Indledning til biotransformation

BY admin
|

Biotransformation er den proces, hvorved et stof ændres fra et kemisk stof til et andet (omdannes) ved en kemisk reaktion i kroppen. Metabolisme eller metaboliske transformationer er udtryk, der ofte anvendes om biotransformationsprocessen. Metabolisme er dog nogle gange ikke specifikt for omdannelsesprocessen, men kan omfatte andre faser af toksikokinetikken.

Illustration af en menneskekrop med en halvcirkel over hovedet og torsoen, der repræsenterer procesflowet med absorption, distribution, biotransformation og udskillelse. Biotransformation, som er emnet for dette afsnit, er angivet med fed tekst.

Figur 1. Processer i toksikokinetik
(Billedkilde: Tilpasset fra iStock Photos, ©)

Biotransformationens betydning

Biotransformation er afgørende for overlevelsen, fordi den omdanner absorberede næringsstoffer (mad, ilt osv.) til stoffer, der er nødvendige for kroppens normale funktioner. For nogle lægemidlers vedkommende er det en metabolit, der er terapeutisk, og ikke det absorberede lægemiddel.

For eksempel biotransformeres phenoxybenzamin, et lægemiddel, der gives til lindring af hypertension forårsaget af fæokromocytom, en slags tumor, til en metabolit, som er det aktive stof.

Biotransformation fungerer også som en vigtig forsvarsmekanisme, da giftige xenobiotika og kroppens affaldsstoffer omdannes til mindre skadelige stoffer og stoffer, der kan udskilles fra kroppen.

Toksiske stoffer, der er lipofile, upolære og af lav molekylvægt, absorberes let gennem cellemembranerne i huden, GI-kanalen og lungerne. De samme kemiske og fysiske egenskaber styrer fordelingen af et kemikalie i hele kroppen og dets indtrængning i vævsceller. Lipofile giftige stoffer er svære for kroppen at fjerne og kan ophobes til farlige niveauer. De fleste lipofile toksiske stoffer kan imidlertid omdannes til hydrofile metabolitter, som er mindre tilbøjelige til at passere gennem membranerne i kritiske celler. Hydrofile kemikalier er lettere for kroppen at fjerne end lipofile stoffer. Biotransformation er således en vigtig forsvarsmekanisme for kroppen.

Glædeligvis har menneskekroppen en veludviklet evne til at biotransformere de fleste xenobiotika samt kroppens affaldsstoffer.

Vidste du det?

Hemoglobin, det ilttransporterende jern-proteinkompleks i røde blodlegemer, er et eksempel på et kropsaffald, der skal elimineres. Ved den normale destruktion af gamle røde blodlegemer frigøres hæmoglobin. Bilirubin er en af flere metabolitter af hæmoglobin. Hvis kroppen ikke kan fjerne bilirubin via leveren på grund af sygdom, medicin eller infektion, ophobes bilirubin i kroppen, og det hvide i øjnene og huden kan se gult ud. Bilirubin er giftigt for nyfødtes hjerne og kan, hvis det forekommer i høje koncentrationer, forårsage uoprettelige hjerneskader. Biotransformation af det lipofile bilirubinmolekyle i leveren resulterer i produktion af vandopløselige (hydrofile) metabolitter, der udskilles i galde og elimineres via afføringen.

Illustration af humant hæmoglobin

Figur 2. Humant hæmoglobin
(Billedkilde: Tilpasset fra iStock Photos, ©)

Potentielle komplikationer

Biotransformationsprocessen er ikke perfekt. Afgiftning sker, når biotransformationen resulterer i metabolitter med lavere toksicitet. I mange tilfælde er metabolitterne imidlertid mere giftige end modersubstansen, en proces, der kaldes bioaktivering. Undertiden kan biotransformationen producere en usædvanlig reaktiv metabolit, som kan interagere med cellulære makromolekyler som f.eks. DNA. Dette kan føre til meget alvorlige sundhedsvirkninger som f.eks. kræft eller fødselsdefekter.

Et eksempel er biotransformationen af vinylchlorid til vinylchloridepoxid, som binder kovalent til DNA og RNA, et trin, der fører til kræft i leveren.