เปลี่ยนรูปทางชีวภาพ

เช่น เปลี่ยนรูปทางชีวภาพ เป็นกระบวนการในการเผาผลาญอาหารซึ่งสารที่ไม่สามารถขับออกได้จะถูกเปลี่ยนเป็นผลิตภัณฑ์ที่ขับถ่ายได้ด้วยความช่วยเหลือของกระบวนการทางเคมี

การเปลี่ยนแปลงทางชีวภาพคืออะไร?

ในระหว่างการเปลี่ยนรูปทางชีวภาพสารไลโปฟิลิกจะถูกเปลี่ยนเป็นสารที่ชอบน้ำมากขึ้น ปฏิกิริยาที่จำเป็นสำหรับการเปลี่ยนรูปทางชีวภาพส่วนใหญ่เกิดขึ้นในตับ

ในระหว่างการเปลี่ยนรูปทางชีวภาพสารไลโปฟิลิกจะถูกเปลี่ยนเป็นสารที่ชอบน้ำมากขึ้น การเปลี่ยนแปลงในภายหลังทำให้สามารถกำจัดได้

ปฏิกิริยาที่จำเป็นสำหรับการเปลี่ยนรูปทางชีวภาพส่วนใหญ่เกิดขึ้นในตับ โดยรวมแล้วการเปลี่ยนแปลงทางชีวภาพประกอบด้วยสองขั้นตอนที่แตกต่างกัน

ฟังก์ชันและงาน

ในสิ่งมีชีวิตของมนุษย์ในกระบวนการเผาผลาญทางสรีรวิทยาสารต่างๆจะสะสมซ้ำ ๆ ซึ่งไม่สามารถขับออกทางอุจจาระหรือปัสสาวะได้ สารเหล่านี้มักจะเป็นไลโปฟิลิก (เช่นฮอร์โมนสเตียรอยด์และเม็ดสีน้ำดี) ซึ่งหมายความว่าสารเหล่านี้ไม่ละลายน้ำได้ไม่ดีหรือเพียงอย่างเดียว นอกจากนี้ร่างกายยังดูดซึมสิ่งแปลกปลอมหรือสารสังเคราะห์เช่นยาหรือยาพร้อมอาหาร หากสารเหล่านี้เข้าไปสะสมในร่างกายก็จะเป็นอันตรายถึงชีวิตได้ ดังนั้นจึงจำเป็นต้องแปลงให้อยู่ในรูปที่ขับถ่ายได้ กระบวนการนี้เรียกว่าการเปลี่ยนแปลงทางชีวภาพ

การเปลี่ยนรูปทางชีวภาพประกอบด้วยสองขั้นตอนที่แตกต่างกัน: ปฏิกิริยาระยะที่ 1 จะแทรกหมู่ฟังก์ชันเข้าไปในสารแปลกปลอมหรือสารเมตาบอไลต์ด้วยความช่วยเหลือของเอนไซม์ไซโตโครม P450 โปรตีนฮีม เนื่องจากสารพิษมีจำนวนมากนอกจากนี้ยังมี CYP 450 จำนวนมากเอนไซม์หนึ่งตัวสามารถเปลี่ยนสารได้หลายชนิด ในระยะแรกสารพิษจะถูกทำให้เป็นกลางแล้วแตกตัวเป็นโมเลกุลขนาดเล็ก

ในระยะต่อไปสิ่งเหล่านี้จะถูกทำให้ละลายน้ำและสามารถขับออกทางลมหายใจปัสสาวะหรือการหลั่งเหงื่อ ในระยะที่สองผลิตภัณฑ์ขั้นกลางหรือสารแปลกปลอมจากเฟส I จะรวมกับสารที่ละลายน้ำได้ สิ่งนี้สามารถเพิ่มความสามารถในการละลายในน้ำ นอกจากนี้ผลิตภัณฑ์ที่เกิดปฏิกิริยาจะถูกล้างพิษและขับออก

หลังจากระยะที่ 2 กระบวนการขนส่งจะเกิดขึ้นผ่านระบบน้ำเหลืองการไหลเวียนของเลือดและการขนส่งโปรตีนแม้ว่าในบางกรณีจะไม่มีการเผาผลาญ นอกจากนี้ปฏิกิริยาต่างๆเช่นการสลาย GSS6 / GSH ไปเป็น glucomate, cysteine ​​หรือ N-acetylcysteine

การขนส่งเมมเบรนจะดำเนินการด้วยความช่วยเหลือของพาหะพิเศษเช่นโปรตีนที่เกี่ยวข้องกับการต่อต้านยาหลายชนิด ผลิตภัณฑ์ที่ปรากฏในเฟส II เรียกว่าคอนจูเกต สารที่ออกฤทธิ์ทางชีวภาพหรือเป็นพิษเหล่านี้ไม่ได้รับการยอมรับโดยเฉพาะจากร่างกาย แต่กระบวนการนี้เกิดจากเอนไซม์ซึ่งมีความจำเพาะของสารตั้งต้นต่ำมาก สิ่งนี้ทำให้เกิดปฏิกิริยาในกลุ่มของสารทั้งหมด

