Gibi Biyotransformasyon vücuttan atılamayan maddelerin kimyasal süreçler yardımıyla dışarı atılabilir ürünlere dönüştürüldüğü metabolizma sürecidir.
Biyotransformasyon nedir?
Biyotransformasyon sırasında lipofilik maddeler daha hidrofilik maddelere dönüştürülür. Dönüşüm daha sonra ortadan kaldırmayı mümkün kılar.
Biyotransformasyon için gerekli olan reaksiyonlar ağırlıklı olarak karaciğerde gerçekleşir. Genel olarak, bir biyotransformasyon iki farklı aşamadan oluşur.
İşlev ve görev
İnsan organizmasında, fizyolojik metabolizma sırasında, dışkı veya idrarla atılamayan maddeler tekrar tekrar birikir. Bu maddeler çoğunlukla lipofiliktir (örneğin steroid hormonları ve safra pigmentleri), yani suda çözünmezler veya çok az çözünürler. Ayrıca vücut, gıda ile ilaç veya ilaç gibi yabancı maddeleri veya sentezlenmiş maddeleri de emer. Bu maddeler vücutta birikirse ölümcül olur. Bu nedenle, onu atılabilir bir forma dönüştürmek gerekir. Bu süreç, biyotransformasyon olarak bilinir.
Biyotransformasyon iki farklı aşamadan oluşur: Faz I reaksiyonları, hem protein sitokrom P450 enzimi yardımıyla fonksiyonel grupları yabancı maddelere veya metabolitlere ekler. Çok sayıda toksin olması nedeniyle çok sayıda CYP 450 vardır. Bir enzim birçok maddeyi dönüştürebilir. İlk aşamada, toksinler nötralize edilir ve daha sonra küçük moleküller halinde parçalanır.
Sonraki aşamada, bunlar suda çözünür hale getirilir ve nefes, idrar veya ter salgısı yoluyla atılabilir. İkinci aşamada, faz I'deki ara ürünler veya yabancı maddeler suda çözünür maddelerle birleştirilir. Bu, suda çözünürlüklerini artırabilir. Ek olarak, reaksiyon ürünleri detoksifiye edilir ve atılır.
Faz II'den sonra, nakil işlemleri lenfatik sistem, kan dolaşımı ve nakil proteinleri aracılığıyla gerçekleşir, ancak bazı durumlarda metabolizma yoktur. Ayrıca, GSS6 / GSH'nin glukomat, sistein veya N-asetilsisteine parçalanması gibi çeşitli reaksiyonlar meydana gelir.
Membran nakli, çoklu ilaç direnci ile ilgili proteinler gibi özel taşıyıcıların yardımıyla gerçekleştirilir. Faz II'de ortaya çıkan ürünlere konjugatlar denir. Bu biyolojik olarak aktif veya toksik maddeler vücut tarafından özel olarak tanınmamaktadır. Daha ziyade, işlem, çok düşük bir substrat özgüllüğüne sahip olan enzimlerden kaynaklanmaktadır. Bu, tüm bir madde grubunda reaksiyonlara neden olur.
Hastalıklar ve rahatsızlıklar
Bununla birlikte, biyotransformasyon süreci aynı zamanda riskleri de beraberinde getirir. Böylelikle zararsız bir madde de toksine dönüştürülebilir. Bunun bir örneği, kötü depolanmış antep fıstığı, yer fıstığı veya mısırda bulunan sözde Aspergillus flavustan gelen aflatoksin B1 olabilir. Mantar tarafından üretilen molekül başlangıçta inaktiftir ve yiyecekle karaciğere ulaşır. Orada sitokrom P450 enzimi tarafından kanserojen etkisi olan bir metabolite dönüştürülür.
Biyotransformasyon yoluyla bir maddeden toksik bir metabolit ortaya çıkarsa, bu işleme zehirlenme denir. Bunun bir başka örneği, genellikle toksik olmayan metanoldür. Ancak parçalandığında formaldehit veya formik aside dönüşür.
Morfin, karaciğerde morfin-6-glukuronid olarak bilinen ve morfinden daha güçlü bir etkiye sahip olanı üretir. Bu dönüştürme efektlerine ilk geçiş efektleri de denir.
Süreç ayrıca ilaçları da etkiler. Metabolizma nedeniyle bunlar aktivitelerini kaybeder ve karaciğer tarafından portal venin kanından çıkarılır. Bununla birlikte, toksisite burada da sonuçlanabilir, bunun bir örneği parasetamol ve alkolün metabolizması olabilir. Alkol ve bazı ilaçların parçalanması aynı mikrozomal etanol-oksitleme sistemi yoluyla gerçekleştiğinden, alkol ile kombinasyon halinde ilaçların etkileri güçlendirilebilir.
Biyotransformasyon bozuklukları üç farklı seviyede ortaya çıkar:
- mikrozomal enzimlerin artan veya azalan aktivitesi nedeniyle (esas olarak faz I'de)
- safra atılımı bozuklukları nedeniyle
- karaciğer hücrelerinde ksenobiyotiklerin emiliminin azalması nedeniyle.
Lipofilik maddeleri hidrofilik maddelere dönüştürme işlemi ayrıca vücudun bilirubin veya steroid hormonlar gibi kendi moleküllerinde de kullanılır. Bu onları etkisiz hale getirir ve daha sonra onları dışarı atar. Kronik karaciğer yetmezliği durumunda ise östrojenler inaktive edilemez veya vücuttan atılamaz, bu da vücutta birikmeye yol açar.
Bilirubin, porfirinler parçalandığında üretilir. Daha yüksek konsantrasyonlarda toksik etkisi vardır ve bu nedenle organizmadan elimine edilmesi gerekir. Bununla birlikte, burada, örneğin Gilbert-Meulengracht sendromu, Rotor sendromu veya Dubin-Johnson sendromu dahil olmak üzere taşıma bozuklukları ortaya çıkabilir.
Biyotransformasyon bozuklukları, prematüre veya yeni doğan bebeklerde de ortaya çıkabilir. Karaciğerin glukuronidasyon kapasitesi, ilaçlar veya bilirubinin yalnızca yetersiz bir şekilde dönüştürülüp atılabilmesi için henüz yeterince gelişmemiştir. Siroz veya hepatit gibi bazı karaciğer hastalıkları da biyotransformasyon enzimlerinin aktivitesini bozabilir. Çoğu durumda, faz I reaksiyonları, faz II'den daha fazla etkilenir.Burada da ilaçlar daha yavaş dönüştürülür ve atılır, bu da yarı ömürlerini uzatır, bu da terapötik olarak düşünülmelidir.
