الإستقلاب

مثل الإستقلاب هي عملية في عملية التمثيل الغذائي يتم فيها تحويل المواد التي لا يمكن إفرازها إلى منتجات قابلة للإخراج بمساعدة العمليات الكيميائية.

ما هو التحول البيولوجي؟

أثناء التحول الأحيائي ، يتم تحويل المواد المحبة للدهون إلى المزيد من المواد المحبة للماء. تحدث التفاعلات الضرورية للتحول الأحيائي في الغالب في الكبد.

أثناء التحول الأحيائي ، يتم تحويل المواد المحبة للدهون إلى المزيد من المواد المحبة للماء. يتيح التحول في وقت لاحق القضاء.

تحدث التفاعلات الضرورية للتحول الأحيائي في الغالب في الكبد. بشكل عام ، يتكون التحول الأحيائي من مرحلتين مختلفتين.

الوظيفة والمهمة

في الكائن البشري ، في سياق التمثيل الغذائي الفسيولوجي ، تتراكم المواد بشكل متكرر ولا يمكن إفرازها في البراز أو البول. غالبًا ما تكون هذه المواد محبة للدهون (على سبيل المثال هرمونات الستيرويد والأصباغ الصفراوية) ، أي أنها ليست قابلة للذوبان في الماء أو تكون ضعيفة الذوبان في الماء فقط. بالإضافة إلى ذلك ، يمتص الجسم أيضًا المواد الغريبة أو المواد المصنعة مثل الأدوية أو الأدوية مع الطعام. إذا تراكمت هذه المواد في الجسم ، فسيكون ذلك قاتلاً. لذلك ، من الضروري تحويله إلى شكل قابل للإخراج. تُعرف هذه العملية بالتحول البيولوجي.

يتكون التحول الأحيائي من مرحلتين مختلفتين: تفاعلات المرحلة الأولى تدخل مجموعات وظيفية في مواد غريبة أو مستقلبات بمساعدة إنزيم بروتين الهيم سيتوكروم P450. نظرًا للعدد الكبير من السموم ، يوجد أيضًا عدد كبير من CYP 450. إنزيم واحد قادر على تحويل العديد من المواد. في المرحلة الأولى ، يتم تحييد السموم ثم تفكيكها إلى جزيئات صغيرة.

في المرحلة التالية ، تصبح هذه المواد قابلة للذوبان في الماء ويمكن إخراجها عن طريق التنفس أو البول أو إفراز العرق. في المرحلة الثانية ، يتم دمج المنتجات الوسيطة أو المواد الغريبة من المرحلة الأولى مع المواد القابلة للذوبان في الماء. هذا يمكن أن يزيد من قابليتها للذوبان في الماء. بالإضافة إلى ذلك ، يتم إزالة السموم من منتجات التفاعل وإخراجها.

بعد المرحلة الثانية ، تتم عمليات النقل عبر الجهاز اللمفاوي والدورة الدموية وبروتينات النقل ، على الرغم من عدم وجود أيض في بعض الحالات. علاوة على ذلك ، تحدث تفاعلات مختلفة مثل انهيار GSS6 / GSH إلى الجلوكومات أو السيستين أو N-acetylcysteine.

يتم نقل الغشاء بمساعدة ناقلات خاصة ، مثل البروتينات المرتبطة بمقاومة الأدوية المتعددة. المنتجات التي تظهر في المرحلة الثانية تسمى المتقارنات. لم يتم التعرف على هذه المواد النشطة بيولوجيا أو السامة على وجه التحديد على هذا النحو من قبل الجسم. بدلاً من ذلك ، ترجع العملية إلى الإنزيمات ، التي تتميز بخصوصية ركيزة منخفضة جدًا. هذا يسبب ردود فعل في مجموعة كاملة من المواد.

