Zatrucie - Toxication

Zatrucie , zatrucie lub egzaltacja toksyczności to przekształcenie związku chemicznego w bardziej toksyczną postać w organizmach żywych lub w podłożach, takich jak gleba lub woda . Konwersja może być spowodowana metabolizmem enzymatycznym w organizmach, a także abiotycznymi reakcjami chemicznymi . Podczas gdy lek macierzysty jest zwykle mniej aktywny, zarówno lek macierzysty, jak i jego metabolit mogą być aktywne chemicznie i powodować toksyczność , prowadząc do mutagenezy, teratogenezy i karcynogenezy. Różne klasy enzymów, takie jak monooksygenazy P450, hydrolaza epoksydowa lub acetylotransferazy, mogą katalizować ten proces w komórce, głównie w wątrobie.

Macierzyste nietoksyczne chemikalia są ogólnie określane jako protoksyny . Chociaż toksyczność jest ogólnie niepożądana, w niektórych przypadkach jest wymagana do konwersji proleku in vivo do metabolitu o pożądanej aktywności farmakologicznej lub toksykologicznej. Przykładem proleku jest kodeina , metabolizowana w organizmie do aktywnych związków morfiny i kodeino-6-glukuronidu .

Zatrucie przez metabolizm enzymatyczny

Enzymy CYP450

Enzym CYP3A4 z podrodziny CYP3A przyczynia się do hepatotoksyczności podczas metabolizmu.

Faza I metabolizmu leków to szlaki bioaktywacji, które są katalizowane przez enzymy CYP450, wytwarzają toksyczne metabolity, a tym samym mogą uszkadzać komórki. Niezwykły poziom aktywności enzymów CYP450 może prowadzić do zmian w metabolizmie leków i przekształcania leków w ich bardziej toksyczne formy. Spośród enzymów CYP450 fazy I, podrodziny CYP2D6 i CYP3A są odpowiedzialne za hepatotoksyczność podczas metabolizmu leków z wieloma różnymi lekami, w tym flukloksacyliną, trioleandomycyną i troglitazonem. Hepatotoksyczność wskazuje na toksyczność leku dla wątroby.

Paracetamol (acetaminofen, APAP) jest przekształcany do hepatotoksycznego metabolitu NAPQI poprzez układ oksydazy cytochromu P450 , głównie przez podrodzinę CYP2E1. Zredukowany w wątrobie glutation (GSH) szybko odtruwa ten utworzony NAPQI, jeśli APAP zostanie przyjęty na odpowiednim poziomie. W przypadku przedawkowania magazynowanie GSH nie wystarczy do detoksykacji NAPQI, co prowadzi do ostrego uszkodzenia wątroby.

Inne oksydoreduktazy

Oksydoreduktazy to enzymy katalizujące reakcje związane z przenoszeniem elektronów. Sam metanol jest toksyczny ze względu na swoje właściwości hamujące działanie ośrodkowego układu nerwowego , ale może zostać przekształcony w formaldehyd przez dehydrogenazę alkoholową, a następnie przekształcony w kwas mrówkowy przez dehydrogenazę aldehydową, które są znacznie bardziej toksyczne. Kwas mrówkowy i formaldehyd mogą powodować ciężką kwasicę , uszkodzenie nerwu wzrokowego i inne komplikacje zagrażające życiu.

Metanol conversion.png

Glikol etylenowy (powszechnie stosowany środek przeciw zamarzaniu) może zostać przekształcony w toksyczny kwas glikolowy, kwas glioksalowy i kwas szczawiowy przez dehydrogenazę aldehydową, dehydrogenazę mleczanową (LDH) i oksydazę glikolanową w organizmach ssaków. Nagromadzenie produktu końcowego mechanizmu glikolu etylenowego, szczawianu wapnia, może powodować nieprawidłowe funkcjonowanie nerek i prowadzić do poważniejszych konsekwencji.

Toksykacja glikolu etylenowego.png

Inne przykłady

Inne przykłady zatrucia przez metabolizm enzymatyczny obejmują:

Zatrucie przez abiotyczne reakcje chemiczne

Wzrost toksyczności może być również spowodowany przez abiotyczne reakcje chemiczne. Elementy nieożywione wpływają na abiotyczne reakcje chemiczne. Antropogeniczne związki śladowe (ATC) mają potencjalną toksyczność dla organizmów w systemie wodnym.

