Ang biotransformation ay tumutukoy sa isang proseso sa metabolismo kung saan ang mga sangkap na hindi maaaring palabasin ay ginawang mga excretable na produkto ng mga proseso ng kemikal.
Ano ang biotransformation?
Ang biotransformation ay nagsasangkot ng pagbabago ng mga lipophilic na sangkap sa mas maraming hydrophilic na sangkap. Ang mga reaksyong kinakailangan para sa biotransformation ay nangyayari pangunahin sa atay. Sa kurso ng biotransformation, ang mga lipophilic na sangkap ay nabago sa higit pang mga hydrophilic na sangkap. Kasunod na nagbibigay ng pagbabago ng pagpapalabas. Ang mga reaksyong kinakailangan para sa biotransformation ay nagaganap na nangyayari sa atay. Sa pangkalahatan, ang isang biotransformation ay binubuo ng dalawang magkakaibang mga phase.
Pag-andar at gawain
Sa organismo ng tao, ang mga sangkap na hindi maaaring palabasin sa pamamagitan ng dumi ng tao o ihi ay paulit-ulit na naipon sa kurso ng physiological metabolism. Ang mga sangkap na ito ay madalas na lipophilic (halimbawa, steroid hormones at apdo pigment), na nangangahulugang hindi natutunaw ang mga ito tubig, o sa hirap lamang. Bukod dito, ang katawan ay sumisipsip din ng mga banyagang sangkap o mga synthesized na sangkap tulad ng mga gamot o gamot kasama ang pagkain. Kung ang mga sangkap na ito ay naipon sa katawan, ito ay nakamamatay. Samakatuwid, kinakailangan upang ibahin ang mga ito sa isang form na maaaring mapalabas. Ang prosesong ito ay tinatawag na biotransformation. Ang biotransformation ay binubuo ng dalawang magkakaibang mga phase: Ang mga reaksyon ng Phase I ay nagsisingit ng mga gumaganang grupo sa mga banyagang sangkap o metabolite, sa tulong ng heme protein cytochrome P450 enzyme. Dahil sa maraming bilang ng mga lason, mayroon ding isang malaking bilang ng CYP 450, na may isang enzyme na maaaring ibahin ang anyo ng maraming mga sangkap. Sa unang yugto, ang mga lason ay na-neutralize at pagkatapos ay hinati sa maliit molecule. Sa susunod na yugto, gawin ang mga ito tubig-soluble at excreted sa pamamagitan ng paghinga, ihi o pagtatago ng pawis. Sa pangalawang yugto, ang mga intermediate na produkto o mga banyagang sangkap mula sa phase I ay pinagsama tubig-soluble na sangkap. Maaari nitong madagdagan ang kanilang solubility sa tubig. Bilang karagdagan, ang mga produktong reaksyon ay detoxified at excreted. Pagkatapos ng phase II, ang mga proseso ng transportasyon ay nagaganap sa pamamagitan ng lymphatic system, ang daluyan ng dugo at transportasyon proteins, bagaman sa ilang mga kaso ang metabolismo ay hindi nagaganap dito. Bukod dito, nagaganap ang iba't ibang mga reaksyon, tulad ng pagkasira ng GSS6 / GSH sa glucomat, cysteine or N-acetylcysteine. Isinasagawa ang pagdadala ng lamad sa tulong ng mga espesyal na carrier, tulad ng multidrug resist-related proteins. Ang mga produktong nabuo sa phase II ay tinatawag na mga conjugate. Ang mga aktibong biologically o nakakalason na sangkap na ito ay hindi partikular na kinikilala tulad ng katawan. Sa halip, ang proseso ay dahil sa enzymes pagkakaroon ng lubos na mababang pagtutukoy ng substrate. Bilang isang resulta, ang mga reaksyon ay sapilitan sa isang buong pangkat ng mga sangkap.
