Biotransformace a vylučování. Ing. Zuzana Honzajková, Ph.D.

Podobné dokumenty
Biotransformace a vylučování. Ing. Zuzana Honzajková

Biotransformace Vylučování

Biotransformace Vylučování

Biotransformace xenobiotik. M. Balíková

Metabolismus xenobiotik. Vladimíra Kvasnicová

Klinická fyziologie a farmakologie jater a ledvin. Eva Kieslichová KARIP, Transplantcentrum

Osud xenobiotik v organismu Biotransformace. M. Balíková

Osud xenobiotik v organismu. M. Balíková

Osud léčiv v organismu, aplikace léčiv. T.Sechser

FYZIOLOGIE VYLUČOVÁNÍ - exkrece

Farmakokinetika II. Letní semestr MVDr. PharmDr. R. Zavadilová, CSc.

Cesta cizorodých látek lidským organismem

METABOLISMUS NIKOTINU U ČLOVĚKA

Exkrece = Exkrety Exkrementy

Metabolismus xenobiotik. Vladimíra Kvasnicová

AMINOKYSELINY REAKCE

Eliminace léčiv. Doc. PharmDr. František Štaud, Ph.D.

Biotransformace xenobiotik

Biotransformace cizorodých látekl. Eva Samcová

Hygiena a toxikologie, 3. ročník, Ekologie a životní prostředí

SOUSTAVA VYLUČOVACÍ. vylučovací soustava = ledviny + odvodné cesty močové vylučovací soustava = ledviny + močovody + močový měchýř + močová trubice

OSUD CIZORODÝCH LÁTEK V ORGANISMU. VSTUP, METABOLICKÉ PŘEMĚNY A VYLUČOVÁNÍ

Metabolismus bílkovin. Václav Pelouch

Biochemie jater. Vladimíra Kvasnicová

Toxické látky v potravinách s nebezpečím onkologické aktivace

2. Základy farmakologie (1)

METABOLISMUS SACHARIDŮ

Farmakokinetika I. Letní semestr 2015 MVDr. PharmDr. R. Zavadilová, CSc.

Funkční anatomie ledvin Clearance

Propojení metabolických drah. Alice Skoumalová

Enzymologie. Věda ležící na pomezí fyz. ch. a bioch. Zabývá se problematikou biokatalyzátorů.

Hygiena a toxikologie, 3. ročník, Ekologie a životní prostředí

Název školy: Číslo a název sady: klíčové aktivity: VY_32_INOVACE_179_Toxikologie organických látek_pwp

LEDVINOVÁ KONTROLA HOMEOSTÁZY


Anatomie, fyziologie a vyšetřovací metody močového ústrojí I.

Vzdělávací oblast: Člověk a příroda. Vyučovací předmět: Chemie. Třída: kvarta. Očekávané výstupy. Poznámky. Přesahy. Průřezová témata.

DERIVÁTY - OPAKOVÁNÍ

Chemické mutageny a jejich rozdělení

BILIRUBIN a IKTERUS. Vznik a metabolismus bilirubinu:

Aldehydy, ketony, karboxylové kyseliny

TOXICITA ÚČINKY NOX. M. Balíková Ústav soudního lékařství a toxikologie 1. LF UK a VFN

Xenobiochemie. Přednáška pro mediky. Prof. Dr. Sixtus Hynie, DrSc. ÚLB, 1. LF UK v Praze

C = ß 60 x t. redukční faktor: = 0,6 = 0,7. ß 60 = 0,12 0,20 g/kg za 1 hod.

Organická chemie 3.ročník studijního oboru - kosmetické služby.

