Tak jako Biotransformace je proces v metabolismu, při kterém se látky, které nelze vyloučit, přeměňují na vylučovatelné výrobky pomocí chemických procesů.
Co je to biotransformace?
Během biotransformace se lipofilní látky přeměňují na více hydrofilní látky. Transformace následně umožňuje eliminaci.
Reakce, které jsou nezbytné pro biotransformaci, probíhají převážně v játrech. Celkově se biotransformace skládá ze dvou různých fází.
Funkce a úkol
V lidském organismu se během fyziologického metabolismu látky opakovaně hromadí, které nelze vyloučit stolicí nebo močí. Tyto látky jsou velmi často lipofilní (například steroidní hormony a žlučové pigmenty), což znamená, že nejsou rozpustné ve vodě nebo jsou jen velmi špatně rozpustné. Kromě toho tělo také absorbuje cizí látky nebo syntetizované látky, jako jsou léky nebo drogy s jídlem. Pokud by se tyto látky v těle hromadily, bylo by to fatální. Je proto nutné ji převést na vylučovatelnou formu. Tento proces se nazývá biotransformace.
Biotransformace sestává ze dvou různých fází: Fáze I reakce vkládají funkční skupiny do cizích látek nebo metabolitů pomocí enzymu cytochromu P450 z hemového proteinu. Vzhledem k velkému počtu toxinů existuje také velké množství CYP 450. Jeden enzym dokáže převést mnoho látek. V první fázi jsou toxiny neutralizovány a poté rozloženy na malé molekuly.
V další fázi se pak stávají rozpustnými ve vodě a mohou být vylučovány dechem, močí nebo potem. Ve druhé fázi se meziprodukty nebo cizí látky z fáze I kombinují s látkami rozpustnými ve vodě. To může zvýšit jejich rozpustnost ve vodě. Kromě toho se reakční produkty detoxikují a vylučují.
Po fázi II probíhají transportní procesy přes lymfatický systém, krevní oběh a transportní proteiny, ačkoli v některých případech není metabolismus. Dále dochází k různým reakcím, jako je rozpad GSS6 / GSH na glukomát, cystein nebo N-acetylcystein.
Membránový transport se provádí pomocí speciálních nosičů, jako jsou proteiny související s odolností vůči více lékům. Produkty, které se objevují ve fázi II, se nazývají konjugáty. Tělo tyto biologicky aktivní nebo toxické látky jako takové neuznává. Spíše je to způsobeno enzymy, které mají velmi nízkou substrátovou specificitu. To způsobuje reakce v celé skupině látek.
Nemoci a nemoci
Proces biotransformace však také přináší rizika. Tímto způsobem může být také neškodná látka přeměněna na toxin. Příkladem by mohl být aflatoxin B1, který pochází z takzvaného Aspergillus flavus, který se nachází ve špatně uložených pistáciích, arašídech nebo kukuřici. Molekula produkovaná houbou je zpočátku neaktivní a dostává se do jater jídlem. Tam se enzymem cytochromu P450 mění na metabolit, který má karcinogenní účinek.
Pokud toxický metabolit vzniká z látky biotransformací, nazývá se tento proces otravou. Dalším příkladem je methanol, který obvykle není toxický. Když se však rozkládá, transformuje se na formaldehyd nebo kyselinu mravenčí.
Morfin produkuje v játrech tzv. Morfin-6-glukuronid, který má ještě silnější účinek než morfin. Tyto konverzní efekty se také nazývají efekty prvního průchodu.
Tento proces také ovlivňuje léky. V důsledku metabolismu tyto látky ztratí svoji aktivitu a jsou extrahovány z krve portální žíly játry. Může zde však také dojít k toxicitě, jejímž příkladem by mohl být metabolismus paracetamolu a alkoholu. Protože k rozkladu alkoholu a některých léků dochází prostřednictvím stejného mikrozomálního systému oxidace ethanolu, lze účinky léků v kombinaci s alkoholem zesílit.
Poruchy biotransformace se vyskytují na třech různých úrovních:
- kvůli zvýšené nebo snížené aktivitě tzv. mikrozomálních enzymů (hlavně ve fázi I)
- kvůli poruchám vylučování žlučových cest
- kvůli snížené absorpci xenobiotik v buňkách jater.
Proces přeměny lipofilních látek na hydrofilní látky se také používá ve vlastních molekulách těla, jako je bilirubin nebo steroidní hormony. To je deaktivuje a následně je vylučuje. V případě chronické nedostatečnosti jater však estrogeny nemohou být inaktivovány nebo vyloučeny, což vede k hromadění v těle.
Bilirubin se vyrábí, když se porfyriny rozkládají. Ve vyšších koncentracích má toxický účinek, a proto by měl být z organismu vyloučen. Zde se však mohou vyskytnout transportní poruchy, včetně například Gilbert-Meulengrachtova syndromu, Rotorova syndromu nebo Dubin-Johnsonova syndromu.
Poruchy biotransformace se mohou vyskytnout také u předčasně narozených nebo novorozenců. Glukuronidační kapacita jater není dosud dostatečně vyvinuta, takže léčiva nebo bilirubin nemohou být adekvátně přeměněny a vyloučeny. Některá onemocnění jater, jako je cirhóza nebo hepatitida, mohou také narušit aktivitu biotransformačních enzymů. Ve většině případů jsou reakce fáze I ovlivněny více než reakce fáze II. Také zde jsou léčiva přeměňována a vylučována pomaleji, což prodlužuje jejich poločas, což by mělo být také považováno za terapeutické.
