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
Metabolizm substancji obcych w organizmie
Etapy: wchłanianie (absorpcja) rozmieszczenie (dystrybucja) przemiany biochemiczne
(biotransformacja) wydalanie
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
Wchłanianie Na wchłanianie w żołądku duży
wpływ ma kwaśne pH, enzymy trawienne, obecność pokarmu i bakterii
WchłanianieNa wchłanianie w jelicie cienkim ma wpływ:
jego stan czynnościowy skład i obecność pożywienia skład mikroflory jelitowej
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
Biotransformacja Procesy biotransformacji zachodzą
przy udziale: monooksygenaz – głównie wątroby
(cytochrom P-450) peroksydaz – znajdujących się w
różnych narządach
Biotransformacja Reakcje metabolizmu
ksenobiotyków w organizmie zachodzą w 2 fazach:
I faza obejmuje reakcje: hydroksylacji, utleniania, redukcji, hydrolizy
II faza - sprzęgania
Biotransformacja Reakcje I fazy mają za zadanie
przekształcić substancje obce w bardziej hydrofilowe i bardziej reaktywne pochodne
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
Biotransformacja Reakcje II fazy – prowadzą z reguły
do utworzenia produktów mniej toksycznych niż związek pierwotny, a więc są to reakcje detoksykacji
Biotransformacja Na przebieg biotransformacji
substancji obcych w organizmie wpływa wiele czynników biologicznych i środowiskowych takich jak:
Biotransformacja wiek płeć uwarunkowania genetyczne skład dietya także: stan zdrowia (choroby
wątroby, jelit), rodzaj pracy (stres: temperatura, hałas, zmęczenie), ciąża
BiotransformacjaWiek U noworodków aktywność
enzymów biorących udział w biotransformacji stanowi ok. 20-50% aktywności występujących u osób dorosłych
BiotransformacjaPłeć U kobiet aktywność enzymów
CYP1A2 i CYP2E1 jest często większa niż u mężczyzn
U mężczyzn z kolei większą aktywność ma cytochrom P-450
BiotransformacjaUwarunkowania genetyczne Mogą występować mutacje
genetyczne niektórych enzymów, np.
N-acetylotransferazy, co pozwala wyróżnić wśród populacji tzw. wolnych i szybkich acetylatorów
BiotransformacjaSkład diety może warunkować aktywność
enzymów biorących udział w biotransformacji, np. niedobór białka obniża stężenie wielu enzymów
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
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
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
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
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
Wydalanie ksenobiotyków
Są wydalane w postaci metabolitów lub w postaci niezmienionej głównie z:
moczem kałem ale także z: śliną potem wydychanym powietrzem
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
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
Top Related