Toxikácia spočíva v produkcii toxických látok počas metabolizmu v organizme. Môže k tomu dôjsť, keď sa v tele odbúrajú cudzie látky (xenobiotiká). Kedy prodrug ak dôjde k miernej a zámernej forme toxicity.
Čo je to toxicita?
Všetky látky v organizme prechádzajú biotransformáciou v pečeň po požití. Cieľom tejto látkovej premeny je detoxikácia tela. Detoxikácia alebo toxifikácia charakterizuje proces v organizme, ktorý v rámci metabolizmu transformuje neúčinné alebo slabo toxické cudzie látky na biologicky účinné alebo dokonca vysoko toxické látky. Cudzie látky absorbované zvonka, ktoré pre organizmus nemajú žiadny význam alebo môžu mať škodlivé účinky, sa za normálnych okolností premieňajú na pečeň neefektívne a pohotovo voda-rozpustné látky, aby sa mohli vylučovať obličkami, potom alebo dychom. To je určené na detoxikáciu tela. Avšak enzýmy konaj nešpecificky. Môže sa teda stať, že niektoré neúčinné látky budú naopak účinné alebo dokonca toxické. V niektorých prípadoch je to výslovne určené. Napríklad niektoré drogy svoju účinnosť rozvíjajú iba biotransformáciou v tele. Môžu sa však vyrábať aj vysoko toxické látky, ktoré sú pre organizmus škodlivé. Každá osoba je vybavená individuálne enzýmy, aby toxikácia alebo vývoj účinnosti lieku nenastal všade v rovnakom rozsahu. To je jeden z dôvodov výskytu rôznych vedľajších účinkov drogy.
Funkcia a úloha
Toxikácia xenobiotík je pre telo zvyčajne problematická. Avšak v prípade drogy známy ako prodrug, táto zmena je zámerná. Tieto látky tvoria účinné metabolity iba počas detoxikácia v pečeň. To sa týka okrem iného liekov kodeín, klopidogrel, levodopa, metamizol, fenacetín or omeprazol, Napríklad, kodeín sa prevádza na morfium or fenacetín do paracetamol. Levodopa je považovaný za predchodcu adrenalínu, noradrenalínu or dopamín na liečbu Parkinsonova choroba. Aj liek na štítnu žľazu karbimazol alebo tabletka na spanie chlórdiazepoxid účinné látky sa stanú iba biotransformáciou v tele. Bez ohľadu na ich chemickú štruktúru všetky látky v organizme po požití prechádzajú biotransformáciou v pečeni. Cieľom tejto látkovej premeny je detoxikácia tela. Látky sa premieňajú na a voda-rozpustná forma, aby sa dali rýchlo odstrániť z tela. V prvej fáze prebiehajú nešpecifické reakcie, ktoré platia rovnako pre všetky cudzie látky. Vyskytujú sa oxidačné, redukčné a hydrolýzne reakcie. V tomto procese všetky zlúčeniny získavajú špecifické funkčné skupiny. V niektorých prípadoch sú existujúce funkčné skupiny zmenené. Tieto reakcie sú katalyzované katalyzátorom enzýmy systému cytochrómu P-450. V druhej fáze prebiehajú konjugačné reakcie. V tomto procese sú metabolity cudzích látok spojené s endogénnymi voda-rozpustné látky prostredníctvom funkčných skupín. Konjugačné reakcie teda prebiehajú s kyselinou glukurónovou, acylovými a acetylovými zvyškami, aminokyseliny, metylové skupiny, glutatión alebo tiež sírany. V tejto forme sú metabolity prenosné. V tretej fáze sa teraz transportujú z buniek transportom molekuly a potom transportovaný krvou a lymfatickým systémom telom do obličiek. K premene neúčinných látok na účinné alebo dokonca toxické zlúčeniny môže dôjsť pri ich prvom prechode pečeňou v rámci takzvaného first-pass efektu. Pri first-pass efekte neúčinné látky prechádzajú pečeňou cez enterohepatický obeh, kde sa biochemicky premieňajú na účinnú látku.
Choroby a poruchy
Toxikácia alebo otrava však často vedie k tvorbe niekedy extrémne toxických látok z neúčinných zlúčenín. Napríklad, aldehydy a karboxylové kyseliny sa tvoria počas metabolizácie alkoholy v prvej fáze. Spravidla to nie je problém, pretože výsledné zlúčeniny sú zvyčajne netoxické. metanol je tiež primárne netoxický, ale jeho metabolizmus toxický produkuje formaldehyd ako aldehyd a žieravina kyselina mravčia ako karboxylová kyselina. Obe látky sú oveľa toxickejšie ako metanol. metanol spotreba teda môže viesť na slepota alebo dokonca smrť. K otrave môže tiež dôjsť, ak sa východiskové látky použijú v príliš vysokých dávkach. Vďaka zvýšenej aktivácii enzýmov sa v prvej fáze vytvára veľa aktivovaných metabolitov, ktoré sa nedajú inaktivovať tak rýchlo, pretože kapacity pre druhú fázu nie sú dostatočné. Aktivované metabolity potom pôsobia ako voľné radikály a poškodzujú bunku i genetický materiál. Počas poškodenia buniek sa uvoľňujú lyzozomálne enzýmy, ktoré môžu bunky úplne zničiť. Poškodené sú najmä pečeň a obličky. Príkladom tohto efektu je dosiahnutie vysokej hodnoty dávka of paracetamol. Paracetamol otrava môže viesť na smrť rozkladom pečene. S toxikáciou sa tiež môže čiastočne začať v druhej fáze metabolizmu. Môže k tomu dôjsť v renálna insuficiencia. Napríklad hoci morfium metabolit morfín-6-glukuronid sa zvyčajne rýchlo vylučuje z obličkaZistilo sa, že pri poškodení obličiek dochádza k ďalšej premene, vďaka ktorej je metabolit ešte účinnejší ako pôvodný liek. Toxikácia fázy 2 je však veľmi zriedkavá. Ďalším príkladom toxikácie je otrava ambrózie. Pôvodnými zlúčeninami v ambrózii sú pyrolizidín alkaloidy (PA), ktoré samy o sebe nie sú toxické. Ak kontakt s alkaloidom nie je veľmi intenzívny, v tele sa dobre rozkladá. Ak však bolo telo vystavené veľkému množstvu, medziprodukty metabolitov sa nedokážu dostatočne rýchlo odbúrať. Potom napádajú pečeňové bunky a genetický materiál.