ความเจ็บป่วยและความเจ็บป่วย

อย่างไรก็ตามกระบวนการเปลี่ยนรูปทางชีวภาพยังก่อให้เกิดความเสี่ยง ด้วยวิธีนี้สารที่ไม่เป็นอันตรายสามารถเปลี่ยนเป็นสารพิษได้เช่นกัน ตัวอย่างนี้จะเป็น aflatoxin B1 ซึ่งมาจากสิ่งที่เรียกว่า Aspergillus flavus ซึ่งพบในถั่วพิสตาชิโอถั่วลิสงหรือข้าวโพดที่เก็บไว้ไม่ดี โมเลกุลที่เชื้อราสร้างขึ้นในขั้นต้นจะไม่ทำงานและไปถึงตับพร้อมกับอาหาร มีการเปลี่ยนแปลงโดยเอนไซม์ไซโตโครม P450 เป็นเมตาโบไลต์ที่มีฤทธิ์ก่อมะเร็ง

หากเมตาบอไลต์ที่เป็นพิษเกิดขึ้นจากสารผ่านการเปลี่ยนรูปทางชีวภาพกระบวนการนี้เรียกว่าการเป็นพิษ อีกตัวอย่างหนึ่งคือเมทานอลซึ่งโดยปกติจะไม่เป็นพิษ อย่างไรก็ตามเมื่อถูกย่อยสลายจะถูกเปลี่ยนเป็นฟอร์มาลดีไฮด์หรือกรดฟอร์มิก

มอร์ฟีนผลิตสิ่งที่เรียกว่ามอร์ฟีน -6-glucuronide ในตับซึ่งมีฤทธิ์รุนแรงกว่ามอร์ฟีน เอฟเฟกต์การแปลงเหล่านี้เรียกอีกอย่างว่าเอฟเฟกต์ผ่านก่อน

กระบวนการนี้มีผลต่อยาด้วย เนื่องจากการเผาผลาญอาหารสิ่งเหล่านี้สูญเสียกิจกรรมและถูกดึงออกจากเลือดของหลอดเลือดดำพอร์ทัลโดยตับ อย่างไรก็ตามความเป็นพิษยังสามารถส่งผลได้ที่นี่ตัวอย่างเช่นการเผาผลาญของพาราเซตามอลและแอลกอฮอล์ เนื่องจากการสลายแอลกอฮอล์และยาบางชนิดเกิดขึ้นผ่านระบบไมโครโซมอลเอทานอล - ออกซิไดซ์เดียวกันผลของยาร่วมกับแอลกอฮอล์จึงมีศักยภาพ

ความผิดปกติของการเปลี่ยนแปลงทางชีวภาพเกิดขึ้นในสามระดับที่แตกต่างกัน:

• เนื่องจากกิจกรรมที่เพิ่มขึ้นหรือลดลงของเอนไซม์ไมโครโซมที่เรียกว่า (ส่วนใหญ่อยู่ในระยะที่ 1)
• เนื่องจากความผิดปกติของการขับถ่ายทางน้ำดี
• เนื่องจากการดูดซึมซีโนไบโอติกในเซลล์ของตับลดลง

กระบวนการเปลี่ยนสารไลโปฟิลิกเป็นสารที่ชอบน้ำยังใช้ในโมเลกุลของร่างกายเช่นบิลิรูบินหรือฮอร์โมนสเตียรอยด์ สิ่งนี้จะปิดใช้งานและขับออกในภายหลัง อย่างไรก็ตามในกรณีของตับวายเรื้อรังเอสโตรเจนไม่สามารถปิดใช้งานหรือขับออกได้ซึ่งจะนำไปสู่การสะสมในร่างกาย

บิลิรูบินเกิดขึ้นเมื่อ porphyrins ถูกย่อยสลาย ในความเข้มข้นที่สูงขึ้นจะมีผลเป็นพิษดังนั้นจึงควรกำจัดออกจากสิ่งมีชีวิต อย่างไรก็ตามความผิดปกติของการขนส่งอาจเกิดขึ้นได้ที่นี่ตัวอย่างเช่น Gilbert-Meulengracht syndrome, Rotor syndrome หรือ Dubin-Johnson syndrome

ความผิดปกติของการเปลี่ยนแปลงทางชีวภาพอาจเกิดขึ้นได้ในทารกที่คลอดก่อนกำหนดหรือทารกแรกเกิด ความสามารถในการสร้างกลูคูโรนิเดชั่นของตับยังไม่ได้รับการพัฒนาอย่างเพียงพอเพื่อให้ยาหรือบิลิรูบินสามารถเปลี่ยนและขับออกได้ไม่เพียงพอ โรคตับบางชนิดเช่นโรคตับแข็งหรือตับอักเสบอาจทำให้การทำงานของเอนไซม์เปลี่ยนรูปทางชีวภาพลดลง ในกรณีส่วนใหญ่ปฏิกิริยาระยะที่ 1 จะได้รับผลกระทบมากกว่าในระยะที่ 2 ที่นี่เช่นกันยาจะถูกเปลี่ยนสภาพและขับออกช้ากว่าซึ่งจะยืดอายุครึ่งชีวิตซึ่งควรนำมาพิจารณาในการรักษาด้วย