Biotransformare: funcție, sarcini, rol și boli

Biotransformarea se referă la un proces în metabolism în care substanțele care nu pot fi excretate sunt transformate în produse excretabile prin procese chimice.

Ce este biotransformarea?

Biotransformarea implică conversia substanțelor lipofile în substanțe mai hidrofile. Reacțiile necesare pentru biotransformare apar în primul rând în ficat. În cursul biotransformării, substanțele lipofile sunt transformate în substanțe mai hidrofile. Transformarea permite ulterior excreția. Reacțiile necesare pentru biotransformare apar predominant în ficat. În general, o biotransformare constă din două faze distincte.

Funcția și sarcina

În organismul uman, substanțele care nu pot fi excretate prin scaun sau urină se acumulează în mod repetat în cursul metabolismului fiziologic. Aceste substanțe sunt foarte adesea lipofile (de exemplu, steroizi hormoni și bilă pigmenți), ceea ce înseamnă că nu sunt solubili în de apă, sau numai cu mare dificultate. În plus, organismul absoarbe, de asemenea, substanțe străine sau substanțe sintetizate, cum ar fi medicamente sau medicamente cu mancare. Dacă aceste substanțe s-ar acumula în corp, ar fi fatal. Prin urmare, este necesar să le transformăm într-o formă care poate fi excretată. Acest proces se numește biotransformare. Biotransformarea constă în două faze distincte: reacțiile de fază I inserează grupări funcționale în substanțe străine sau metaboliți, cu ajutorul enzimei citocromului P450 proteină hem. Datorită numărului mare de toxine, există și un număr mare de CYP 450, o enzimă fiind capabilă să transforme multe substanțe. În prima fază, toxinele sunt neutralizate și ulterior descompuse în mici molecule. În faza următoare, acestea sunt apoi realizate de apă-solubil și excretat prin respirație, urină sau secreție de transpirație. În a doua fază, produsele intermediare sau substanțele străine din faza I sunt combinate cu de apă-substanțe solubile. Acest lucru le poate crește solubilitatea în apă. În plus, produsele de reacție sunt detoxifiate și excretate. După faza II, procesele de transport au loc prin sistemul limfatic, fluxul sanguin și transport proteine, deși în unele cazuri metabolismul nu are loc aici. Mai mult, apar diverse reacții, cum ar fi degradarea GSS6 / GSH la glucomat, cisteină or N-acetilcisteină. Transportul cu membrană se efectuează cu ajutorul unor purtători speciali, cum ar fi rezistența la medicamente multiple proteine. Produsele formate în faza II se numesc conjugate. Aceste substanțe biologic active sau toxice nu sunt recunoscute în mod specific ca atare de către organism. Mai degrabă, procesul se datorează enzime având specificitate de substrat destul de redusă. Ca rezultat, reacțiile sunt induse într-un întreg grup de substanțe.

Boli și tulburări

Cu toate acestea, procesul de biotransformare implică și riscuri. De exemplu, chiar și o substanță inofensivă poate fi transformată și într-o toxină. Un exemplu în acest sens ar fi aflatoxina B1, care provine dintr-o ciupercă cunoscută sub numele de Aspergillus flavus, care se găsește în fistic, arahide sau porumb. Molecula produsă de ciupercă este inițial inactivă și intră în ficat cu mancare. Acolo este transformată de enzima citocromului P450 într-un metabolit care are un efect cancerigen. Atunci când un metabolit toxic este format dintr-o substanță prin biotransformare, acest proces este cunoscut sub numele de toxificare. Un alt exemplu este metanol, care în mod normal nu este toxic. Cu toate acestea, este transformat în formaldehidă or acid formic prin degradare. Morfină se transformă în ficat în ceea ce este cunoscut sub numele de morfină-6-glucuronidă, care are un efect și mai puternic decât morfina. Efectele de transformare Eise se mai numesc efecte first-pass. Procesul are, de asemenea, o influență asupra medicamente. Datorită metabolismului, acestea își pierd activitatea și sunt extrase din portal sânge de ficat. Cu toate acestea, poate rezulta și toxicitate, un exemplu al căruia ar fi metabolismul paracetamol și alcool. De la defalcarea alcool si ceva medicamente apare prin același microsomal etanol-sistem de oxidare, efectele medicamentelor în combinație cu alcool pot fi potențate. Tulburările în biotransformare apar la trei niveluri diferite:

  • Prin creșterea sau scăderea activității așa-numitelor microsomale enzime (în principal în faza I).
  • Datorită tulburărilor de excreție biliară.
  • Datorită absorbției scăzute de xenobiotice în celulele ficatului.

Procesul de conversie a substanțelor lipofile în substanțe hidrofile este, de asemenea, utilizat pentru endogene molecule precum bilirubina sau steroizi hormoni. Ca urmare, acestea sunt inactivate și ulterior excretate. Cu toate acestea, în insuficiența hepatică cronică, estrogeni nu poate fi inactivat sau excretat, rezultând acumularea în organism. Bilirubina se formează în timpul descompunerii porfirinelor. În concentrații mai mari are un efect toxic și, prin urmare, trebuie eliminat de organism. Cu toate acestea, pot apărea tulburări de transport, incluzând, de exemplu, sindromul Gilbert-Meulengracht, sindromul Rotor sau sindromul Dubin-Johnson. Cu toate acestea, tulburările de biotransformare pot apărea și la sugarii prematuri sau la nou-născuți. glucuronidarea capacitatea ficatului nu este încă suficient dezvoltată în ele, astfel încât medicamentele sau bilirubina poate fi convertit și excretat necorespunzător. În anumite afecțiuni hepatice precum ciroza sau hepatită, activitatea biotransformării enzime poate fi, de asemenea, afectată. În majoritatea cazurilor, reacțiile de fază I sunt apoi mai afectate decât reacțiile de fază II. De asemenea, medicamentele sunt metabolizate și excretate într-un ritm mai lent în acest caz, prelungindu-și astfel timpul de înjumătățire, lucru care ar trebui, de asemenea, să fie luat în considerare terapeutic.