Обезвреживание ксенобиотиков
Ксенобиотики –это вещества, чужеродные для организма, которые являются синтетическими материалами, продуктами хозяйственной деятельности человека, веществами бытовой химии, моющими средствами, парфюмерными веществами. Все возрастающее загрязнение внешней среды приводит к загрязнению организма, повреждению клеток, мутациям, ведущим к злокачественным и наследственным заболеваниям.
Гидрофильные ксенобиотики выводятся из организма в неизменённом виде с мочой, гидрофобные могут задерживаться в тканях, связываясь с белками или образуя комплексыс липидами клеточных мембран. Со временем накопление в клетках тканей чужеродного вещества приведёт к нарушению их функций. Для удаления таких ненужных для организма веществ в процессе эволюции выработались механизмы их детоксикации (обезвреживания) и выведения из организма. В результате последовательных процессов модификации ксенобиотиков эти вещества становятся более гидрофильными и выводятся с мочой. Вещества, более гидрофобные или обладающие большой молекулярной массой (>300 Да), чаще выводятся с жёлчью в кишечник и затем удаляются с фекалиями.
Выделяют три основные фазы детоксикации ксенобиотиков:
Первая фаза–микросомальное окисление протекает с участием цитохрома Р450, специфических оксидаз, монооксигеназ (гидроксилаз), ферментов конъюгации.
Цитохром Р450– интегральный гемопротеин, содержит простетическую группу гем, имеет участки связывания для О2и субстрата. Открыто 150 генов, кодирующих различные изоформы цитохрома Р450. Каждая из изоформ Р450 имеет много субстратов и отличается от других изоформ Р450 только белковой частью.Цитохром Р450передает 2 электрона на 1 атом молекулы кислорода, который превращается в О2-, при взаимодействии с 2 протонами О2- дает воду. Второй атом молекулы кислорода включается в субстратRH, образуяROH.
|
|
|
В метаболизме ксенобиотиков могут принимать участие ферменты почек, лёгких, кожи и ЖКТ, но наиболее активны они в печени. Наиболее возможными путями модификации являются реакции гидроксилирования, сульфоокисления, окислительного дезаминирования, эпоксидирования, деалкилирования.
Достоинствами данной фазы дезактивации являются:
1.Многообразие метаболических путей, позволяющих обезвреживать более 7 000 веществ.
2. Высокая мощность в основных путях проникновения в организм - желудочно-кишечном тракте, печени и легких.
Недостатки:
1.Невысокая степень защиты при проникновении через слизистую, раны, инъекции.
2. Отсутствие или недостаточная активность в жизненно важных органах –сердце, головной мозг и др.
3. Возможность токсификации. Так, цитохром Р450 превращает хлороформ –средство для наркоза в боевой отравляющий газ –фосген. Полициклический ароматический углеводород –бензапирен (проканцероген) превращается в канцерогенный дигидроксиэпоксид. Парацетамол – обезбаливающее и жаропонижающее средство превращается в вещество, токсичное для печени и почек.
|
|
|
Вторая фаза - реакции конъюгации, в результате которых чужеродное вещество, модифицированное ферментными сисгемами, связывается с эндогенными субстратами - глюкуроновой кислотой, серной кислотой, глицином, глутатионом. Образование связей происходит, как правило, по ОН- или NH2-группе ксенобиотика. Образовавшийся коньюгат малотоксичен и легко выводится из организма с мочой. Выделяют глюкуронидную, сульфатную, тиосульфатную, ацетильную коньюгации. В них принимают участие эндогенные соединения, образующиеся в организме с затратой энергии: УДФ-глюкуронат, ФАФС (3/фосфоаденозил-5/-фосфосульфат), тиосульфат, ацетил-КоА.
Эта фаза имеет важное достоинство - ферменты ответственные за присоединение нейтрализующих молекул есть во всех клетках. Поэтому во второй фазе уже вся совокупность клеток организма борется с токсинами, что позволяет эффективно осуществлять или завершать детоксикацию.
|
|
|
Третья фаза. Большинство ксенобиотиков в результате метаболизма становятся более гидрофильными, поступают в плазму крови, откуда они удаляются почками с мочой. Вещества более гидрофобные или с большой молекулярной массой (>300 Да) чаще выводятся с желчью в кишечник и затем удаляются с калом. Печень и почки играют важнейшую роль в обезвреживании и выведении из организма большинства ксенобиотиков. Однако, несмотря на доминирующую роль печени и почек в метаболизме ксенобиотиков, другие органы также принимают участие в этом процессе. В детоксикации организма, хоть и в меньшей степени принимают слизистые оболочки – желудочно-кишечного тракта, легких и верхних дыхательных путей. Благодаря диффузии ксенобиотики также могут выводиться с молоком кормящих матерей и секретом потовых, сальных, слюнных желез.
Контрольные вопросы по теме «Биоэнергетика»
1.Роль митохондрий в энергетическом обмене, особенности структуры внутренней мембраны митохондрий и локализация в ней ферментов дыхательной цепи.
2. Механизм сопряжения дыхания и фосфорилирования в митохондриях.
3.Схема образования протонного потенциала в ходе дыхания и его роль в процессе фосфорилирования.
|
|
|
4.Хемиосмотическая теория Митчелла.
5.Структура и локализация Н+-АТФ синтетазы и ее роль в процессе фосфо рилирования.
6.Пути синтеза АТФ в клетке (субстратное и окислительное фосфорилирование).
7.Характеристика пунктов сопряжения тканевого дыхания и окислительного
фосфорилирования.
8.Полная и короткая дыхательная пець, их энергетическая ценность.
9.Свободное нефосфорилирующее окисление.
10.Общие представления о микросомальном окислении и роль моно- и диоксигеназ.
11.Свободнорадикальное окисление и его регуляторы.
13.Вещества, влияющие на энергетический обмен в клетках.
14.Лекарственные препараты как регуляторы энергетического обмена.
Дата добавления: 2018-02-28; просмотров: 2009; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!