Toksifisering innebærer produksjon av giftige stoffer under metabolismen i organismen. Det kan oppstå når fremmede stoffer (fremmedfrykt) brytes ned i kroppen. Når prodrugs brukes, oppstår en mild og forsettlig form for toksisitet.
Hva er toksisitet?
Alle stoffer i organismen gjennomgår biotransformasjon i leveren etter svelging. Målet med denne stofftransformasjonen er å avgifte kroppen. Avgiftning eller toksifisering karakteriserer en prosess i organismen, som transformerer ineffektive eller svakt giftige fremmede stoffer til biologisk effektive eller til og med svært giftige stoffer innenfor rammen av metabolismen. Normalt transformeres fremmede stoffer absorbert fra utsiden, som enten ikke har noen betydning for kroppen eller kan forårsake skadelige effekter, i leveren til ineffektiv og lett Vann-oppløselige forbindelser slik at de kan skilles ut via nyrene, svette eller pust. Dette er ment å avgifte kroppen. Imidlertid, den enzymer handle ikke-spesifikt. Dermed kan det skje at visse ineffektive stoffer blir effektive eller giftige tvert imot. I noen tilfeller er dette eksplisitt ment. For eksempel noen narkotika bare utvikle effekten gjennom biotransformasjon i kroppen. Imidlertid kan svært giftige stoffer også produseres som er skadelige for organismen. Hver person er utstyrt med individuelle enzymer, slik at forgiftning eller utvikling av et medikaments effekt ikke forekommer i samme grad overalt. Dette er en av årsakene til forekomsten av forskjellige bivirkninger av narkotika.
Funksjon og oppgave
Forgiftning av xenobiotika er vanligvis problematisk for kroppen. Imidlertid, i tilfelle narkotika kjent som prodrugs, denne endringen er tilsiktet. Disse stoffene danner bare effektive metabolitter under avgiftning i leveren. Dette gjelder blant annet stoffene kodein, klopidogrel, levodopa, metamizol, fenacetin or omeprazol. For eksempel, kodein blir omgjort til morfin or fenacetin inn paracetamol. Levodopa regnes som en forløper for adrenalin, noradrenalin or dopamin for behandling av Parkinsons sykdom. Selv skjoldbruskmedikamentet karbimazol eller sovepillen chlordiazepoxide bare bli effektive stoffer gjennom biotransformasjon i kroppen. Uansett deres kjemiske struktur gjennomgår alle stoffer i organismen biotransformasjon i leveren etter svelging. Målet med denne stofftransformasjonen er å avgifte kroppen. Stoffene omdannes til en Vann-oppløselig form slik at de raskt kan fjernes fra kroppen. I den første fasen finner det sted uspesifikke reaksjoner som gjelder likt for alle fremmede stoffer. Oksidasjons-, reduksjons- og hydrolysereaksjoner oppstår. I prosessen får alle forbindelser spesifikke funksjonelle grupper. I noen tilfeller endres eksisterende funksjonelle grupper. Disse reaksjonene er katalysert av enzymer av cytokrom P-450-systemet. I en andre fase finner bøyningsreaksjoner sted. I denne prosessen er metabolittene til de fremmede stoffene knyttet til endogene Vann-oppløselige stoffer via de funksjonelle gruppene. Dermed oppstår konjugasjonsreaksjoner med glukuronsyre-, acyl- og acetylrester, aminosyrer, metylgrupper, glutation eller også sulfater. I denne formen er metabolittene transportable. I tredje fase transporteres de nå ut av cellene via transport molekyler og deretter transportert gjennom kroppen til nyrene i blodet og lymfesystemet. Omdannelsen av ineffektive stoffer til effektive eller til og med giftige forbindelser kan skje under deres første passasje gjennom leveren som en del av den såkalte første-pass-effekten. I en førstegangseffekt beveger de ineffektive stoffene seg gjennom leveren via enterohepatisk sirkulasjon, hvor de blir biokjemisk omdannet til et effektivt stoff.
Sykdommer og lidelser
Imidlertid resulterer forgiftning eller forgiftning ofte i dannelsen av noen ganger ekstremt giftige stoffer fra ineffektive forbindelser. For eksempel, aldehyder og karboksylsyrer dannes under metaboliseringen av alkoholer i første fase. Som regel er dette ikke et problem, siden de resulterende forbindelsene vanligvis er ikke-giftige. metanol er også primært giftfri, men metaboliseringen produserer det giftige formaldehyd som et aldehyd og etsende maursyre som en karboksylsyre. Begge stoffene er langt mer giftige enn metanol. metanol forbruk kan dermed føre til blindhet eller til og med død. Forgiftning kan også forekomme hvis utgangsstoffene brukes i for høye doser. På grunn av økt enzymaktivering dannes mange aktiverte metabolitter i den første fasen, som ikke kan inaktiveres så raskt fordi kapasiteten til den andre fasen ikke er tilstrekkelig. De aktiverte metabolittene fungerer da som frie radikaler og skader cellen så vel som genetisk materiale. Under celleskade frigjøres lysosomale enzymer, som kan ødelegge cellene fullstendig. Spesielt lever og nyrer er skadet. Et eksempel på denne effekten er å ta en høy dose of paracetamol. Paracetamol forgiftning kan føre til døde ved levernedbrytning. Dels kan forgiftning også starte i andre metaboliseringsfase. Dette kan forekomme i nyreinsuffisiens. For eksempel, selv om morfin metabolitt morfin-6-glukuronid fjernes vanligvis raskt fra nyrehar det blitt funnet at ved nedsatt nyrefunksjon, oppstår ytterligere omdannelse, noe som gjør metabolitten enda kraftigere enn det opprinnelige medikamentet. Fase 2-forgiftning er imidlertid svært sjelden. Et annet eksempel på forgiftning er ragwortforgiftning. Moderforbindelsene i ragwort er pyrrolizidin alkaloider (PA), som ikke er giftige i seg selv. Hvis kontakten med alkaloidet ikke er veldig intens, brytes det godt ned i kroppen. Imidlertid, hvis kroppen har blitt utsatt for store mengder, kan ikke de mellomliggende metabolittene brytes ned raskt nok. De angriper deretter leverceller og genetisk materiale.