Vymezení předmětu toxikologie potravin, mechanismus působení jedů, metody hodnocení toxicity, klasifikace jedů, historické údaje

SADA VY_32_INOVACE_CH1

Karboxylové kyseliny a jejich funkční deriváty

Karbonylové sloučeniny

Optimalizace vysokoškolského studia zahradnických oborů na Zahradnické fakultě v Lednici Reg. č.: CZ.1.07/2.2.00/

Toxikokinetika. Vstup xenobiotik do organismu METABOLISMUS. vstup (podání) xenobiotik intravaskulární absorpce odpadá intravenosní (i.v.

Toxikokinetika. Vstup xenobiotik do organismu. Toxikokinetika. Vstup xenobiotik do organismu. Vstup xenobiotik do organismu

ENZYMY 2. FÁZE BIOTRANSFORMACE:

Vlastnosti látek-ovlivnění účinku a osudu látky v prostředí. Chemické faktory ovlivňující toxicitu. Faktory ovlivňující toxicitu

Štěpení lipidů. - potravou přijaté lipidy štěpí lipázy gastrointestinálního traktu

Kloubní výživa Ecce Vita s hydrolizovaným Kolagenem

Digitální učební materiál

Vstup látek do organismu

Farmakologie. Farmakokinetika = vliv organismu na lék, Farmakodynamika = vliv léku na organismus (terapeutické a nežádoucí účinky)

Procvičování aminokyseliny, mastné kyseliny

Organické látky. Organická geochemie a rozpuštěný organický uhlík

Metabolismus krok za krokem - volitelný předmět -

3. ročník Vzdělávací obor - Člověk a příroda

Integrace metabolických drah v organismu. Zdeňka Klusáčková

Školní vzdělávací program

Téma : DERIVÁTY VYPRACOVAT NEJPOZDĚJI DO

vysoká schopnost regenerace (ze zachovalých buněk)

CH 2 = CH 2 ethen systematický název propen CH 2 = CH CH 3 but-1-en CH 2 = CH CH 2 CH 3 but-2-en CH 3 CH = CH CH 3 buta-1,3-dien CH 2 = CH CH = CH 2

sloučeniny C, H, O Cukry = glycidy = sacharidy staré názvy: uhlohydráty, uhlovodany, karbohydráty

Funkce jater 7. Játra stavba, struktura jaterní buňky, žluč. Metabolismus základních živin v játrech. Metabolismus bilirubinu.

sp.zn.sukls103802/2015 Souhrn údajů o přípravku 1. NÁZEV PŘÍPRAVKU ANDROCUR DEPOT 300 mg, injekční roztok

METABOLISMUS TOXICKÝCH LÁTEK V BOHUMIL SOUČEK

ALKOHOL A JÁTRA. Metabolismus etylalkoholu. Petr Schneiderka ÚLD LF OU a FN Ostrava 1


SOUHRN ÚDAJŮ O PŘÍPRAVKU

4. ročník - seminář Vzdělávací obor - Člověk a příroda

SOUHRN ÚDAJŮ O PŘÍPRAVKU

1. ročník Počet hodin

2. Karbonylové sloučeniny

Infuzní roztok. Roztok je čirý, bezbarvý až slabě narůžověle-oranžový. Vnímání zabarvení se může lišit. Teoretická osmolarita: 305 mosm/l ph: 4,5 5,5

PARALEN 500 tablety. Doporučené dávkování paracetamolu; VĚK HMOTNOST Jednotlivá dávka Max. denní dávka kg

Biochemie jater. Eva Samcová

Bp1252 Biochemie. #2 Biologicky významné organické sloučeniny

CZ.1.07/1.5.00/ Člověk a příroda

Zmírnění mírné až průměrné pooperační bolesti a zánětu po chirurgických zákrocích u koček kupř. po ortopedických operacích a operacích měkkých tkání.