Mga karamdaman at karamdaman
Gayunpaman, ang proseso ng biotransformation ay nangangailangan din ng mga panganib. Halimbawa, kahit na ang isang hindi nakakapinsalang sangkap ay maaari ding mabago sa isang lason. Ang isang halimbawa nito ay ang aflatoxin B1, na nagmula sa isang fungus na kilala bilang Aspergillus flavus, na matatagpuan sa hindi maayos na nakaimbak na mga pistachios, mani, o papkorn. Ang molekula na ginawa ng halamang-singaw ay una na hindi aktibo at pumapasok sa atay kasama ang pagkain. Doon binago ito ng cytochrome P450 na enzyme sa isang metabolite na may epekto sa carcinogenic. Kapag ang isang nakakalason na metabolite ay nabuo mula sa isang sangkap sa pamamagitan ng biotransformation, ang prosesong ito ay kilala bilang pagkalason. Ang isa pang halimbawa ay methanol, na kung saan ay hindi karaniwang nakakalason. Gayunpaman, ito ay nabago sa pormaldehayd or formic acid sa pamamagitan ng pagkasira. Morpina ay binago sa atay sa kung ano ang kilala bilang morphine-6-glucuronide, na kung saan ay may isang mas malakas na epekto kaysa sa morphine. Ang mga epekto ng eise transformation ay tinatawag ding first-pass effects. Ang proseso ay mayroon ding impluwensya sa gamot. Dahil sa metabolismo, nawalan ng aktibidad at nahango mula sa portal dugo sa atay. Gayunpaman, maaari ding magresulta ang pagkalason, isang halimbawa kung saan ay ang metabolismo ng paracetamol at alkohol. Mula nang masira ang alkohol at ang ilang mga gamot nangyayari sa pamamagitan ng parehong microsomal ethanol-Sistema ng oxidizing, ang mga epekto ng mga gamot na kasama ng alkohol ay maaaring potensyal. Ang mga kaguluhan sa biotransformation ay nangyayari sa tatlong magkakaibang antas:
- Sa pamamagitan ng pagtaas o pagbawas na aktibidad ng tinatawag na microsomal enzymes (pangunahin sa phase I).
- Dahil sa mga kaguluhan sa pagbuga ng biliary.
- Dahil sa pagbawas ng pag-inom ng xenobiotics sa mga cells ng atay.
Ang proseso ng pag-convert ng mga lipophilic na sangkap sa mga hydrophilic na sangkap ay ginagamit din para sa endogenous molecule tulad ng bilirubin o steroid hormones. Bilang isang resulta, ang mga ito ay hindi naaktibo at sa paglaon ay pinalabas. Sa talamak na kakulangan sa atay, gayunpaman, estrogen ay hindi maaaring maaktibo o maipalabas, na magreresulta sa akumulasyon sa katawan. Bilirubin ay nabuo sa panahon ng pagkasira ng mga porphyrins. Sa mas mataas na konsentrasyon mayroon itong nakakalason na epekto at samakatuwid ay dapat na tinanggal ng organismo. Gayunpaman, maaaring mangyari ang mga karamdaman sa transportasyon, kabilang ang, halimbawa, Gilbert-Meulengracht syndrome, Rotor syndrome o Dubin-Johnson syndrome. Gayunpaman, ang mga karamdaman sa biotransformation ay maaari ding mangyari sa mga wala pa sa panahon o mga bagong silang na sanggol. Ang glucuronidation ang kapasidad ng atay ay hindi pa nabubuo nang sapat sa mga ito, upang ang mga gamot o bilirubin maaari lamang na hindi sapat na mai-convert at maipalabas. Sa ilang mga sakit sa atay tulad ng cirrhosis o sakit sa atay, ang aktibidad ng biotransformation enzymes maaari ring mapinsala. Sa karamihan ng mga kaso, ang mga reaksyon ng phase I ay mas apektado kaysa sa reaksyon ng phase II. Ang mga gamot ay metabolismo din at pinalabas sa isang mas mabagal na rate sa kasong ito, sa gayon pinahahaba ang kanilang kalahating buhay, na dapat ding isaalang-alang therapeutically.
