Introdução à Biotransformação

Biotransformação é o processo pelo qual uma substância muda de um químico para outro (transformado) por uma reação química dentro do corpo. Metabolismo ou transformações metabólicas são termos frequentemente utilizados para o processo de biotransformação. Entretanto, o metabolismo às vezes não é específico para o processo de transformação, mas pode incluir outras fases da toxicocinética.

Figure 1. Processos de toxicocinética
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Importância da biotransformação

Biotransformação é vital para a sobrevivência porque transforma os nutrientes absorvidos (alimentos, oxigênio, etc.) em substâncias necessárias para as funções normais do corpo. Para alguns fármacos, é um metabolito que é terapêutico e não a droga absorvida.

Por exemplo, a fenoxibenzamina, uma droga dada para aliviar a hipertensão causada pelo feocromocitoma, um tipo de tumor, é biotransformada em um metabolito, que é o agente ativo.

Biotransformação também serve como um importante mecanismo de defesa, já que xenobióticos tóxicos e resíduos do corpo são convertidos em substâncias menos prejudiciais e substâncias que podem ser excretadas do corpo.

Tóxicos que são lipofílicos, não-polares e de baixo peso molecular são prontamente absorvidos através das membranas celulares da pele, trato gastrointestinal e pulmão. Estas mesmas propriedades químicas e físicas controlam a distribuição de um químico por todo o corpo e sua penetração nas células teciduais. Os tóxicos lipofílicos são difíceis de eliminar pelo organismo e podem acumular-se até níveis perigosos. Entretanto, a maioria dos tóxicos lipofílicos pode ser transformada em metabólitos hidrofílicos que têm menor probabilidade de passar através das membranas das células críticas. Os produtos químicos hidrofílicos são mais fáceis de eliminar pelo organismo do que as substâncias lipofílicas. A biotransformação é assim um mecanismo chave de defesa do corpo.

Felizmente, o corpo humano tem uma capacidade bem desenvolvida para biotransformar a maioria dos xenobióticos bem como os resíduos corporais.

Acredite?

Hemoglobina, o complexo ferro-proteína transportadora de oxigênio nos glóbulos vermelhos do sangue, é um exemplo de um resíduo corporal que deve ser eliminado. A destruição normal dos glóbulos vermelhos envelhecidos libera hemoglobina. A bilirrubina é um dos vários metabólitos da hemoglobina. Se o corpo não consegue eliminar a bilirrubina através do fígado devido a doença, medicamento ou infecção, a bilirrubina se acumula no corpo e os brancos dos olhos e da pele podem parecer amarelos. A bilirrubina é tóxica para o cérebro dos recém-nascidos e, se presente em altas concentrações, pode causar lesões cerebrais irreversíveis. A biotransformação da molécula lipofílica da bilirrubina no fígado resulta na produção de metabolitos hidrossolúveis (hidrofílicos) excretados na bílis e eliminados através das fezes.

Figure 2. Hemoglobina humana
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Complicações potenciais

O processo de biotransformação não é perfeito. A desintoxicação ocorre quando a biotransformação resulta em metabólitos de menor toxicidade. Em muitos casos, entretanto, os metabólitos são mais tóxicos que a substância mãe, um processo chamado bioativação. Ocasionalmente, a biotransformação pode produzir um metabolito invulgarmente reactivo que pode interagir com macromoléculas celulares como o ADN. Isto pode levar a efeitos muito sérios na saúde, como câncer ou defeitos congênitos.

Um exemplo é a biotransformação de cloreto de vinil em epóxido de cloreto de vinil, que se liga covalentemente ao DNA e ao RNA, um passo que leva ao câncer de fígado.