Тестирование БА ксенобиотиков. Стандартизация и подбор тест-систем. Специфические и неспецифические модели (тест-объекты).
Когда мы говорим о биологической активности ксенобиотиков, то для ее определения, естественно, необходимы тест-объекты, на которых регистрируются определенные виды биологической реакции (гибель, изменение роста, изменение различных метаболических реакций и т. д.) при их действии; эти реакции часто называются тест-реакциями. В этой связи следует рассмотреть принципы отбора и стандартизации тест-объектов при классификации ксенобиотиков по видам биологической активности.
Совокупность набора тест-объектов клеточно-тканевого уровня должна удовлетворять главному принципу системы – представительности выбранных биологических тест-объектов (БТО) по отношению к моделям биосферы и организму человека с соответствующим набором характеристик (тест-реакций), т. е. максимально удовлетворять поставленным задачам.
Предлагается подбирать тест-объекты по следующим критериям: по молекулярным рецепторам, являющимся мишенями для веществ с данными видами активности; по принципу надмолекулярной организации и молекулярному составу (близость по структуре); по функциональному сходству; по органному или тканевому происхождению; по близости патологического состояния тест-объекта и реального объекта.
И, естественно, следует учитывать последний признак – близость патологического состояния тест-объекта и реального объекта.
Существует ряд методических подходов для стандартизации, подбора, приготовления тест-объектов, например: стандартизация условий содержания животных; выбор наиболее щадящих условий выделения и инкубации; использование дополнительных воздействий, переводящих тест-объект в заданное состояние и т. д.
В конечном итоге для каждого тест-объекта клеточно-тканевой природы можно создать формализованный стандарт в виде набора количественных параметров, характеризующих стационарные и кинетические показатели тест-объектов.
Необходимо отметить, что следует различать специфические и неспецифические модели тест-объектов. Первые как раз и имеют четко выраженные молекулярные мишени-рецепторы (вспомним первый критерий), реагирующие на определенные химические соединения, т.е. на определенные виды биологической активности.
Однако неспецифическая модель является обязательным компонентом для классификации ксенобиотиков. С одной стороны, оказывается возможным различать химические соединения, обладающие разными видами активности на полностью неспецифической для этих видов активности модели.
Реакции биотрансформации неорганических ксенобиотиков.
Реакции восстановления атомов с переменной валентностью. Трансформация арсенатов As5+ в арсениты с As3+, селенатов с Se6+ в селениты Se4+, хлоратов Cl+6 в хлориты Cl+4. При трансформациях этого типа токсичность вещества нередко возрастает.
Реакции метилирования. Недавно было доказано, что микроорганизмы могут использовать реакции метилирования для превращения металлов в металлорганические соединения. Особое значение имеет способность некоторых микроорганизмов превращать ионы ртути в метил- и диметилртуть:
Hg2+ + донор метильной группы ® CH3 – Hg+,
CH3 – Hg+ + донор метильной группы ® CH3 – Hg+ – CH3.
В этой связи повышается опасность отравления живых организмов. В отличие от металлической ртути метилртуть почти полностью поглощается организмом и лишь незначительная часть выводится из него. Метилртуть распределяется во всех тканях, тогда как неорганическая ртуть накапливается главным образом в печени и почках. Кофактором, принимающим участие в переносе метильной группы к иону ртути, является метилкорриноид – вещество, содержащее витамин В12.
Реакции конъюгации. Неорганический цианид обезвреживается в живых организмах конъюгацией с серой, в результате которой образуется тиоцианит:
SSO32- + CN- ® SO32- + SCN-.
Процесс катализирует роданаза. Фермент находится в митохондриях печени различных видов животных и растений. Донорами серы служат тиосульфаты, тиосульфонаты, полисульфиды.
Путь биотрансформации сернистого газа ( SO 2 ). Довольно подробно изучен в растениях. Первая стадия – окисление в сульфиты (SO32-) и сульфаты (SO42-) происходит в клеточной стенке при участии пероксидазы, затем происходит включение в фотосинтетический метаболизм серы.
Аденозинфосфосульфат (АФS)–первый продукт в реакции взаимодействия SO42- с АТФ. Активированный сульфат (фосфо-АФS) связывается с серосодержащим переносчиком белковой природы (СS) и образуется комплекс C–SO3, который восстанавливается до сульфида (CS- SH) при участии света через ферродоксин (Fdвосст, Fdокисл). При переносе на о-ацетилсерин (AS) образуется цистеин и метионин. В случае высокого содержания сульфаты аккумулируются в виде глутатиона. Если восстанавливающая сила превышает имеющиеся в наличии источники углерода, сера, соединяясь с водородом, образует дисульфид (H2S), который теряется в результате газового обмена.
Эффективность реакций детоксикации ограничена. При продолжительном поглощении SO2 и увеличении кислотности буферная способность цитоплазмы становится недостаточной, уровень сульфитов в хлоропластах увеличивается, и SO2 занимает места связывания СО2 на рибулозодифосфаткарбоксилазе. В результате этого происходит ингибирование вторичных процессов фотосинтеза и разрушение третичной структуры ферментов.
Дата добавления: 2019-07-17; просмотров: 343; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!