A biotranszformáció egy olyan anyagcsere-folyamatra utal, amelyben a nem ürülõ anyagok kémiai folyamatokkal válnak kiálló anyagokká.
Mi a biotranszformáció?
A biotranszformáció magában foglalja a lipofil anyagok hidrofilebb anyagokká történő átalakulását. A biotranszformációhoz szükséges reakciók elsősorban a máj. A biotranszformáció során a lipofil anyagok hidrofilebb anyagokká alakulnak át. Az átalakítás ezt követően lehetővé teszi a kiválasztást. A biotranszformációhoz szükséges reakciók túlnyomórészt a máj. Összességében a biotranszformáció két különálló fázisból áll.
Funkció és feladat
Az emberi szervezetben a fiziológiai anyagcsere során többször felhalmozódnak olyan anyagok, amelyek nem ürülhetnek a székleten vagy a vizelettel. Ezek az anyagok nagyon gyakran lipofilek (például szteroidok) hormonok és a epe pigmentek), ami azt jelenti, hogy nem oldódnak a víz, vagy csak nagy nehezen. Továbbá a test idegen anyagokat vagy szintetizált anyagokat is felszív, például gyógyszereket vagy szerek étellel. Ha ezek az anyagok felhalmozódnának a testben, az végzetes lenne. Ezért szükséges átalakítani őket egy üríthető formába. Ezt a folyamatot biotranszformációnak nevezzük. A biotranszformáció két különálló fázisból áll: Az I. fázisú reakciók a funkcionális csoportokat idegen anyagokba vagy metabolitokba helyezik be, a hem fehérje citokróm P450 enzim segítségével. A méreganyagok nagy száma miatt nagyszámú CYP 450 is található, egy enzim sok anyagot képes átalakítani. Az első fázisban a toxinokat semlegesítik, majd ezt követően kicsikre bontják molekulák. A következő fázisban ezek elkészülnek víz- oldható és ürül a légzés, a vizelet vagy a verejték kiválasztása révén. A második fázisban az I. fázisból származó köztitermékeket vagy idegen anyagokat kombináljuk vízoldható anyagok. Ez növelheti vízoldékonyságukat. Ezenkívül a reakciótermékeket méregtelenítjük és kiválasztjuk. A II. Fázis után a szállítási folyamatok a nyirokrendszeren, a véráramon és a transzporton keresztül zajlanak fehérjék, bár bizonyos esetekben az anyagcsere itt nem fordul elő. Továbbá különféle reakciók lépnek fel, például a GSS6 / GSH lebomlása glükomattá, cisztein or N-acetil-cisztein. A membránszállítás speciális hordozók segítségével történik, például a multirezisztenciával kapcsolatos fehérjék. A II. Fázisban képződött termékeket konjugátumoknak nevezzük. Ezeket a biológiailag aktív vagy mérgező anyagokat a szervezet nem ismeri el kifejezetten. A folyamat inkább a enzimek meglehetősen alacsony szubsztrát-specifitással. Ennek eredményeként a reakciók az anyagok teljes csoportjában indukálódnak.
Betegségek és rendellenességek
A biotranszformáció folyamata azonban kockázatokkal is jár. Például egy ártalmatlan anyag is átalakulhat toxinná. Erre példa lehet az aflatoxin B1, amely egy Aspergillus flavus néven ismert gombából származik, amely rosszul tárolt pisztáciában, földimogyoróban, ill. kukorica. A gomba által termelt molekula kezdetben inaktív és belép a máj étellel. Ott a citokróm P450 enzim rákkeltő hatású metabolittá változtatja. Ha egy anyagból biotranszformáció útján toxikus metabolit képződik, akkor ezt a folyamatot mérgezésnek nevezik. Egy másik példa az metanol, amely általában nem mérgező. Azonban átalakul formaldehid or hangyasav lebontással. morfin a májban átalakul az úgynevezett morfin-6-glükuroniddá, amely még erőteljesebben hat, mint a morfin. Az Eise-transzformációs effektusokat first-pass effektusoknak is nevezik. A folyamat szintén befolyásolja szerek. Az anyagcsere miatt ezek elveszítik aktivitásukat, és kivonják őket a portálból vér a máj által. Ugyanakkor toxicitás is kialakulhat, amelynek példája a metabolizmus paracetamol és a alkohol. Bontása óta alkohol és néhány szerek ugyanazon a mikroszómán keresztül történik etanol-oxidáló rendszer, a gyógyszerek hatása együtt alkohol potencírozható. A biotranszformáció zavarai három különböző szinten fordulnak elő:
- Az úgynevezett mikroszóma fokozott vagy csökkent aktivitásával enzimek (főleg az I. fázisban).
- Az epeürítés zavarai miatt.
- A xenobiotikumok májsejtekbe történő csökkent felvétele miatt.
A lipofil anyagok hidrofil anyagokká történő átalakításának folyamatát az endogénhez is alkalmazzák molekulák mint például bilirubin vagy szteroid hormonok. Ennek eredményeként ezeket inaktiválják és később kiválasztják. Krónikus májelégtelenségben azonban ösztrogének nem inaktiválható vagy kiürülhet, ami felhalmozódást eredményez a szervezetben. bilirubin porfirinek bomlása során képződik. Nagyobb koncentrációban mérgező hatású, ezért a szervezetnek ki kell választania. Előfordulhatnak azonban közlekedési rendellenességek, például Gilbert-Meulengracht-szindróma, Rotor-szindróma vagy Dubin-Johnson-szindróma. Koraszülött vagy újszülött csecsemőknél azonban előfordulhatnak biotranszformációs rendellenességek is. A glükuronidáció a máj kapacitása még nem eléggé fejlett bennük, így a gyógyszerek ill bilirubin csak nem megfelelően átalakulhat és ürülhet ki. Bizonyos májbetegségekben, például cirrhosisban vagy májgyulladás, a biotranszformáció aktivitása enzimek szintén károsodhat. A legtöbb esetben az I. fázisú reakciók jobban érintettek, mint a II. A gyógyszerek ebben az esetben is lassabban metabolizálódnak és választódnak ki, ezzel meghosszabbítva felezési idejüket, amelyet terápiás szempontból is figyelembe kell venni.
