Токсикация

редактировать
Биологический процесс повышения токсичности

Токсикация или отравление - это преобразование химического соединения в более токсичную форму в живых организмах или в таких субстратах, как почва или вода. Превращение может быть вызвано ферментативным метаболизмом в организмах, а также биотическими химическими реакциями. Хотя исходное лекарство обычно менее активно, как исходное лекарство, так и его метаболит могут быть химически активными и вызывать токсичность, что приводит к мутагенезу, тератогенезу и канцерогенезу. Различные классы ферментов, такие как P450-монооксигеназы, эпоксидгидролаза или ацетилтрансферазы, могут катализировать процесс в клетке, в основном в печени.

Исходные нетоксичные химические вещества обычно называют протоксинами. Хотя отравление обычно нежелательно, в некоторых случаях оно требуется для in vivo превращения пролекарства в метаболит с желаемой фармакологической или токсикологической активностью. Кодеин представляет собой пример пролекарства, метаболизирующегося в организме до активных соединений морфина и кодеин-6-глюкуронида.

Содержание

  • 1 Токсикация посредством ферментативного метаболизма
    • 1.1 Ферменты CYP450
    • 1.2 Другие оксидоредуктазы
    • 1.3 Другие примеры
  • 2 Отравление посредством абиотических химических реакций
  • 3 См. Также
  • 4 Ссылки

Отравление посредством ферментативного метаболизма

Ферменты CYP450

Фермент CYP3A4 из подсемейства CYP3A способствует гепатотоксичности во время метаболизма.

Фаза I метаболизма лекарств - это пути биоактивации, которые катализируются ферментами CYP450, производят токсичные метаболиты и, таким образом, вызывают возможность повредить клетки. Необычный уровень активности ферментов CYP450 может приводить к изменениям в метаболизме лекарств и превращать лекарства в их более токсичные формы. Среди ферментов фазы I CYP450 подсемейства CYP2D6 и CYP3A ответственны за гепатотоксичность при метаболизме лекарств с рядом различных препаратов, включая флуклоксацилин, триолеандомицин и троглитазон. Гепатотоксичность указывает на токсичность препарата для печени.

Парацетамол (ацетаминофен, APAP) превращается в гепатотоксический метаболит NAPQI через систему оксидазы цитохрома P450, в основном подсемейством CYP2E1. Восстановленный в печени глутатион (GSH) быстро детоксифицирует этот сформированный NAPQI, если APAP принимается на должном уровне. В случае передозировки накопления GSH будет недостаточно для детоксикации NAPQI, что приведет к острому повреждению печени.

Другие оксидоредуктазы

Оксидоредуктазы - это ферменты, которые катализируют реакции, которые включают перенос электронов. Метанол сам по себе токсичен из-за его свойств угнетения центральной нервной системы, но он может быть преобразован в формальдегид с помощью алкогольдегидрогеназы, а затем преобразован в муравьиную кислоту с помощью альдегиддегидрогеназы, что значительно больше токсичен. Муравьиная кислота и формальдегид могут вызывать тяжелый ацидоз, повреждение зрительного нерва и другие опасные для жизни осложнения.

Methanol conversion.png

Этилен гликоль (обычный антифриз) может быть преобразован в токсичную гликолевую кислоту, глиоксиловую кислоту и щавелевую кислоту с помощью альдегиддегидрогеназы, лактатдегидрогеназы (ЛДГ) и гликолатоксидазы в организмах млекопитающих. Накопление конечного продукта механизма этиленгликоля, оксалата кальция, может вызвать нарушение работы почек и привести к более серьезным последствиям.

Этиленгликоль toxication.png

Другие примеры

Другие примеры отравления посредством ферментативного метаболизма включают:

  • Превращение вторичных аминов в желудке в канцерогенные нитрозамины через путь NO.
  • Никотин в нитрозированный канцерогенный NNK (4- (метилнитрозамино) - 1- (3 -пиридил) -1-бутанон) в легких.
  • Бензо [a] пирен в канцерогенный эпоксид бензо [a] пирендиола (BP-7,8-дигидродиол-9,10-эпоксид)
  • Гипоглицин A в высокотоксичный MCPA - CoA

Токсикация абиотическими химическими реакциями

Повышение токсичности также может быть вызвано абиотическим химические реакции. Неживые элементы влияют на абиотические химические реакции. Антропогенные следовые соединения (ATC) потенциально токсичны для организмов в водной системе.