Zanieczyszczenie arszenikiem w wodzie pitnej może być toksyczne chemicznie. Wchłanianie i metabolizm arsenu może spowodować uszkodzenie organizmu. Kiedy organiczny arsen przekształca się w bardziej toksyczny nieorganiczny arsen, powoduje on karcynogenezę, cytotoksyczność (toksyczny dla komórek) i genotoksyczność (powoduje mutacje w genach).

Zobacz też

Bibliografia

  1. ^ Pirmohamed, dr Munir; Kitteringham, Neil R .; Park, B. Kevin (26.10.2012). „Rola aktywnych metabolitów w toksyczności leków”. Bezpieczeństwo leków . 11 (2): 114–144. doi : 10.2165 / 00002018-199411020-00006 . ISSN   0114-5916 . PMID   7945999 .
  2. ^ a b Meyer, Urs A. (01.10.1996). „Przegląd enzymów metabolizmu leków”. Journal of Pharmacokinetics and Biopharmaceutics . 24 (5): 449–459. doi : 10.1007 / BF02353473 . ISSN   0090-466X .
  3. ^ Andrade, Raúl J; Robles, Mercedes; Ulzurrun, Eugenia; Lucena, M Isabel (2009). „Uszkodzenie wątroby wywołane lekami: wnioski z badań genetycznych”. Farmakogenomika . 10 (9): 1467–1487. doi : 10.2217 / pgs.09.111 . PMID   19761370 .
  4. ^ Michaut, Anaïs; Moreau Caroline; Robin, Marie-Anne; Fromenty, Bernard (01.08.2014). „Uszkodzenie wątroby wywołane acetaminofenem w otyłości i niealkoholowej stłuszczeniowej chorobie wątroby” . Liver International . 34 (7): e171 – e179. doi : 10.1111 / liv.12514 . ISSN   1478-3231 . PMID   24575957 .
  5. ^ a b c Kruse, James A. (2012). „Zatrucie metanolem i glikolem etylenowym”. Kliniki intensywnej opieki medycznej . 28 (4): 661–711. doi : 10.1016 / j.ccc.2012.07.002 . PMID   22998995 .
  6. ^ Wayne Wingfield; Marc Raffe (29 września 2002). The Veterinary ICU Book . Teton NewMedia. pp. 1042–. ISBN   978-1-893441-13-2 .
  7. ^ d'Ischia, Marco; Napolitano, Alessandra; Manini, Paola; Panzella, Lucia (2011-09-30). „Drugorzędne cele dla reaktywnych gatunków azotu pochodzenia azotynowego: szlaki azotowania / azotowania, mechanizmy obrony przeciwutleniaczy i implikacje toksykologiczne”. Badania chemiczne w toksykologii . 24 (12): 2071–2092. doi : 10.1021 / tx2003118 . PMID   21923154 .
  8. ^ Brunnemann, Klaus D .; Prokopczyk, Bogdan; Djordjevic, Mirjana V .; Hoffmann, Dietrich (1996-01-01). „Tworzenie i analiza N-nitrozoamin specyficznych dla tytoniu”. Krytyczne recenzje w toksykologii . 26 (2): 121–137. doi : 10.3109 / 10408449609017926 . ISSN   1040-8444 . PMID   8688156 .
  9. ^ Gerbersdorf, Sabine U .; Cimatoribus, Carla; Klasa, Holger; Engesser, Karl-H .; Helbich Steffen; Hollert Henner; Lange Claudia; Kranert Martin; Metzger, Jörg (01.06.2015). „Antropogeniczne związki śladowe (ATC) w siedliskach wodnych - Potrzeby badawcze dotyczące źródeł, losów, wykrywania i toksyczności w celu zapewnienia terminowych strategii eliminacji i zarządzania ryzykiem” . Środowisko międzynarodowe . 79 : 85–105. doi : 10.1016 / j.envint.2015.03.011 . PMID   25801101 .
  10. ^ Shankar, Shiv; Shanker, Uma; Shikha (2014-01-01). „Zanieczyszczenie wód gruntowych arsenem: przegląd źródeł, rozpowszechnienia, zagrożeń dla zdrowia i strategii łagodzenia” . TheScientificWorldJournal . 2014 : 304524. doi : 10.1155 / 2014/304524 . ISSN   1537-744X . PMC   4211162 . PMID   25374935 .