Základní chemické pojmy

Digitální učební materiál

SOUHRN ÚDAJŮ O PŘÍPRAVKU

Acidobazická rovnováha H+ a ph Vodíkový iont se skládá z protonu, kolem něhož neobíhá žádný elektron. Proto je vodíkový iont velmi malý a je

Biochemie dusíkatých látek při výrobě vína

Etanol Etanol je obsažen v alkoholických nápojích: whisky, slivovice apod. obsahují %, vína 6 12 % a pivo 2 5 % etanolu V klinické praxi se vysk

Ukázky z pracovních listů z biochemie pro SŠ A ÚVOD

Chemie 2018 CAUS strana 1 (celkem 5)

Biologické materiály k biochemickému vyšetření

Intermediární metabolismus. Vladimíra Kvasnicová

nenasycené uhlovodíky nestálé, přeměňují se na karbonyly

Xenobiotika a jejich analýza v klinických laboratořích

ZŠ ÚnO, Bratří Čapků 1332

Charakteristika analýzy:

ANÉMIE CHRONICKÝCH CHOROB

Transkript:

Biotransformace a vylučování.

XENOBIOTIKA V ORGANISMU vstup látky do organismu Dochází k absorpci a distribuci k cílovým orgánům/receptorům (srdce, plíce, CNS ) Exkrece (vyloučení z organismu) (moč, stolice, sliny, plíce ) Metabolismus - Biotransformace.

Biotransformace proces chemické přeměny látek v organismu, vedoucí k látkám, které se z těla vyloučí změna chemické struktury a fyzikálních vlastností => změna biologické účinnosti => změna schopnosti průniku membránami a vyloučení z organismu Např. lipofilní => hydrofiní => vyloučení ledvinami produkt - méně aktivní až neaktivní => detoxikace - aktivnější až aktivní => aktivace (intoxikace) enzymaticky katalyzované reakce.

Enzymová katalýza biotransformací enzym (biokatalyzátor) - snížení aktivační energie příslušné reakce jeden enzym může katalyzovat biotransformaci více substrátú Mechanizmus účinku enzymů

. 5

1. fáze 2. fáze Toxická látka Metabolit Konjugát I. Fáze biotransformace zavedení polární funkční skupiny do molekuly lipofilní tox. látky (- OH, -NH 2, -SH, = CO, - COOH ) v 1. fázi biotransformace může docházet jak ke snížení tak ke zvýšení toxicity Reakce : oxidace, redukce, hydrolýza

Biotransformační enzymy I.fáze CYP enzymy alkoholdehydrogenása, aldehyddehydrogenasa esterasy a amidasy Ing. Zuzana Honzajková

Cytochrom P450 I. fáze biotransformace probíhá za účasti tzv. CYP enzymů (cytochrom P450 a jeho isoformy) Jedná se o oxidázový systém hemových CYP2C19 enzymů různých isoforem, které vykazují substrátovou specificitu k určitým typům chemických látek. Lidské CYP se dělí na 3 série a ty se dále dělí na jednotlivé subtypy: Příklady: CYP 1A1 oxidace planárních aromatických systémů (benzen, naftalen, PAU (PAHs), CYP 1A2 planární molekuly s aromatickým aminem (např. kofein, paracetamol) CYP 2C9 metabolismus warfarinů a molekul s karboxylovou skupinou (ibuprofen) CYP 2D6 více než 70 skupin látek ATD (TCA, SSRI), antypsychotika, ß-blokátory (propanolol, atenolol ), analgetika (kodein, fentanyl)

Biotransformační reakce I. fáze oxidace alkany alkoholy aldehydy karboxylové k. R-H R-OH R-CHO R-COOH redukce nitro-sloučeniny nitroso -sloučeniny hydroxyl aminy aminy R-NO 2 R-N=O R-NH-OH R-NH2 hydrolýza estery kyseliny a alkoholy R O O - R R-COOH + R-OH.