Загрязнение питьевой воды мышьяком может быть химически токсичным. Поглощение и метаболизм мышьяка может привести к повреждению организма. Когда органический мышьяк превращается в более токсичный неорганический мышьяк, он вызывает канцерогенез, цитотоксичность (токсичность для клеток) и генотоксичность (вызывает мутации в генах).

См. Также

Ссылки

  1. ^Pirmohamed, Доктор Мунир; Kitteringham, Neil R.; Парк, Б. Кевин (2012-10-26). «Роль активных метаболитов в токсичности лекарств». Безопасность лекарств. 11 (2): 114–144. doi : 10.2165 / 00002018-199411020-00006. ISSN 0114-5916. PMID 7945999.
  2. ^ Мейер, Урс А. (1996-10-01). «Обзор ферментов метаболизма лекарств». Журнал фармакокинетики и биофармацевтики. 24 (5): 449–459. doi : 10.1007 / BF02353473. ISSN 0090-466X.
  3. ^Андраде, Рауль Дж; Роблес, Мерседес; Улзуррун, Евгения; Лусена, М. Изабель (2009). «Лекарственное поражение печени: выводы из генетических исследований». Фармакогеномика. 10 (9): 1467–1487. doi : 10.2217 / pgs.09.111. PMID 19761370.
  4. ^Мишо, Анаис; Моро, Кэролайн; Робин, Мари-Энн; Фроменти, Бернард (2014-08-01). «Ацетаминофен-индуцированное повреждение печени при ожирении и неалкогольной жировой болезни печени». Liver International. 34 (7): e171 – e179. doi : 10.1111 / liv.12514. ISSN 1478-3231. PMID 24575957.
  5. ^ Круз, Джеймс А. (2012). «Отравление метанолом и этиленгликолем». Клиники интенсивной терапии. 28 (4): 661–711. doi : 10.1016 / j.ccc.2012.07.002. PMID 22998995.
  6. ^Уэйн Вингфилд; Марк Рафф (29 сентября 2002 г.). Книга ветеринарной реанимации. Тетон НьюМедиа. С. 1042–. ISBN 978-1-893441-13-2.
  7. ^д’Искья, Марко; Наполитано, Алессандра; Манини, Паола; Панцелла, Люсия (30 сентября 2011). «Вторичные мишени реактивных видов азота, полученных из нитрита: пути нитрозирования / нитрования, механизмы антиоксидантной защиты и токсикологические последствия». Химические исследования в токсикологии. 24 (12): 2071–2092. doi : 10.1021 / tx2003118. PMID 21923154.
  8. ^Brunnemann, Klaus D.; Прокопчик, Богдан; Джорджевич, Мирьяна В.; Хоффманн, Дитрих (1996-01-01). «Образование и анализ специфичных для табака N-нитрозаминов». Критические обзоры в токсикологии. 26 (2): 121–137. doi : 10.3109 / 10408449609017926. ISSN 1040-8444. PMID 8688156.
  9. ^Gerbersdorf, Sabine U.; Cimatoribus, Карла; Класс, Хольгер; Engesser, Karl-H.; Helbich, Steffen; Холлерт, Хеннер; Ланге, Клаудиа; Кранерт, Мартин; Мецгер, Йорг (01.06.2015). «Антропогенные следовые соединения (ATC) в водных средах обитания - необходимы исследования источников, судьбы, обнаружения и токсичности для обеспечения своевременных стратегий устранения и управления рисками». Environment International. 79 : 85–105. doi : 10.1016 / j.envint.2015.03.011. PMID 25801101.
  10. ^Шанкар, Шив; Шанкер, Ума; Шиха (01.01.2014). «Загрязнение подземных вод мышьяком: обзор источников, распространенности, рисков для здоровья и стратегий смягчения последствий». Журнал "Научный мир". 2014 : 304524. doi : 10.1155 / 2014/304524. ISSN 1537-744X. PMC 4211162. PMID 25374935.
Последняя правка сделана 2021-06-11 08:47:36
Содержание доступно по лицензии CC BY-SA 3.0 (если не указано иное).
Обратная связь: support@alphapedia.ru
Соглашение
О проекте