Chuyển đổi sinh học đề cập đến một quá trình trong quá trình trao đổi chất, trong đó các chất không thể đào thải được chuyển thành các sản phẩm bài tiết bằng các quá trình hóa học.
Biến đổi sinh học là gì?
Biến đổi sinh học liên quan đến việc chuyển đổi các chất ưa béo thành các chất ưa nước hơn. Các phản ứng cần thiết cho quá trình biến đổi sinh học xảy ra chủ yếu trong gan. Trong quá trình biến đổi sinh học, các chất ưa béo được biến đổi thành các chất ưa nước hơn. Sự biến đổi sau đó cho phép bài tiết. Các phản ứng cần thiết cho sự biến đổi sinh học xảy ra chủ yếu trong gan. Nhìn chung, một sự biến đổi sinh học bao gồm hai giai đoạn riêng biệt.
Chức năng và nhiệm vụ
Trong cơ thể người, những chất không thể đào thải qua phân hoặc nước tiểu được tích tụ nhiều lần trong quá trình chuyển hóa sinh lý. Những chất này thường rất ưa mỡ (ví dụ, steroid kích thích tố và mật chất màu), có nghĩa là chúng không hòa tan trong nước, hoặc chỉ với khó khăn lớn. Hơn nữa, cơ thể cũng hấp thụ các chất lạ hoặc các chất tổng hợp như thuốc hoặc thuốc với thức ăn. Nếu những chất này tích tụ trong cơ thể sẽ gây tử vong. Vì vậy, cần chuyển hóa chúng thành dạng có thể đào thải ra ngoài. Quá trình này được gọi là quá trình biến đổi sinh học. Biến đổi sinh học bao gồm hai giai đoạn riêng biệt: Giai đoạn I phản ứng chèn các nhóm chức năng vào các chất lạ hoặc chất chuyển hóa, với sự trợ giúp của enzyme heme protein cytochrome P450. Do số lượng lớn các chất độc, nên cũng có một số lượng lớn CYP 450, với một enzym có thể biến đổi nhiều chất. Trong giai đoạn đầu, chất độc được trung hòa và sau đó bị phân hủy thành các phân tử. Trong giai đoạn tiếp theo, chúng sẽ được thực hiện nước-không hòa tan và đào thải qua hơi thở, nước tiểu hoặc bài tiết mồ hôi. Trong giai đoạn thứ hai, các sản phẩm trung gian hoặc các chất lạ từ giai đoạn I được kết hợp với nước-chất hòa tan. Điều này có thể làm tăng khả năng hòa tan trong nước của chúng. Ngoài ra, các sản phẩm phản ứng được khử độc và đào thải ra ngoài. Sau giai đoạn II, quá trình vận chuyển diễn ra qua hệ thống bạch huyết, dòng máu và vận chuyển protein, mặc dù trong một số trường hợp, quá trình trao đổi chất không xảy ra ở đây. Hơn nữa, các phản ứng khác nhau xảy ra, chẳng hạn như sự phân hủy GSS6 / GSH thành glucomat, cystein or N-acetylcystein. Vận chuyển màng được thực hiện với sự trợ giúp của các chất mang đặc biệt, chẳng hạn như liên quan đến kháng đa lượng protein. Các sản phẩm tạo thành trong giai đoạn II được gọi là các chất liên hợp. Các chất độc hại hoặc hoạt tính sinh học này không được cơ thể nhận biết cụ thể như vậy. Đúng hơn, quá trình này là do enzyme có độ đặc hiệu cơ chất khá thấp. Kết quả là, các phản ứng được tạo ra trong toàn bộ một nhóm chất.
Bệnh tật và rối loạn
Tuy nhiên, quá trình biến đổi sinh học cũng kéo theo những rủi ro. Ví dụ, ngay cả một chất vô hại cũng có thể chuyển hóa thành độc tố. Một ví dụ về điều này sẽ là aflatoxin B1, đến từ một loại nấm được gọi là Aspergillus flavus, được tìm thấy trong hạt dẻ cười, đậu phộng hoặc ngô. Phân tử do nấm tạo ra ban đầu không hoạt động và đi vào gan với thức ăn. Ở đó, nó bị enzym cytochrom P450 biến đổi thành chất chuyển hóa có tác dụng gây ung thư. Khi một chất chuyển hóa độc hại được hình thành từ một chất bằng cách biến đổi sinh học, quá trình này được gọi là quá trình độc tố. Một ví dụ khác là methanol, mà thông thường không độc hại. Tuy nhiên, nó được chuyển thành formaldehyde or axit formic bởi sự suy thoái. Nha phiến trắng được chuyển hóa trong gan thành chất được gọi là morphin-6-glucuronid, có tác dụng thậm chí còn mạnh hơn morphin. Hiệu ứng biến hình eise còn được gọi là hiệu ứng vượt qua đầu tiên. Quá trình này cũng có ảnh hưởng đến thuốc. Do quá trình trao đổi chất, chúng mất hoạt động và được trích xuất từ cổng thông tin máu bởi gan. Tuy nhiên, độc tính cũng có thể dẫn đến, một ví dụ là sự chuyển hóa của paracetamol và rượu. Kể từ khi sự cố của rượu và một số thuốc xảy ra thông qua cùng một microomal ethanol- hệ thống oxy hóa, tác dụng của thuốc kết hợp với rượu có thể được tăng cường. Sự xáo trộn trong chuyển đổi sinh học xảy ra ở ba cấp độ khác nhau:
- Bằng cách tăng hoặc giảm hoạt động của cái gọi là microomal enzyme (chủ yếu ở giai đoạn I).
- Do rối loạn bài tiết mật.
- Do giảm hấp thu xenobiotics vào các tế bào gan.
Quá trình biến đổi chất ưa béo thành chất ưa nước còn được sử dụng cho nội sinh phân tử như là bilirubin hoặc steroid kích thích tố. Kết quả là, những chất này bị bất hoạt và sau đó được đào thải ra ngoài. Tuy nhiên, trong suy gan mãn tính, estrogen không thể bị bất hoạt hoặc đào thải ra ngoài, dẫn đến tích tụ trong cơ thể. Bilirubin được hình thành trong quá trình phân hủy porphyrin. Ở nồng độ cao hơn, nó có tác dụng độc hại và do đó cần được loại bỏ bởi sinh vật. Tuy nhiên, các rối loạn vận chuyển có thể xảy ra, bao gồm, ví dụ, hội chứng Gilbert-Meulengracht, hội chứng Rotor hoặc hội chứng Dubin-Johnson. Tuy nhiên, rối loạn chuyển đổi sinh học cũng có thể xảy ra ở trẻ sinh non hoặc trẻ sơ sinh. Các glucuronid hóa năng lực của gan chưa được phát triển đầy đủ ở chúng, do đó thuốc hoặc bilirubin chỉ có thể được chuyển đổi và đào thải không đầy đủ. Trong một số bệnh gan như xơ gan hoặc viêm gan, hoạt động của chuyển đổi sinh học enzyme cũng có thể bị suy giảm. Trong hầu hết các trường hợp, phản ứng pha I sau đó bị ảnh hưởng nhiều hơn phản ứng pha II. Thuốc cũng được chuyển hóa và bài tiết với tốc độ chậm hơn trong trường hợp này, do đó kéo dài thời gian bán thải, điều này cũng cần được tính đến trong điều trị.
