksenobiotyczny” pochodzi od greckiego słowa ”Xenos„Co oznacza cudzoziemca i”bios„Co oznacza życie. Te dziwne związki lub które zwykle nie są częścią związków chemicznych, które stanowią organizm ludzki, mogą mieć naturalne lub syntetyczne pochodzenie.

Metabolizm ksenobiotyczny wątroby (źródło: DIAR/CC BY-S (https: // creativeCommons.Org/licencje/by-sa/3.0) Via Wikimedia Commons)

Większość ksenobiotyków jest metabolizowana przez organizm w celu wyeliminowania, istnieją jednak niektóre, których nie można wyeliminować lub których proces eliminacji jest bardzo powolny, więc gromadzą się w ciele i mogą generować uszkodzenie lub toksyczność.

Znanych jest ponad 200.000 chemikaliów środowiskowych, które są identyfikowane jako substancje ksenobiotyczne, z których większość można metabolizować, czyli przekształcone, aby zostać wyeliminowane. Te transformacje występują głównie w wątrobie. Jednak niektóre ksenobiotyki mogą być wydalane lub eliminowane bez modyfikacji cierpienia.

Kilka czynników może wpływać na metabolizm ksenobiotyków. Wśród nich można wyznaczyć wiek, płeć, niektóre czynniki genetyczne i niektóre indukcje enzymatyczne spowodowane przez niektóre ksenobiotyki.

Kiedy ksenobiotyk jest lek, jego metabolizm może sugerować jego aktywację lub może zmniejszyć lub zakończyć swoje działanie. Toksyczność niektórych ksenobiotyków można zweryfikować na kilka sposobów; Na przykład cyjanek jest bardzo toksyczny z bardzo małymi stężeniami, ponieważ blokuje łańcuch oddechowy; Inne są cytotoksyczne, ponieważ DNA, RNA lub białka są zjednoczone kowalencyjnie.

Może ci służyć: zanurzenie olej: skład, cechy, zastosowania

Niektóre ksenobiotyki mogą wywoływać reakcje antygenowe, mogą być rakotwórcze lub mogą nawet być całkowicie nieszkodliwe (nietoksyczne).

Metabolizm ksenobiotyczny

Ludzie są stale narażone na szeroką gamę substancji ksenobiotycznych. Należą do nich leki, środki toksyczne, mutagens i substancje rakotwórcze. Wiele z tych substancji wchodzi do ciała, gdy są spożywane z dietetyką.

Związki ksenobiotyczne mogą reagować z wewnątrzkomórkowymi makrocząsteczkami, takimi jak DNA (lub bezpośrednio ze strukturami komórkowymi), powodując uszkodzenie i/lub urazy. Aby przeciwdziałać tym szkodliwym skutkom, ciało ma dwa systemy obronne: niektóre enzymy detoksykacji i układy przeciwutleniające.

Metabolizm ksenobiotyczny

Metabolizm ksenobiotyków można pogrupować w dwa procesy lub fazy. Pierwszy ma główną hydroksylację reakcji, a druga obejmuje koniugację produktów hydroksylowanych. Procesy te odbywają się głównie w wątrobie, chociaż niektóre początkowe reakcje mogą wystąpić w bariery nabłonkowej skóry i innych tkankach, takich jak płuca.

Faza hydroksylacji jest katalizowana przez serię enzymów klasy monooksydaz lub cytochromu P450. Oprócz hydroksylacji enzymy te uczestniczą w procesach dezaminowania, wyrównania, desulfracji, epoksydacji, peroksydacji i redukcji.

Enzymy rodziny cytochromu p450 to aldehyd-oksydazy, ksantyna-oksydazy i peroksydazy. W tej pierwszej fazie niektóre maty i inne enzymy inne niż cytochrom p450 uczestniczą w niektórych reakcjach hydrolizy.

W drugiej fazie niektóre produkty polarne, które rozpuszczalne w wodzie są łatwo wydalane w wyniku koniugacji. Koniugacja występuje z powodu specyficznych enzymów, które łączą produkt hydroksylowany z różnymi cząsteczkami, wśród nich: kwas glukoronowy, siarczan, octan, glutation, aminokwasy lub grupy metylowe.