Biotransformace II. fáze velmi polární produkty I. fáze se mohou vylučovat přímo, ale většinou podstupují další reakce kondenzují s endogenními aktivními konjugačními činidly (produkty metabolismu buněk) podmínkou konjugační reakce je přítomnost amino, hydroxy, karbonylové nebo karboxylové skupiny Ing. Zuzana Honzajková

Biotransformační reakce II. fáze slučování s kyselinou glukuronovou sulfatace slučování s cysteinem acetylace A X Xenobiotikum s funkční skupinou nebo produkt 1. fáze biotransformace + B Y Konjugační činidlo enzym A B + X Y Konjugát Další produkt

Kys. glukuronová nejběžnější konjugační činidlo Syntetizuje se v játrech kombucha

k. Glukuronová musí být před samotnou konjugací nejdříve aktivována vzniká UDP-glukuronát. Až v této formě reaguje s molekulou xenobiotika, konjugaci katalyzuje UDP-glukuronyltransferáza. B Y

sulfátová konjugace Druhá nejběžnější reakce Donorem sulfátu (konjugační činidlo) je aktivní sulfát PAPS Konjugaci katalyzuje cytosolový enzym sulfotransferáza. PAPS 3-fosphoadenosin-5-fosphosulfát

Slučování s cysteinem konjugační činidlo glutathion využitý nejen při biotransformacích - velmi účinný antioxidant - detoxikace volných radikálů chrání mozek a játra před negativním vlivem kouření a ethanolu je významnou stavební součástí bílkovin reserva thiolových skupin při biotransformacích glutathion-s. transferása při redox reakcích s glutathionem je spolupůsobícím enzymem glutathionreduktáza nedostatek glutathionu může vést k urychlenému stárnutí buněk, k diabetes nebo k některým neurodegenerativním chorobám (Parkinsonova choroba)

Slučování s cysteinem konjugační činidlo glutathion tripeptid ze 3 aminokyselin: kyselina glutamová,cystein a glycin

acetylace Konjugační činidlo acetyl-s-koenzym A N - acetyl transferasa, O - acetyl transferasa

Příklady biotransformací benzen fenol fenyl sulfát, fenyl glukuronid toluen k. benzoová k. hippuronová ethanol acetaldehyd k. octová methanol formaldehyd k. mravenčí. Ing. Zuzana Honzajková

Benzen Biotransformace benzenu Sulfátová O S O 3 H konjugace Fenyl sulfát Fáze I P450 O H C O O H O Arenoxid O hydroxylace Fenol Fáze II O O H O H O H Glukuronidová Fenyl glukuronid Konjugace Molekulová hmotnost a polarita vzrůstá. Ing. Zuzana Honzajková

Biotransformace toluenu Cyp Cyp CH 3 CH 2 OH COOH toluen benzylalkohol benzoová kys. O C OH benzoová kys. glycin C O NH hippurová kyselina (N-benzoylglycin) CH 2 C O OH. Ing. Zuzana Honzajková

Biotransformace methanolu a ethanolu Alkoholdehydrogenáza Aldehyddehydrogenáza (F-THF-S) (F-THF- S - formyltetrahydrofolátsyntethasa). Ing. Zuzana Honzajková

Coprin blokuje aldehydehydrogenásu Hnojník inkoustový (Coprinopsis atramentaria), Hnojník třpytivý (Coprinellus micaceus), Hnojník význačný (Coprinopsis insignis)

Paracetamol (acetaminophen) NAPQI navázaný na jaterní buňku N-acetyl-pbenzochinonimin (NAPQI) Zdroj: Guengerich, P. F., Cytochrome P450s and Other Enzymes in Drug Metabolism and Toxicity, AAPS Journal. 2006; 8(1).

