Przemiany substancji obcych (ksenobiotyków) w organizmie człowieka

26
Przemiany substancji obcych (ksenobiotyków) w organizmie człowieka

description

Przemiany substancji obcych (ksenobiotyków) w organizmie człowieka. Ksenobiotyki. To substancje nie będące naturalnym składnikiem organizmu i nie posiadające wartości odżywczych, a także nie syntetyzowane przez organizm, a więc są to substancje obce dla organizmu. - PowerPoint PPT Presentation

Transcript of Przemiany substancji obcych (ksenobiotyków) w organizmie człowieka

Page 1: Przemiany substancji obcych (ksenobiotyków)  w organizmie człowieka

Przemiany substancji obcych (ksenobiotyków) w organizmie człowieka

Page 2: Przemiany substancji obcych (ksenobiotyków)  w organizmie człowieka

Ksenobiotyki To substancje nie będące

naturalnym składnikiem organizmu i nie posiadające wartości odżywczych, a także nie syntetyzowane przez organizm, a więc są to substancje obce dla organizmu

Page 3: Przemiany substancji obcych (ksenobiotyków)  w organizmie człowieka

Metabolizm substancji obcych w organizmie

Etapy: wchłanianie (absorpcja) rozmieszczenie (dystrybucja) przemiany biochemiczne

(biotransformacja) wydalanie

Page 4: Przemiany substancji obcych (ksenobiotyków)  w organizmie człowieka

Wchłanianie Wchłanianie substancji obcych

zawartych w żywności odbywa się w przewodzie pokarmowym

Jama ustna – wchłaniają się nieliczne związki i w niewielkich ilościach

Żołądek – dobrze wchłania się alkohol, substancje o charakterze słabych kwasów oraz zasady

Jelito cienkie – główne miejsce wchłaniania większości ksenobiotyków

Page 5: Przemiany substancji obcych (ksenobiotyków)  w organizmie człowieka

Wchłanianie Na wchłanianie w żołądku duży

wpływ ma kwaśne pH, enzymy trawienne, obecność pokarmu i bakterii

Page 6: Przemiany substancji obcych (ksenobiotyków)  w organizmie człowieka

WchłanianieNa wchłanianie w jelicie cienkim ma wpływ:

jego stan czynnościowy skład i obecność pożywienia skład mikroflory jelitowej

Page 7: Przemiany substancji obcych (ksenobiotyków)  w organizmie człowieka

Przemiany (biotransformacja) ksenobiotyków

Zaabsorbowane w przewodzie pokarmowym związki ulegają biotransformacji, głównie w wątrobie i nerkach, do specyficznych metabolitów

Biotransformacja ma na celu przekształcenie ksenobiotyków w bardziej polarne, lepiej rozpuszczalne w wodzie związki - co ułatwia ich usuwanie z organizmu

Page 8: Przemiany substancji obcych (ksenobiotyków)  w organizmie człowieka

Biotransformacja Procesy biotransformacji zachodzą

przy udziale: monooksygenaz – głównie wątroby

(cytochrom P-450) peroksydaz – znajdujących się w

różnych narządach

Page 9: Przemiany substancji obcych (ksenobiotyków)  w organizmie człowieka

Biotransformacja Reakcje metabolizmu

ksenobiotyków w organizmie zachodzą w 2 fazach:

I faza obejmuje reakcje: hydroksylacji, utleniania, redukcji, hydrolizy

II faza - sprzęgania

Page 10: Przemiany substancji obcych (ksenobiotyków)  w organizmie człowieka

Biotransformacja Reakcje I fazy mają za zadanie

przekształcić substancje obce w bardziej hydrofilowe i bardziej reaktywne pochodne

Page 11: Przemiany substancji obcych (ksenobiotyków)  w organizmie człowieka

Biotransformacja Reakcje II fazy (sprzęgania) polegają

na łączeniu się ksenobiotyku, przekształconego w reakcjach I fazy, z innym związkiem występującym naturalnie w organizmie, tzw. czynnikiem endogennym: kwasem glukuronowym, octowym, siarkowym, glutaminowym, glicyną, glutationem

Page 12: Przemiany substancji obcych (ksenobiotyków)  w organizmie człowieka

Biotransformacja Reakcje II fazy – prowadzą z reguły

do utworzenia produktów mniej toksycznych niż związek pierwotny, a więc są to reakcje detoksykacji

Page 13: Przemiany substancji obcych (ksenobiotyków)  w organizmie człowieka

Biotransformacja Na przebieg biotransformacji

substancji obcych w organizmie wpływa wiele czynników biologicznych i środowiskowych takich jak:

