Метаболизм (биотрансформация) ядов в организме
Метаболизм - это процесс превращения веществ, поступивших в организм, под действием ферментов. Продукты этого превращения - метаболиты.
Метаболические превращения занимают особое место в детоксикации чужеродных токсических веществ, поскольку они являются как бы подготовительным этапом для их удаления из организма.
Биотрансформация в основном происходит в два этапа: первый этап - метаболические реакции гидроксилирования (окисление, восстановление, гидролиз); второй этап - реакции синтеза (соединения с белками, аминокислотами, глицином ).
Смысл этих реакций - образование нетоксичных гидрофильных соединений, которые гораздо легче, чем исходное вещество, могут вовлекаться в другие метаболические превращения и выводиться из организма.
Особенно важно изучение метаболических процессов, в результате которых нетоксичное или малотоксичное вещество превращается в соединение более токсичное, чем исходное. Такое явление называется летальным синтезом.
Яркий пример - метанол, токсичность которого полностью определяется продуктами его окисления: СН2О и НСООН:
СН3ОН → НСНО→ НСООН
Метаболизм этанола начинается с образования ацетальдегида, который на порядок токсичнее исходного вещества.
Тяжесть отравления этиленгликолем прямо пропорциональна степени окисления его до щавелевой кислоты:
СН2ОН СН2ОН СН2ОН СООН
I → I → I → … → I
СН2ОН СНО СООН СООН
Еще один пример: теофос ( паратион ) сам он не обладает антихолинэстеразным действием, но после введения в организм происходит замещение серы на кислород, в результате образуется параоксон - мощный ингибитор холинэстеразы.
Одним из путей метаболизма токсических веществ в организме является образование свободных радикалов.
Четыреххлористый углерод - сильный гепатотропный яд, он вызывает некроз и жировую дистрофию гепатоцитов. Обычный метаболизм (CCl4→CHCl3; CCl4→Cl3CH2-OH)происходит всего на 20%.
И хлороформ и трихлорэтанол менее токсичны, чем четырехслористый углерод.
Предположили, что идет распад CCl4 с образованием радикалов ×CCl3 + Cl×.
Радикал ×CCl3 повреждает ферментные системы и инициирует цепную реакцию переокисления липидов. В результате увеличивается проницаемость мембран для ионов H+, K+, Na+, Ca++ и далее мембрана разрушается и гепатоцид погибает.
Таким образом. метаболизм - не всегда детоксикация. Во многих случаях организм сам синтезирует яд. К сожалению сведения о метаболизме большого количества соединений недостаточны. Пути метаболизма изучают на животных, а экстраполяция результатов на человека не всегда корректна. Только клиническая практика позволяет найти новые подходы к решению проблемы.