Może ci służyć: izoleucyna: Charakterystyka, funkcje, biosynteza, jedzenie

Dietetyczne źródło toksycznych i rakotwórczych ksenobiotyków

Źródło dietetyczne substancji rakotwórczych obejmuje związki, które występują, gdy tłuszcz, mięso lub białko są gotowane lub gdy niektóre naturalne produkty są spożywane, niektóre rośliny, takie jak alkaloidy i niektóre produkty pleśni formy.

W tych substancjach najczęściej badanymi pod kątem ich działań rakotwórczych są wygenerowane przez nadruk mięsny, takie jak wielopierścieniowe węglowodory aromatyczne i heterocykliczne aromatyczne aminy.

Inne ksenobiotyki, które ludzie jedzą przez całe życie, to zanieczyszczenia przemysłowe i środowiskowe, takie jak silniki Diesla, a także pestycydy, które kończą się zanieczyszczeniem wód i żywności. Uwzględniono również niektóre leki, zarówno przepisywane, jak i te, które są bezpłatną sprzedażą.

Azotany używane do zachowania mięsa i ryb mogą zanieczyszczać gleby i wodę; Są one związane z rakami gruczołowymi u zwierząt.

Czynniki wpływające na metabolizm ksenobiotyków

Wiele czynników może wpływać na aktywność enzymów, które metabolizują substancje ksenobiotyczne. Ich aktywność różni się bardzo między gatunkami, więc toksyczne lub rakotwórcze działanie ksenobiotyków z jednego gatunku na drugi nie można swobodnie przenosić.

Zgłoszono znaczące różnice między osobami dotyczącymi aktywności enzymów odpowiedzialnych za metabolizm ksenobiotyków. Różnice te zależą wiele razy, od czynników genetycznych, od wieku i płci danej osoby.

Jednoczesne spożywanie kilku substancji ksenobiotycznych może generować indukcję enzymatyczną. Metabolity wygenerowane podczas metabolizmu niektórych ksenobiotyków mogą hamować lub stymulować aktywność enzymów detoksykacyjnych.

Może ci służyć: kwasofile: charakterystyka, przykłady, zastosowania

Ten efekt jest bardzo ważny przy ocenie odpowiedzi na niektóre leki, ponieważ kombinacja może wymagać dostosowania dawki.

Odpowiedzi wywołane przez ksenobiotyki

Gdy ksenobiotyk jest lek, reakcje hydroksylacji pierwszej fazy metabolizmu mogą powodować aktywację leku lub, wręcz przeciwnie, jeśli był już aktywny, wówczas metabolizuje się do nieaktywnej postaci polarnej, a następnie wyeliminować.

Istnieją pewne niepożądane reakcje wywołane przez niektóre leki, które zależą od różnic pochodzenia genetycznego, które istnieją między różnymi osobnikami pod względem struktury kilku enzymów i białek.

Toksyczność wolnych rodników (wyzwalana przez ksenobiotyki) (Źródło: Dan Cojocari/CC BY-SA (https: // creativeCommons.Org/licencje/nabrzeże/4.0) Via Wikimedia Commons)

Zatem pewne skutki uboczne, które pojawiają się tylko w bardzo niewielkim odsetku osób, takich jak niedokrwistość hemolityczna, złośliwa hipertermia, zmieniony metabolizm z nikotyny, które chronią przed uzależnieniem od tytoniu itp.

Toksyczne skutki ksenobiotyków mogą zależeć od spożywanej dawki lub substancji. Niektóre ksenobiotyki, takie jak niektóre trucizny, są toksyczne z bardzo niskimi dawkami, inne są bardzo powoli metabolizowane, a gdy ich spożycie jest ciągłe, gromadzą się, dopóki nie wygenerowane są toksyczne skutki z większymi dawkami.

Substancje ksenobiotyczne mogą powodować szeroką gamę efektów biologicznych. Wśród nich korzystne odpowiedzi farmakologiczne można wymienić w leczeniu wielu chorób, reakcji toksycznych, reakcji immunologicznych i działań rakowych, które mogą ostatecznie wytwarzać raka w różnych narządach i tkankach.