Като Биотрансформация е процес в метаболизма, при който вещества, които не могат да се екскретират, се превръщат в отделящи се продукти с помощта на химични процеси.
Какво представлява биотрансформацията?
По време на биотрансформацията липофилните вещества се превръщат в повече хидрофилни вещества. Впоследствие трансформацията дава възможност за елиминиране.
Необходимите за биотрансформацията реакции протичат предимно в черния дроб. Като цяло биотрансформацията се състои от две различни фази.
Функция и задача
В човешкия организъм в хода на физиологичния метаболизъм многократно се натрупват вещества, които не могат да се екскретират в изпражненията или урината. Тези вещества много често са липофилни (например стероидни хормони и жлъчни пигменти), тоест не са или са много слабо разтворими във вода. Освен това тялото абсорбира и чужди вещества или синтезирани вещества като лекарства или лекарства с храна. Ако тези вещества биха се натрупали в организма, това би било фатално. Ето защо е необходимо да се превърне в екскретивна форма. Този процес е известен като биотрансформация.
Биотрансформацията се състои от две различни фази: Реакциите от фаза I вмъкват функционални групи в чужди вещества или метаболити с помощта на ензима на хема протеин цитохром Р450. Поради големия брой токсини, има и голям брой CYP 450. Един ензим е в състояние да преобразува много вещества. В първата фаза токсините се неутрализират и след това се разграждат на малки молекули.
В следващата фаза след това те се правят водоразтворими и могат да се отделят чрез дъх, урина или пот. Във втората фаза междинните продукти или чужди вещества от фаза I се комбинират с водоразтворими вещества. Това може да увеличи разтворимостта им във вода. В допълнение, реакционните продукти се детоксикират и отделят.
След фаза II транспортните процеси протичат чрез лимфната система, кръвообращението и транспортните протеини, въпреки че в някои случаи няма метаболизъм. Освен това възникват различни реакции като разпадането на GSS6 / GSH към глюкомат, цистеин или N-ацетилцистеин.
Мембранният транспорт се осъществява с помощта на специални носители, като протеините, свързани с многолекарствената резистентност. Продуктите, които се появяват във фаза II, се наричат конюгати. Тези биологично активни или токсични вещества не са специално разпознати от организма като такива. По-скоро процесът се дължи на ензимите, които имат много ниска специфичност на субстрата. Това предизвиква реакции в цяла група вещества.
Болести и неразположения
Процесът на биотрансформация обаче крие и рискове. По този начин безобидно вещество може да се превърне и в токсин. Пример за това би бил афлатоксин В1, който идва от т. Нар. Aspergillus flavus, който се намира в лошо съхранени шам-фъстъци, фъстъци или царевица. Молекулата, произведена от гъбата, първоначално е неактивна и достига до черния дроб с храна. Там той се променя от ензима цитохром Р450 в метаболит, който има канцерогенен ефект.
Ако от веществото се създаде токсичен метаболит чрез биотрансформация, този процес се нарича отравяне. Друг пример за това е метанолът, който обикновено не е токсичен. Когато обаче се разгради, той се трансформира във формалдехид или мравчена киселина.
Морфинът произвежда така наречения морфин-6-глюкуронид в черния дроб, който има още по-силен ефект от морфина. Тези ефекти на преобразуване се наричат още ефекти на първо преминаване.
Процесът влияе и на лекарствата. Поради метаболизма те губят своята активност и се извличат от кръвта на порталната вена от черния дроб. Тук обаче може да се стигне и до токсичност, пример за което е метаболизмът на парацетамол и алкохол. Тъй като разграждането на алкохола и някои лекарства става чрез една и съща микрозомална система за окисляване на етанол, ефектите на лекарствата в комбинация с алкохол могат да бъдат засилени.
Нарушенията на биотрансформацията се появяват на три различни нива:
- чрез повишена или намалена активност на така наречените микрозомални ензими (главно във фаза I)
- поради нарушения на жлъчната екскреция
- поради намалена абсорбция на ксенобиотици в клетките на черния дроб.
Процесът на превръщане на липофилните вещества в хидрофилни вещества се използва и в собствените молекули на организма, като билирубин или стероидни хормони. Това ги инактивира и впоследствие ги екскретира. В случай на хронична чернодробна недостатъчност, естрогените не могат да се инактивират или отделят, което води до натрупване в организма.
Билирубинът се произвежда, когато порфирините се разграждат. В по-високи концентрации той има токсичен ефект и следователно трябва да се елиминира от организма. Тук обаче могат да се появят транспортни нарушения, включително например синдром на Гилбърт-Мьоленграхт, синдром на Ротор или синдром на Дъбин-Джонсън.
Нарушения на биотрансформацията могат да се появят и при недоносени или новородени бебета. Качественият капацитет на глюкуронизация все още не е достатъчно развит, така че лекарствата или билирубинът не могат да бъдат преобразувани и екскретирани достатъчно. Някои чернодробни заболявания като цироза или хепатит също могат да влошат активността на биотрансформационните ензими. В повечето случаи реакциите на фаза I. са по-засегнати от тези на фаза II. Тук също лекарствата се преобразуват и отделят по-бавно, което удължава техния полуживот, което също трябва да се обмисли терапевтично.