Page 14: Przemiany substancji obcych (ksenobiotyków)  w organizmie człowieka

Biotransformacja wiek płeć uwarunkowania genetyczne skład dietya także: stan zdrowia (choroby

wątroby, jelit), rodzaj pracy (stres: temperatura, hałas, zmęczenie), ciąża

Page 15: Przemiany substancji obcych (ksenobiotyków)  w organizmie człowieka

BiotransformacjaWiek U noworodków aktywność

enzymów biorących udział w biotransformacji stanowi ok. 20-50% aktywności występujących u osób dorosłych

Page 16: Przemiany substancji obcych (ksenobiotyków)  w organizmie człowieka

BiotransformacjaPłeć U kobiet aktywność enzymów

CYP1A2 i CYP2E1 jest często większa niż u mężczyzn

U mężczyzn z kolei większą aktywność ma cytochrom P-450

Page 17: Przemiany substancji obcych (ksenobiotyków)  w organizmie człowieka

BiotransformacjaUwarunkowania genetyczne Mogą występować mutacje

genetyczne niektórych enzymów, np.

N-acetylotransferazy, co pozwala wyróżnić wśród populacji tzw. wolnych i szybkich acetylatorów

Page 18: Przemiany substancji obcych (ksenobiotyków)  w organizmie człowieka

BiotransformacjaSkład diety może warunkować aktywność

enzymów biorących udział w biotransformacji, np. niedobór białka obniża stężenie wielu enzymów

Page 19: Przemiany substancji obcych (ksenobiotyków)  w organizmie człowieka

BiotransformacjaW chorobach wątroby Ulegają zaburzeniu reakcje sprzęgania z

kwasem glukuronowym i siarkowym Zmniejsza się zdolność reakcji

utleniania i innych Obniża się stężenie cytochromu P-450 i

aktywność enzymów mikrosomalnych Uszkodzenie wątroby może powodować

większe wytwarzanie metabolitów o działaniu rakotwórczym

Page 20: Przemiany substancji obcych (ksenobiotyków)  w organizmie człowieka

Transport Substancje zmetabolizowane i

sprzężone w wątrobie transportowane są we krwi:

w postaci rozpuszczonych cząsteczek w osoczu, odwracalnie związanych z białkiem

lub w krwinkach czerwonych

Page 21: Przemiany substancji obcych (ksenobiotyków)  w organizmie człowieka

Rozmieszczenie i odkładanie w organizmie

Na ogół substancje po biotransformacji ulegają w krótkim czasie wydaleniu z organizmu

Jednak kiedy często i stale wnikają do organizmu w dużych ilościach mogą się odkładać w niektórych tkankach, np. Pb w kościach, Hg w mózgu, J w tarczycy

Page 22: Przemiany substancji obcych (ksenobiotyków)  w organizmie człowieka

Kumulacja W tkance tłuszczowej kumulują się

substancje lipofilne Przy szybkiej utracie tej tkanki, np. w

czasie odchudzania lub choroby, istnieje niebezpieczeństwo nagłego uwolnienia substancji, wzrostu jej stężenia we krwi, wątrobie, nerkach, mózgu – co może prowadzić do zatrucia

Page 23: Przemiany substancji obcych (ksenobiotyków)  w organizmie człowieka

Kumulacja Niektóre substancje kumulują się w

tkance kostnej i mogą być praktycznie obojętne dla organizmu (Pb) lub działać szkodliwie (F – zmiany w szkielecie i zębach)

Pozostają w tkance kilka lub kilkanaście lat od przerwania ekspozycji – im większy był stopień ekspozycji tym dłużej związek się uwalnia z kości

Page 24: Przemiany substancji obcych (ksenobiotyków)  w organizmie człowieka

Wydalanie ksenobiotyków

Są wydalane w postaci metabolitów lub w postaci niezmienionej głównie z:

moczem kałem ale także z: śliną potem wydychanym powietrzem

Page 25: Przemiany substancji obcych (ksenobiotyków)  w organizmie człowieka

Wydalanie z moczem Przez nerki z moczem są wydalane

substancje chemiczne i metabolity dobrze rozpuszczalne w wodzie o małej masie cząsteczkowej, m.in.:

insektycydy fosforoorganiczne kwasy organiczne związki metali: Cd, Cr,

nieorganiczne Hg

Page 26: Przemiany substancji obcych (ksenobiotyków)  w organizmie człowieka

Wydalanie z kałem Niektóre substancje po przemianach

są eliminowane do żółci, z którą przechodzą do jelit i są wydalane z kałem

Tą drogą są wydalane substancje o dużej masie cząsteczkowej, dobrze rozpuszczalne w tłuszczach lub wodzie, m.in. insektycydy chloroorganiczne, PCB, WWA, związki metali-Pb, As, organiczne Hg