Biotransformasjon refererer til en prosess i metabolismen der stoffer som ikke kan skilles ut omdannes til utskillelige produkter ved kjemiske prosesser.
Hva er biotransformasjon?
Biotransformasjon innebærer konvertering av lipofile stoffer til mer hydrofile stoffer. Reaksjonene som kreves for biotransformasjon forekommer primært i leveren. I løpet av biotransformasjon blir lipofile stoffer transformert til mer hydrofile stoffer. Transformasjonen muliggjør deretter utskillelse. Reaksjonene som er nødvendige for biotransformasjon forekommer hovedsakelig i leveren. Samlet sett består en biotransformasjon av to forskjellige faser.
Funksjon og oppgave
I den menneskelige organismen akkumuleres stoffer som ikke kan skilles ut via avføring eller urin gjentatte ganger i løpet av fysiologisk metabolisme. Disse stoffene er ofte lipofile (for eksempel steroid hormoner og galle pigmenter), noe som betyr at de ikke er løselig i Vann, eller bare med store vanskeligheter. Videre absorberer kroppen også fremmede stoffer eller syntetiserte stoffer som medisiner eller narkotika med mat. Hvis disse stoffene skulle akkumuleres i kroppen, ville det være dødelig. Derfor er det nødvendig å transformere dem til en form som kan skilles ut. Denne prosessen kalles biotransformasjon. Biotransformasjon består av to forskjellige faser: Fase I-reaksjoner setter funksjonelle grupper inn i fremmede stoffer eller metabolitter, ved hjelp av hemproteinet cytokrom P450-enzymet. På grunn av det store antallet giftstoffer er det også et stort antall CYP 450, med ett enzym som kan transformere mange stoffer. I den første fasen nøytraliseres giftstoffer og brytes deretter ned i små molekyler. I neste fase blir disse deretter laget Vann-oppløselig og utskilles via pust, urin eller svette. I andre fase kombineres mellomproduktene eller fremmede stoffer fra fase I med Vann-oppløselige stoffer. Dette kan øke vannløseligheten. I tillegg blir reaksjonsproduktene avgiftet og utskilt. Etter fase II foregår transportprosesser via lymfesystemet, blodstrømmen og transport proteiner, selv om stoffskiftet i noen tilfeller ikke forekommer her. Videre forekommer forskjellige reaksjoner, slik som nedbrytning av GSS6 / GSH til glukomat, cystein or N-acetylcystein. Membrantransport utføres ved hjelp av spesielle bærere, som multiresistensrelatert proteiner. Produktene dannet i fase II kalles konjugater. Disse biologisk aktive eller giftige stoffene er ikke spesielt anerkjent av kroppen. Snarere skyldes prosessen enzymer har ganske lav substratspesifisitet. Som et resultat induseres reaksjoner i en hel gruppe stoffer.
Sykdommer og lidelser
Prosessen med biotransformasjon medfører imidlertid også risiko. For eksempel kan til og med et ufarlig stoff også omdannes til et gift. Et eksempel på dette vil være aflatoksin B1, som kommer fra en sopp kjent som Aspergillus flavus, som finnes i dårlig lagrede pistasjenøtter, peanøtter eller mais. Molekylet produsert av soppen er opprinnelig inaktivt og går inn i leveren med mat. Der endres det av cytokrom P450-enzymet til en metabolitt som har kreftfremkallende effekt. Når en giftig metabolitt dannes fra et stoff ved biotransformasjon, er denne prosessen kjent som forgiftning. Et annet eksempel er metanol, som normalt ikke er giftig. Imidlertid blir det forvandlet til formaldehyd or maursyre ved nedbrytning. morfin blir omdannet i leveren til det som kalles morfin-6-glukuronid, som har en enda kraftigere effekt enn morfin. Eise transformasjonseffekter kalles også førstegangseffekter. Prosessen har også innflytelse på narkotika. På grunn av stoffskiftet mister disse aktiviteten og blir hentet fra portalen blod av leveren. Imidlertid kan toksisitet også oppstå, et eksempel på dette er metabolismen av paracetamol og alkohol. Siden sammenbruddet av alkohol og noe narkotika skjer via samme mikrosomal etanol-oksiderende system, effekten av legemidler i kombinasjon med alkohol kan potenseres. Forstyrrelser i biotransformasjon forekommer på tre forskjellige nivåer:
- Ved økt eller redusert aktivitet av såkalt mikrosomal enzymer (hovedsakelig i fase I).
- På grunn av forstyrrelser i galleutskillelsen.
- På grunn av redusert opptak av xenobiotika i levercellene.
Prosessen med å omdanne lipofile stoffer til hydrofile stoffer brukes også til endogene molekyler slik som bilirubin eller steroid hormoner. Som et resultat blir disse inaktivert og deretter utskilt. Ved kronisk leverinsuffisiens, men østrogener kan ikke inaktiveres eller skilles ut, noe som resulterer i akkumulering i kroppen. bilirubin dannes under nedbryting av porfyriner. I høyere konsentrasjoner har det en toksisk effekt og bør derfor elimineres av organismen. Transportforstyrrelser kan imidlertid forekomme, inkludert for eksempel Gilbert-Meulengracht syndrom, Rotors syndrom eller Dubin-Johnson syndrom. Imidlertid kan forstyrrelser i biotransformasjon også forekomme hos premature eller nyfødte spedbarn. De glukuronidering leverens kapasitet er ennå ikke tilstrekkelig utviklet i dem, slik at medisiner eller bilirubin kan bare konverteres utilstrekkelig og skilles ut. I visse leversykdommer som skrumplever eller hepatitt, aktiviteten til biotransformasjonen enzymer kan også bli svekket. I de fleste tilfeller er fase I-reaksjoner mer påvirket enn fase II-reaksjoner. Legemidler metaboliseres og skilles ut i en lavere hastighet i dette tilfellet, og forlenger derved halveringstiden, som også bør tas terapeutisk i betraktning.
