|
|
5 |
|
|
Механизмы детоксикации ксенобиотиков. |
||
|
Фазы химической модификации ксенобиотиков |
||
1 |
Увеличение гидрофильности ксенобиотиков путём превращения исходного вещества в более полярный метаболит с помощью |
||
|
микросомального окисления |
||
|
|
||
2 |
Конъюгация неизменённых или химически модифицированных на первом этапе веществ с эндогенными субстратами с |
||
последующим выведением конъюгатов из организма |
|||
|
|||
|
Основная суть модификации |
||
|
сделать гидрофобные ксенобиотики более гидрофильными для последующей экскреции их из организма с мочой или с желчью в |
||
|
кишечник с последующим выделением вместе с фекалиями |
||
|
если вещество гидрофобное |
если вещество гидрофильное |
|
|
химическая модификация протекает в 2 этапа |
химическая модификация происходит в 1 этап |
|
|
|
(2-й этап – конъюгация) или вовсе без модификации |
|
|
|
выводится из организма |
|
6
1-я фаза химической модификации
Реакции 1-й фазы модификации
С- или N-гидроксилирование (гидроксилирование по атомам углерода или азота)
О-, N- или S-дезалкилирование
сульфоокисление (окисление по атому серы)
окислительное дезаминирование
эпоксидирование
Эпоксиды (оксираны) – насыщенные трёхчленные гетероциклические соединения, содержащие в цикле один атом кислорода.
Место протекания реакций |
Ферменты, |
мембрана гладкого |
катализирующие реакции |
|
|
эндоплазматического |
микросомальная система |
ретикулума гепатоцитов печени |
окисления (МСО) |
Где расположены активные центры ферментов МСО?
На цитоплазматической поверхности мембран гладкого эндоплазматического ретикулума гепатоцитов.
|
|
7 |
|
|
Почему микросомальное? |
|
|
потому что при экспериментальном выделении из клеток |
|
|
|
мембран эндоплазматического ретикулума, мембраны |
|
|
|
распадаются на фрагменты, каждый из которых образует |
|
|
|
|
небольшой замкнутый пузырёк – микросому |
|
|
|
Класс ферментов МСО |
|
|
оксидоредуктазы группы монооксигеназы (один атом из |
|
|
|
молекулы кислорода включают в состав ксенобиотика с |
|
|
|
образованием гидроксильной группы, а второй атом |
|
|
|
восстанавливают с образованием молекулы Н2О) |
|
|
|
|
Для чего нужна 1 фаза детоксикации? |
||
|
Для придания гидрофобной молекуле полярных свойств и повышения её гидрофильности, усиления реакционной |
||
|
способности молекул для участия в реакциях 2-й фазы. |
||
|
Электронтранспортные цепи МСО |
||
|
NADPH-P450-редуктаза – цитохром Р450 |
|
NADH-b5-редуктаза – цитохром b5 |
|
состав системы: |
|
состав системы: |
» |
фермент NADPH-цитохром-Р450-редуктаза |
» |
фермент NADH-цитохром-b5-редуктаза |
|
(коферменты – FAD и FMN) |
|
(кофермент – FAD) |
» |
цитохром Р450 |
» |
фермент стеароил-СоА-десатураза |
» NADPH + H+ (донор электронов и Н+) |
» |
цитохром b5 |
|
» |
О2 |
» |
цитохром Р450 |
|
|
» NADH + H+ (донор электронов и Н+) |
|
|
|
» |
О2 |
8
9
Механизм функционирования системы «NADPH-P450-редуктаза-цитохром Р450».
Окисление NADPH+H+ с помощью NADPH-цитохром Р450-редуктазы
Перенос электронов и Н+ с NADPH+H+ на FAD (1-й кофермент цитохром Р450-редуктазы)
Перенос электронов и Н+ с FADH2 на FMN (2-й кофермент цитохром Р450-редуктазы)
Связывание в активном центре цитохрома Р450 гидрофобного ксенобиотика и молекулы О2
Образование активной формы кислорода (O2-) за счёт окисления цитохромом Р450 молекулы NADPH+H+ и переноса электронов на молекулу кислорода
Взаимодействие 1-го атома кислорода с гидрофобным ксенобиотиком с образованием ОН-группы + взаимодействие 2-го атома кислорода с 2Н+ с образованием молекулы Н2О
Суммарное уравнение реакции гидроксилирования гидрофобного ксенобиотика
RH + О2 + NADPH+H+ 
R-OH + H2O + NADP+
Субстраты цитохрома Р450
» экзогенные гидрофобные вещества – ксенобиотики и лекарственные средства
» эндогенные вещества – стероиды, жирные кислоты и т.д.
