Метаболізм чужеродних сполук і його роль в організмі

В основі перетвореннячужородних хімічних речовин лежить вплив на них ферментв організму, тобто метаболізм. Речовини, які утворюються в результаті метаболізму – метаболіти, характеризуються зміненим хімічним складом і властивостями.

Метаболізуючи, речовини стають більш полярними, більш гідрофільними. Метаболіти краще розчиняються у водному середовищі, краще іонізуються і скоріше виводяться з організму із сечею.

Липофільні речовини мають більший термін дії, складніше і повільніше виводяться із організму. Метаболіти менш токсичні ніж нативні речовини, тому метаболізм вважається одним із шляхів детоксикації організму.

Чужорідні хімічні речовини, що надходять в ваш організм, можуть активно втручатися в хід нормальних і патологічних процесів, що обумовлює її поведінку або як отрут, або як ліків.

В основі перетворень чужорідних хімічних речовин лежить вплив на них ферментів нашого організму, тобто метаболізм. Речовини, що утворюються в результаті метаболізму (метаболіти), характеризуються зміненим хімічним складом і властивостями.

Метаболізуючи, речовини стають більш полярними, тобто маюсь більшу спорідненість до води (гідрофільність). Таким чином, метаболіти краще розчинні у водному середовищі і скоріше виводяться з організму із сечею. Чим речовина більш ліпофільна, тим більший термін її дії і тим складніше вона метаболізує і виводиться з організму.

Метаболіти легше іонізуються, ніж нативні речовини, звідки більший термін їх існування у вигляді водорозчинних солей, що також полегшує їх виділення з організму з сечею.

В основному метаболіти є менш токсичними, ніж нативні речовини. Тому метаболізм вважається одним із шляхів детоксикації організму.

Вивчення метаболізму лікарських речовин є актуальним на сьогодні для різних спеціалістів.

Лікарі вбачають у метаболізмі не тільки чинник детоксикації організму, але й фактор, який впливає на терапевтичний рівень вмісту ліків, а також тривалість їх дії в організмі і тканинах.

Хіміки-токсикологи вивчають метаболізм речовин з ряду причин:

· деякі лікарські речовини та отрути з великою швидкістю метаболізують і можуть бути виявлені тільки у вигляді метаболітів;

· з огляду на те, що за фізичними і хімічними властивостями метаболіти відрізняються від нативних речовин, необхідно розробляти для них індивідуальні методи виділення з біологічного матеріалу, інакше метаболіти можуть бути втрачені;

· для повної оцінки дії отрути, що викликала захворювання або загибель організму, необхідна ідентифікація і визначення дії як нативної отрути, так і її метаболітів.

Проте, метаболізм багатьох лікарських речовин вивчений недостатньо або не вивчений зовсім. Це пов’язано зі значними складностями в дослідженні метаболізму:

· метаболіти знаходяться в біологічному матеріалі в дуже малих кількостях, що ускладнює їх виділення та ідентифікацію;

· якщо вдається виділити метаболіти, то їх кількості недостатньо для аналізу їх складу, дослідження фізичних і хімічних властивостей;

· для аналізу необхідні стандарти, тобто чисті вихідні речовини, ідентичні метаболітам, і вони можуть бути отримані в результаті дуже складного синтезу;

· сюди модна віднести і високу вартість апаратури для досліджень метаболітів.

Більшість лікарських речовин метаболізують у печінці, де знаходиться великий набір ферментних систем, що характеризуються великою потужністю і високою специфічністю. Ці системи локалізовані у мітохондріях, клітинах печінки.

Метаболіти з печінки з жовчю надходять до кишковика і виводяться з калом, або надходять в нирки і виводяться із сечею.

Метаболізм також частково відбувається в нирках, кишковику, легенях.

Окрім власних ферментів у нашому організмі можуть утворюватись нові ферменти під впливом різноманітних чужорідних речовин; ці індуковані ферменти будуть специфічними до речовин, що викликали їх виникнення.

Метаболізм лікарських речовин має різноманітні класифікації:

I - фармакологічними властивостями метаболітів;

II – за спрямованістю і результатами метаболічних процесів;

III – за типом хімічних процесів, що лежать в основі метаболізму речовин

Отже, класифікація за фармакологічними властивостями метаболітів припускає утворення:

1) менш токсичних метаболітів в порівнянні з нативними речовинами

2) більш токсичних, ніж вихідні речовини

3) летальний синтез

4) метаболіти активні у фармакологічному відношенні (більш, ніж нативні речовини)

Класифікація за спрямованістю і результатами метаболічних процесів:

Анаболізм – виникнення в результаті метаболізму більш складних молекул, на що витрачається енергія організму;

Катаболізм – розпад молекул вихідної речовини на окремі частини, тобто інтоксикація організму.

Проте ці терміни не завжди є правильними для усіх випадків метаболізму.

Так, переобтяження молекул у результаті утворення глюкурунідів призводять до детоксикації речовини, а розпад нативної речовини приводить до утворення активних і токсичних метаболітів.