Játra se dokáží regenerovat - pověst o Prométheovi

Kde biotransformace probíhá Játra většina biotransformací Ing. Zuzana Honzajková

Játra se skládají z buněk hepatocytů které obsahují velké množství enzymů katalyzující příslušné biotransformační reakce Jaterní tepna (kyslík, nutrienty apod.) Jaterní žíla (metabolity, glukóza) Portální žíla (léčiva, drogy, toxiny, žlučové soli apod.) Žluč (metabolity vylučované do žluči, žlučové kys.) Gastrointestinální trakt (GIT)

Poškození jater steatóza - akumulace tuků v hepatocytech (jaterní buňky) hepatitická nekróza - odumírání jaterních buněk následkem akutní expozice (př. muchomůrka zelená) toxická hepatitida - zánět jater, akutní i chronický (př. ethanol, halogenované uhlovodíky, aromatické aminy, fenoly, Pb) cirhóza jater - tvorba vazivové tkáně v játrech, ubývá funkční tkáň, obvykle při chronické expozici (př. ethanol, methanol, vinylchlorid, arsen) zhoubné nádory jater - (př. vinylchlorid, arsen, polyaromatické uhlovodíky, aflatoxiny) Ing. Zuzana Honzajková

Ovlivnění biotransformace genetické faktory - př. fenylketonurie induktory a inhibitory mikrosomálních enzymů - induktory zvyšují aktivitu enzymů, inhibitory snižují onemocnění jater onemocnění srdce - nedostatečný průtok krve játry věk - nejcitlivější děti (ještě nevyvinuté mechanismy), starší lidé (opotřebované mechanismy) štěpení některých metabolitů ve střevech a jejich zpětná resorpce - entherohepatální oběh (př.digitoxin) pohlaví - u hlodavců samci biotransformují rychleji než samice, u člověka neprokázáno Ing. Zuzana Honzajková

Vylučování xenobiotikum je vylučováno: z jednotlivých orgánů a tkání - eliminace z celého těla exkrece ledviny - hlavní orgán vylučování z těla dalšími vylučovacími orgány jsou: játra - metabolity žlučí do střeva a do stolice, plíce - vydechováním těkavých látek GIT - stolicí jiné cesty - sliny, slzy, pot, mateřské mléko Ing. Zuzana Honzajková

Ledviny hlavni vylučovací orgán průměrná ledvina dospělého člověka je asi 10 cm dlouhá, až 7,5 cm široká a téměř 5 cm hluboká, váží asi 15 dkg a má tmavočervenou barvu; její tvar je fazolovitý Ing. Zuzana Honzajková

Nefron Nefron je základní stavební a funkční jednotka ledviny. každá ledvina jich obsahuje přibližně 1 milion. Nefron se skládá z glomerulu, Bowmanova pouzdra, proximálního tubulu, Henleovy kličky, distálního tubulu a sběracích kanálků.

Glomerulus

Ovlivnění vylučování ph moči chceme-li vyloučit kyselé (př. acylpyrin, barbituráty), zvýšíme ph moči NaHCO 3 (jedlá soda) chceme-li vyloučit bazické (př. amfetaminy), snížíme ph moči NH 4 Cl (regulátor kyselosti v potravinářství) poškození ledvin následky - v těle se hromadí některé odpadní látky, např. močovina nebo kreatinin, zvýšení krevního tlaku, Ing. Zuzana Honzajková

Kinetika vylučování nejjednodušší případ - hladina klesá exponenciálně s časem 1. rychlost dc/dt = - k.c c...koncentrace právě přítomná t...čas k...konstanta 2. právě přítomná koncentrace integrací v čase t 0 = 0 do t c t...koncentrace v čase t c t = c 0. e -kt c 0...počáteční koncentrace 3. poločas vylučování - právě polovina látky v těle 2c t = c 0 T = ln2/k Ing. Zuzana Honzajková

Xenobiotikum silně lipofilní - metabolicky stabilní lipofilní polární Akumulace v tukové tkáni 1 fáze biotransformace aktivace nebo inaktivace oxidace, redukce, hydrolýza polární 2 fáze biotransformace konjugační reakce hydrofilní extracelulární tekutiny vylučování játry cirkulace v plazmě exkrece ledvinami Ing. Zuzana Honzajková