الامراض والاعتلالات

ومع ذلك ، فإن عملية التحول الأحيائي تنطوي أيضًا على مخاطر. بهذه الطريقة ، يمكن أيضًا تحويل مادة غير ضارة إلى مادة سامة. مثال على ذلك هو الأفلاتوكسين B1 ، والذي يأتي من ما يسمى Aspergillus flavus ، والذي يوجد في الفستق أو الفول السوداني أو الذرة سيئة التخزين. يكون الجزيء الذي ينتجه الفطر غير نشط في البداية ويصل إلى الكبد بالطعام. هناك يتم تغييره بواسطة إنزيم السيتوكروم P450 إلى مستقلب له تأثير مسرطن.

إذا نشأ مستقلب سام من مادة من خلال التحول الأحيائي ، فإن هذه العملية تسمى التسمم. مثال آخر على ذلك هو الميثانول ، وهو عادة غير سام. ومع ذلك ، عندما يتم تكسيره ، فإنه يتحول إلى الفورمالديهايد أو حمض الفورميك.

ينتج المورفين ما يسمى بالمورفين -6-غلوكورونيد في الكبد ، والذي له تأثير أقوى من المورفين. تسمى تأثيرات التحويل هذه أيضًا تأثيرات المرور الأول.

تؤثر العملية أيضًا على الدواء. بسبب عملية التمثيل الغذائي ، تفقد هذه المواد نشاطها ويتم استخلاصها من دم الوريد البابي عن طريق الكبد. ومع ذلك ، يمكن أن تنتج السمية هنا أيضًا ، ومن الأمثلة على ذلك استقلاب الباراسيتامول والكحول. نظرًا لأن تحلل الكحول وبعض الأدوية يحدث عبر نفس نظام أكسدة الإيثانول الميكروسومي ، يمكن تعزيز تأثيرات الأدوية مع الكحول.

تحدث اضطرابات التحول الأحيائي على ثلاثة مستويات مختلفة:

• بسبب زيادة أو انخفاض نشاط ما يسمى بالإنزيمات الميكروسومية (بشكل رئيسي في المرحلة الأولى)
• بسبب اضطرابات إفراز القنوات الصفراوية
• بسبب انخفاض امتصاص المواد الغريبة الحيوية في خلايا الكبد.

تُستخدم عملية تحويل المواد المحبة للدهون إلى مواد محبة للماء أيضًا في جزيئات الجسم مثل البيليروبين أو هرمونات الستيرويد. هذا يعطلهم وبالتالي يفرزهم. ومع ذلك ، في حالة الفشل الكبدي المزمن ، لا يمكن تعطيل أو إفراز هرمون الاستروجين ، مما يؤدي إلى تراكمه في الجسم.

ينتج البيليروبين عندما يتم تكسير البورفيرينات. في التركيزات العالية يكون له تأثير سام وبالتالي يجب التخلص منه من الكائن الحي. ومع ذلك ، يمكن أن يكون هناك اضطرابات في النقل هنا ، بما في ذلك على سبيل المثال متلازمة جيلبرت ميولينغراخت أو متلازمة روتور أو متلازمة دوبين جونسون.

يمكن أن تحدث اضطرابات التحول الأحيائي أيضًا عند الأطفال الخدج أو حديثي الولادة. لم يتم تطوير قدرة الكبد على معالجة الجلوكورونيد بشكل كافٍ حتى الآن ، بحيث لا يمكن تحويل الأدوية أو البيليروبين وإفرازها بشكل كافٍ. يمكن لبعض أمراض الكبد مثل تليف الكبد أو التهاب الكبد أن تضعف نشاط إنزيمات التحول الأحيائي. في معظم الحالات ، تكون تفاعلات المرحلة الأولى أكثر تأثرًا من تفاعلات المرحلة الثانية ، وهنا أيضًا يتم تحويل الأدوية وإخراجها بشكل أبطأ ، مما يؤدي إلى إطالة عمر النصف لها ، والذي ينبغي أيضًا اعتباره علاجيًا.