Biotransformacija se odnosi na postupak u metabolizmu u kojem se tvari koje se ne mogu izlučiti kemijskim postupcima pretvaraju u proizvode koji se mogu izlučiti.
Što je biotransformacija?
Biotransformacija uključuje pretvorbu lipofilnih tvari u više hidrofilnih tvari. Reakcije potrebne za biotransformaciju javljaju se prvenstveno u jetra. Tijekom biotransformacije lipofilne tvari pretvaraju se u hidrofilnije tvari. Transformacija naknadno omogućuje izlučivanje. Reakcije potrebne za biotransformaciju uglavnom se javljaju u jetra. Sveukupno, biotransformacija se sastoji od dvije različite faze.
Funkcija i zadatak
U ljudskom se organizmu tvari koje se ne mogu izlučiti stolicom ili mokraćom više puta nakupljaju tijekom fiziološkog metabolizma. Te su tvari vrlo često lipofilne (na primjer, steroidne hormoni i žuč pigmenti), što znači da nisu topljivi u voda, ili samo uz velike poteškoće. Nadalje, tijelo također apsorbira strane tvari ili sintetizirane tvari poput lijekova ili droge s hranom. Kad bi se te tvari nakupljale u tijelu, to bi bilo kobno. Stoga ih je potrebno transformirati u oblik koji se može izlučiti. Taj se proces naziva biotransformacija. Biotransformacija se sastoji od dvije različite faze: Reakcije I. faze ubacuju funkcionalne skupine u strane tvari ili metabolite, uz pomoć hem proteina citokroma P450 enzima. Zbog velikog broja toksina, postoji i velik broj CYP 450, s tim da jedan enzim može transformirati mnoge tvari. U prvoj fazi toksini se neutraliziraju i potom razgrađuju na male molekule. U sljedećoj fazi se zatim izrađuju voda-topiv i izlučuje se dahom, urinom ili znojem. U drugoj fazi kombiniraju se međuprodukti ili strane tvari iz faze I voda-topive tvari. To može povećati njihovu topljivost u vodi. Uz to, produkti reakcije se detoksificiraju i izlučuju. Nakon faze II, odvijaju se transportni procesi kroz limfni sustav, krvotok i transport proteini, iako se u nekim slučajevima ovdje ne događa metabolizam. Nadalje, javljaju se razne reakcije, poput razgradnje GSS6 / GSH na glukomat, cistein or N-acetilcistein. Prenos membrane vrši se uz pomoć posebnih nosača, poput multirezistentne rezistencije proteini. Proizvodi nastali u fazi II nazivaju se konjugati. Tijelo ove biološki aktivne ili otrovne tvari ne prepoznaje kao takve. Umjesto toga, postupak je posljedica enzimi koji imaju prilično nisku specifičnost supstrata. Kao rezultat, induciraju se reakcije u cijeloj skupini tvari.
Bolesti i poremećaji
Međutim, proces biotransformacije također uključuje rizike. Na primjer, čak se i bezopasna tvar također može pretvoriti u toksin. Primjer za to bio bi aflatoksin B1, koji potječe od gljive poznate kao Aspergillus flavus, koja se nalazi u slabo pohranjenim pistacijama, kikirikiju ili kukuruz. Molekula koju stvara gljiva u početku je neaktivna i ulazi u jetra s hranom. Tamo ga enzim citokrom P450 mijenja u metabolit koji ima kancerogeni učinak. Kada se biotransformacijom iz tvari stvori otrovni metabolit, taj je postupak poznat pod nazivom toksifikacija. Drugi je primjer metanol, koji obično nije toksičan. Međutim, pretvara se u formaldehid or mravlja kiselina degradacijom. Morfin pretvara se u jetri u ono što je poznato kao morfij-6-glukuronid, koji ima još snažniji učinak od morfija. Učinci preobrazbe eise također se nazivaju učinci prvog prolaska. Proces također ima utjecaja na droge. Zbog metabolizma oni gube aktivnost i izvlače se s portala krv jetrom. Međutim, toksičnost može također rezultirati, čiji bi primjer bio metabolizam paracetamol i alkohol. Od sloma alkohol a neke droge javlja se putem istog mikrosoma etanol-oksidacijski sustav, učinci lijekova u kombinaciji s alkohol može se potencirati. Poremećaji u biotransformaciji javljaju se na tri različite razine:
- Povećanom ili smanjenom aktivnošću takozvanih mikrosomalnih enzimi (uglavnom u fazi I).
- Zbog poremećaja u izlučivanju žuči.
- Zbog smanjenog unosa ksenobiotika u stanice jetre.
Proces pretvaranja lipofilnih tvari u hidrofilne tvari koristi se i za endogene molekule kao što bilirubin ili steroid hormoni. Kao rezultat toga, oni se inaktiviraju i naknadno izlučuju. Međutim, kod kronične insuficijencije jetre, estrogeni ne mogu se inaktivirati ili izlučiti, što rezultira nakupljanjem u tijelu. bilirubin nastaje tijekom razgradnje porfirina. U višim koncentracijama ima toksični učinak i stoga ga organizam treba eliminirati. Međutim, mogu se javiti poremećaji transporta, uključujući, na primjer, Gilbert-Meulengracht sindrom, Rotorov sindrom ili Dubin-Johnsonov sindrom. Međutim, poremećaji biotransformacije mogu se javiti i u nedonoščadi ili novorođenčadi. The glukuronidaciju kapacitet jetre u njima još nije dovoljno razvijen, tako da lijekovi ili bilirubin mogu se samo neadekvatno pretvoriti i izlučiti. Kod određenih bolesti jetre poput ciroze ili hepatitis, aktivnost biotransformacije enzimi također može biti oštećen. Tada su u većini slučajeva reakcije faze više pogođene od reakcija faze II. Lijekovi se u ovom slučaju također metaboliziraju i izlučuju sporije, produžujući im tako vrijeme poluraspada, što bi također trebalo terapijski uzeti u obzir.
