Метаболизм чужеродных соединений в организме человека

Все чужеродные соединения, попадая в организм человека или животных, распределяются в различных тканях, накапливаются, подвергаются метаболизму и выводятся. Эти процессы требуют отдельного рассмотрения.

Сначала чужеродные соединения поступают в водную среду организма. Ведь тело человека состоит в основном из воды, которая распределяется следующим образом:

Рис.3. Пути загрязнения пищевых продуктов микотоксинами.

(В.А. Тутельян, Л.В. Кравченко)

объем крови у взрослого человека составляет около 3 л;

объем внеклеточной жидкости, омывающей внутренние органы, достигает 15 л;

включая количество воды внутри клеток, общий объем жидкости составляет приблизительно 42 л.

Лекарства и токсичные соединения по-разному распределяются среди этих составляющих. Одни остаются в крови, другие поступают в межклетники или вовнутрь клеток. Следует учесть, что многие лекарства и токсичные соединения являются слабыми кислотами или основаниями, что может сильно влиять на их распределение среди клеточных мембран, они не будут проникать сквозь мембраны.

Некоторые ксенобиотики в крови могут изолироваться путем связывания с белками. Изоляция этих соединений при помощи белков крови может ограничить их действие на клетки.

Превращения ксенобиотиков в организме человека представляют собой механизм поддержания постоянства состава внутренней среды организма во время воздействия на него чужеродных соединений. Принято выделять две фазы метаболизма.

К первой фазе относятся реакции гидролиза, восстановления и окисления субстрата. Обычно они приводят к внедрению или образованию функциональной группы типа - OH, -NH2, - SH, - COOH, что несколько увеличивает гидрофильность исходного соединения.

Эти реакции происходят при активном участии ферментов системы цитохрома, осуществляющих окислительный, восстановительный метаболизм стероидов, жирных кислот, ретиноидов, желчных кислот, биогенных аминов, лейкотриенов, а также экзогенных соединений, в том числе лекарств, загрязняющих агентов из окружающей среды, химических канцерогенов. Причём поступление чужеродного вещества в организм усиливает выделение им необходимых для метаболизма ферментов.

Ко второй фазе метаболизма ксенобиотиков относятся реакции глюкуронидации, сульфатирования, ацетилирования, метилирования, конъюгации с глютатионом, аминокислотами, такими как глицин, таурин, глутаминовая кислота. В основном реакции второй фазы приводят к значительному увеличению гидрофильности ксенобиотика, что способствует их выведению из организма. Реакции второй фазы обычно протекают намного быстрее, чем реакции первой фазы, поэтому скорость метаболизма ксенобиотика в большой степени зависит от скорости, с которой протекает реакция первой фазы.

Различные биохимические реакции метаболизма ксенобиотиков осуществляются в печени, почках, лёгких, кишечнике, мочевом пузыре, др. органах, что зачастую приводит к заболеваниям этих органов: циррозу и раку печени, раку мочевого пузыря, проч. Для примера: в печени происходят многие ферментативные процессы расщепления ксенобиотиков, в почках – выведение низкомолекулярных продуктов метаболизма. Метаболизм этилового спирта вызывает цирроз печени, а ртуть, свинец, цинк, кадмий вызывают некроз почек.

-

[3] В скобках – для специализированных продуктов питания.

[4] В скобках – для сырья, предназначенного для детских и диетических продуктов.

[5] В пересчёте на исходный продукт.

[6] В скобках – для детского питания.