Biotransformasjon

Som Biotransformasjon er en prosess i stoffskiftet der stoffer som ikke kan skilles ut blir omdannet til utskillelige produkter ved hjelp av kjemiske prosesser.

Hva er biotransformasjonen?

Under biotransformasjon blir lipofile stoffer omdannet til mer hydrofile stoffer. Reaksjonene som er nødvendige for biotransformasjon skjer hovedsakelig i leveren.

Under biotransformasjon blir lipofile stoffer omdannet til mer hydrofile stoffer. Transformasjonen muliggjør deretter eliminering.

Reaksjonene som er nødvendige for biotransformasjon skjer hovedsakelig i leveren. Totalt sett består en biotransformasjon av to forskjellige faser.

Funksjon & oppgave

I den menneskelige organismen, i løpet av fysiologisk metabolisme, akkumuleres stoffer gjentatte ganger som ikke kan skilles ut i avføringen eller urinen. Disse stoffene er ofte lipofile (for eksempel steroidhormoner og gallepigmenter), det vil si at de ikke eller bare er veldig dårlig oppløselige i vann. I tillegg absorberer kroppen også fremmede stoffer eller syntetiserte stoffer som medisiner eller medisiner med mat. Hvis disse stoffene skulle samle seg i kroppen, ville det være dødelig. Derfor er det nødvendig å konvertere det til en utskillbar form. Denne prosessen er kjent som biotransformasjon.

Biotransformasjonen består av to forskjellige faser: Fase I-reaksjoner setter funksjonelle grupper i fremmede stoffer eller metabolitter ved hjelp av heme-proteinet cytokrom P450-enzym. På grunn av det store antallet giftstoffer, er det også et stort antall CYP 450. Ett enzym er i stand til å konvertere mange stoffer. I den første fasen nøytraliseres giftstoffer og brytes deretter ned i små molekyler.

I neste fase blir disse deretter vannløselig og kan skilles ut via pust, urin eller svetteutskillelse. I den andre fasen blir mellomproduktene eller fremmede stoffer fra fase I kombinert med vannoppløselige stoffer. Dette kan øke løseligheten i vann. I tillegg blir reaksjonsproduktene avgiftet og utskilt.

Etter fase II foregår transportprosesser via lymfesystemet, blodsirkulasjonen og transportproteiner, selv om det i noen tilfeller ikke er metabolisme. Videre forekommer forskjellige reaksjoner som nedbrytning av GSS6 / GSH for glukomat, cystein eller N-acetylcystein.

Membrantransporten utføres ved hjelp av spesielle bærere, for eksempel de multidrugsresistensrelaterte proteiner. Produktene som dukker opp i fase II kalles konjugater. Disse biologisk aktive eller giftige stoffene blir ikke spesifikt anerkjent som sådan av kroppen. Snarere skyldes prosessen enzymene, som har en veldig lav substratspesifisitet. Dette gir reaksjoner i en hel gruppe stoffer.

Sykdommer og plager

Imidlertid medfører prosessen med biotransformasjon også risiko. På denne måten kan også et ufarlig stoff omdannes til et giftstoff. Et eksempel på dette vil være aflatoksin B1, som kommer fra den såkalte Aspergillus flavus, som finnes i dårlig lagrede pistasjnøtter, peanøtter eller mais. Molekylet produsert av soppen er opprinnelig inaktivt og når leveren med mat. Der blir det endret av cytokrom P450-enzymet til en metabolitt som har en kreftfremkallende effekt.

Hvis en giftig metabolitt oppstår fra et stoff gjennom biotransformasjon, kalles denne prosessen forgiftning. Et annet eksempel på dette er metanol, som vanligvis ikke er giftig. Når det brytes ned, blir det imidlertid omdannet til formaldehyd eller maursyre.

Morfin produserer det såkalte morfin-6-glukuronid i leveren, som har en enda sterkere effekt enn morfin. Disse konverteringseffektene kalles også førstegangseffekter.

Prosessen påvirker også medisiner. På grunn av metabolismen mister disse aktiviteten og blir trukket ut fra blodet i portvenen av leveren. Imidlertid kan toksisitet også resultere her, hvor et eksempel er metabolismen av paracetamol og alkohol. Siden nedbrytning av alkohol og noen medikamenter skjer via det samme mikrosomale etanoloksydasjonssystemet, kan effekten av medikamenter i kombinasjon med alkohol styrkes.

Forstyrrelser i biotransformasjonen forekommer på tre forskjellige nivåer:

• på grunn av økt eller redusert aktivitet av såkalte mikrosomale enzymer (hovedsakelig i fase I)
• på grunn av forstyrrelser i galleutskillelse
• på grunn av nedsatt absorpsjon av xenobiotika i levercellene.

Prosessen med å konvertere lipofile stoffer til hydrofile stoffer brukes også i kroppens egne molekyler som bilirubin eller steroidhormoner. Dette inaktiverer dem og utskilles dem i ettertid. Ved kronisk leverinsuffisiens kan østrogenene imidlertid ikke inaktiveres eller skilles ut, noe som fører til en ansamling i kroppen.

Bilirubin produseres når porfyriner brytes ned. I høyere konsentrasjoner har det en giftig effekt og bør derfor fjernes fra organismen. Imidlertid kan transportforstyrrelser forekomme her, inkludert for eksempel Gilbert-Meulengracht syndrom, Rotorsyndrom eller Dubin-Johnson syndrom.

Forstyrrelser i biotransformasjonen kan også oppstå hos premature eller nyfødte babyer. Leverens glukuronideringsevne er ennå ikke tilstrekkelig utviklet, slik at medisiner eller bilirubin ikke kan konverteres og skilles ut tilstrekkelig. Visse leversykdommer som levercirrhose eller hepatitt kan også svekke aktiviteten til biotransformasjonsenzymer. I de fleste tilfeller påvirkes fase I-reaksjoner mer enn reaksjonene i fase II. Også her blir legemidler konvertert og utskilt saktere, noe som forlenger deres halveringstid, noe som også bør tas med i betraktningen terapeutisk.