Som Biotransformation är en process i ämnesomsättningen där ämnen som inte kan utsöndras omvandlas till utsöndringsbara produkter med hjälp av kemiska processer.
Vad är biotransformationen?
Under biotransformation omvandlas lipofila substanser till mer hydrofila ämnen. Transformationen möjliggör därefter eliminering.
Reaktionerna som är nödvändiga för biotransformation sker huvudsakligen i levern. Sammantaget består en biotransformation av två olika faser.
Funktion & uppgift
I den mänskliga organismen, i samband med fysiologisk ämnesomsättning, samlas ämnen upprepade gånger som inte kan utsöndras i avföringen eller urinen. Dessa ämnen är ofta lipofila (till exempel steroidhormoner och gallpigment), vilket innebär att de inte eller bara är mycket dåligt lösliga i vatten. Dessutom absorberar kroppen också främmande ämnen eller syntetiserade ämnen som medicinering eller läkemedel med mat. Om dessa ämnen skulle samlas i kroppen skulle det vara dödligt. Därför är det nödvändigt att omvandla det till en utsöndringsbar form. Denna process kallas biotransformation.
Biotransformationen består av två olika faser: Fas I-reaktioner infogar funktionella grupper i främmande ämnen eller metaboliter med hjälp av heme-proteinet cytokrom P450-enzym. På grund av det stora antalet gifter finns det också ett stort antal CYP 450. Ett enzym kan omvandla många ämnen. I den första fasen neutraliseras toxiner och bryts sedan ned i små molekyler.
I nästa fas görs dessa sedan vattenlösliga och kan utsöndras via andetag, urin eller svettutsöndring. I den andra fasen kombineras mellanprodukterna eller främmande ämnen från fas I med vattenlösliga ämnen. Detta kan öka deras löslighet i vatten. Dessutom avgiftas reaktionsprodukterna och utsöndras.
Efter fas II sker transportprocesser via lymfsystemet, blodcirkulationen och transportproteiner, även om det i vissa fall inte finns någon metabolism. Vidare inträffar olika reaktioner såsom nedbrytning av GSS6 / GSH för glukomat, cystein eller N-acetylcystein.
Membrantransporten utförs med hjälp av speciella bärare, såsom multidrug-resistensrelaterade proteiner. De produkter som dyker upp i fas II kallas konjugat. Dessa biologiskt aktiva eller toxiska ämnen erkänns inte specifikt som sådana av kroppen. Snarare beror processen på enzymerna, som har en mycket låg substratspecificitet. Detta orsakar reaktioner i en hel grupp ämnen.
Sjukdomar och sjukdomar
Emellertid medför processen för biotransformation också risker. På detta sätt kan en ofarlig substans också omvandlas till ett toxin. Ett exempel på detta skulle vara aflatoxin B1, som kommer från den så kallade Aspergillus flavus, som finns i dåligt lagrade pistascher, jordnötter eller majs. Molekylen som produceras av svampen är initialt inaktiv och når levern med mat. Där förändras det av cytokrom P450-enzymet till en metabolit som har en cancerframkallande effekt.
Om en giftig metabolit uppstår från ett ämne genom biotransformation kallas denna process förgiftning. Ett annat exempel på detta är metanol, som vanligtvis inte är giftigt. Men när den bryts ned omvandlas den till formaldehyd eller myrsyra.
Morfin producerar den så kallade morfin-6-glukuroniden i levern, vilket har en ännu starkare effekt än morfin. Dessa konverteringseffekter kallas också första-pass-effekter.
Processen påverkar också medicinering. På grund av ämnesomsättningen tappar dessa sin aktivitet och extraheras från blodåra i blodet i levern. Toxicitet kan emellertid också uppstå här, ett exempel på detta är metabolismen av paracetamol och alkohol. Eftersom nedbrytningen av alkohol och vissa droger sker via samma mikrosomala etanoloxiderande system kan effekterna av droger i kombination med alkohol förstärkas.
Störningar i biotransformationen uppträder på tre olika nivåer:
- på grund av en ökad eller minskad aktivitet av så kallade mikrosomala enzymer (främst i fas I)
- på grund av störningar i gallvägsutsöndring
- på grund av minskad absorption av xenobiotika i levercellerna.
Processen för att omvandla lipofila substanser till hydrofila ämnen används också i kroppens egna molekyler som bilirubin eller steroidhormoner. Detta inaktiverar dem och utsöndras därefter. Vid kronisk leverinsufficiens kan emellertid inte östrogenerna inaktiveras eller utsöndras, vilket leder till en ansamling i kroppen.
Bilirubin produceras när porfyriner bryts ned. I högre koncentrationer har det en toxisk effekt och bör därför elimineras från organismen. Men det kan förekomma transforstörningar här, inklusive till exempel Gilbert-Meulengracht-syndrom, Rotorsyndrom eller Dubin-Johnson-syndrom.
Störningar i biotransformationen kan också förekomma hos premature eller nyfödda barn. Leverens glukuronideringsförmåga är ännu inte tillräckligt utvecklad så att läkemedel eller bilirubin endast kan omvandlas och utsöndras tillräckligt. Vissa leversjukdomar såsom cirrhos eller hepatit kan också försämra aktiviteten hos biotransformationsenzymerna. I de flesta fall påverkas fas I-reaktionerna mer än reaktionerna i fas II. Även här konverteras läkemedel och utsöndras långsammare, vilket förlänger deras halveringstid, vilket också bör övervägas terapeutiskt.
.jpg)
.jpg)