|
10 |
Механизм функционирования системы «NADH-b5-редуктаза-цитохром b5». |
|
Окисление NADH+H+ с помощью NADH-цитохром b5-редуктазы |
|
Перенос электронов и Н+ с NADH+H+ на FAD (кофермент цитохром b5-редуктазы) |
|
Перенос электронов на цитохром b5 |
|
Окисление цитохрома b5 цитохромом Р450 |
|
Образование активной формы кислорода (O2-) за счёт окисления цитохромом Р450 молекулы цитохрома b5 и переноса |
|
электронов на молекулу кислорода |
|
Взаимодействие 1-го атома кислорода с гидрофобным ксенобиотиком с образованием ОН-группы + взаимодействие |
|
2-го атома кислорода с 2Н+ с образованием молекулы Н2О |
|
Второй вариант окисления восстановленного цитохрома b5 |
Главный результат 1-го этапа химической модификации |
окисление ферментом стеароил-СоА-десатуразой, |
образование в гидрофобных веществах |
которая катализирует реакцию образования двойных |
функциональных групп, повышающих растворимость |
связей в жирных кислотах |
гидрофобного соединения |
Свойства системы микросомального окисления |
|
широкая субстратная специфичность обезвреживание самых разнообразных по строению гидрофобных веществ |
|
регуляция активности МСО по механизму индукции синтеза ферментов |
|
11
|
|
|
|
|
12 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Индукторы синтеза ферментов МСО |
|
|
|
|||
|
|
широкого спектра действия |
|
|
|
узкого спектра действия |
||||
|
|
обладают способностью стимулировать синтез |
|
|
стимулируют синтез одной из форм цитохрома Р450 |
|||||
|
цитохрома Р450, NADPH-цитохром Р450-редуктазы и |
» |
полициклические ароматические углеводороды |
|||||||
|
|
глюкуронилтрансферазы |
||||||||
|
|
|
(метилхолантрен, спиронолактон) |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|||||
|
» |
барбитураты |
» |
карбамазепин |
» |
этанол |
стимулирует синтез цитохрома Р4502Е1 |
|||
|
» |
диазепам |
» |
рифампицин |
|
(алкогольоксидаза) |
|
|
||
|
|
|
|
|
» |
глюкокортикоиды |
стимулируют синтез цитохрома Р4503А |
|||
|
|
|
|
Ингибиторы микросомального окисления |
|
|
||||
|
|
|
связываются с белковой частью цитохрома или с железом гема |
|
||||||
|
|
|
обратимые |
|
|
|
|
|
необратимые |
|
» |
прямого действия |
угарный газ (СО), антиоксиданты |
|
» |
аллопуринол |
» |
оральные контрацептивы |
|||
» |
непрямого действия |
влияют через промежуточные |
|
» |
аминазин |
» |
тетурам |
|||
|
продукты своего метаболизма, которые образуют |
|
» |
прогестерон |
» |
фторурацил |
||||
|
комплексы с цитохромом Р450 (эритромицин) |
|
|
|
|
|
|
|||
|
13 |
|
Способы оценки активности реакций микросомального окисления |
||
определение активности |
по фармакокинетике |
с помощью метаболических маркёров |
микросомальных ферментов |
лекарственных препаратов |
(антипириновая проба) |
после биопсии |
|
|
|
Механизм проведения антипириновой пробы. |
|
|
Приём утром натощак амидопирина из расчёта 6 мг/кг веса |
|
|
Сбор 4 порций мочи с интервалом от 1 до 6 часов |
|
|
Измерение объёма мочи, её фильтрация и центрифугирование |
|
Исследование концентрации 4-аминоантипирина и его метаболита N-ацетил-4-аминоантипирина в моче |
||