GIỚI THIỆU MÔN HỌC
CHƯƠNG 2 NGUYÊN LÝ CỦA ðỘC HỌC
2.2.3. Quỏ trỡnh chuyển húa ủộc chất tại cỏc cơ quan trong cơ thể Sau khi ủộc chất phõn bố ủến cỏc cơ quan của cơ thể, ở ủõy ủộc chất chịu tỏc
Chuyển húa ủộc chất ủược thực hiện ở hầu hết cỏc mụ, cỏc cơ quan trong cơ thể nhưng chủ yếu là ở gan. Một chất ủộc ủược chuyển húa ở cơ quan khỏc nhau thì có thể cho ra những dẫn xuất chuyển hóa không giống nhau.
Enzyme tham gia chuyển húa ủộc chất tập trung chủ yếu ở ty thể và tiểu thể của tế bào. Cỏc enzyme này thụng thường ủược tổng hợp ra ngay sau khi ủộc chất xâm nhập vào tế bào.
Thụng thường quỏ trỡnh chuyển húa ủộc chất biến ủổi ủộc chất từ chất khụng phõn cực khú ủào thải thành chất phõn cực tan tốt trong nước và dễ ủào thải.
Cỏc chất ủộc cú thể chịu nhiều kiểu chuyển húa sinh học khỏc nhau do ủú tạo ra những hợp chất khụng giống nhau. Cỏc phản ứng trao ủổi thường là phản ứng chuỗi và cú sự chồng chộo với cỏc phản ứng trao ủổi chất bỡnh thường.
Qúa trình chuyển hóa là một quá trình không hoàn hảo. Phần lớn phản ứng chuyển húa biến ủổi ủộc chất từ dạng ủộc sang dạng khụng ủộc hoặc dạng ớt ủộc hơn. Hay núi cỏch khỏc ủộc chất ủó ủược khử ủộc nhờ chuyển húa trong cơ thể.
Tuy nhiờn chuyển húa chất ủộc cú thể biến ủổi ủộc chất thành dạng cú hoạt tớnh mạnh, ủộc hơn so với chất ban ủầu. Trong trường hợp này ủộc chất ủó ủược hoạt hóa sinh học nhờ các phản ứng sinh học.
Quỏ trỡnh chuyển húa chịu ảnh hưởng của nhiều yếu tố: ủộ tuổi, di truyền, dinh ðộc chất (A)
Dẫn xuất ủộc chất (B)
Hỡnh 2.1: Sơ ủồ chuyển húa sinh học ủộc chất trong cơ thể
Giai ựoạn 1 Enzyme Dẫn xuất đào thải
phân cực
Dẫn xuất ủộc
Giai ủoạn 2
đào thải Phức chất dễ ủào thải (BC)
Gây thương tổn các phân tử sinh học (AND, protein, lipid,…)
Tổn thương, chết tế bào Sinh dị ứng, ủột biến, ung thư, quái thai, tổn thương cơ quan, tử vong.
Thụng thường cơ thể chuyển húa ủộc chất thụng qua 2 giai ủoạn. Sơ ủồ chuyển hóa chung như sau:
a) Phản ứng giai ủoạn 1:
Phản ứng giai ủoạn một là phản ứng chuyển hoỏ cỏc chất thành cỏc dẫn xuất, với cỏc nhúm chức năng thớch hợp cho phản ứng ở giai ủoạn hai. Phản ứng giai ủoạn một thường bao gồm 3 loại phản ứng: Phản ứng oxy húa, phản ứng khử và phản ứng thủy phân.
1- Phản ứng oxy hoá
Phản ứng oxy hóa là dạng thông thường nhất trong các phản ứng chuyển hoá ủộc chất. Phản ứng oxy húa cú vai trũ sỏt nhập oxy của khụng khớ và cỏc dẫn xuất của ủộc chất.
Rất nhiều ủộc chất như hydrocacbon mạch thẳng, vũng, hydrocacbon cú nhõn thơm, hợp chất của lưu huỳnh, hợp chất của nitơ, hợp chất của phospho,…bị oxy hóa sau khi vào cơ thể.
Cỏc enzyme tham gia phản ứng oxy húa phõn bố trong cỏc tế bào ủặc biệt cú nhiều trong tế bào gan. Enzyme này xỳc tỏc cho phản ứng oxy húa ủộc chất tạo ra cỏc gốc tự do là dẫn xuất ủộc chất cú hoạt tớnh mạnh và khử oxy tạo gốc O2., gốc
.OH rất hoạt ủộng và cú ủộc tớnh cao. Vớ dụ như cỏc dẫn xuất của epoxyd, dẫn xuất N-hydroxy, gốc tự do của hợp chất clo, gốc tự do OH., NO., là các dẫn xuất cú tớnh ủộc mạnh gõy ủột biến gen, ung thư và gõy hoại tử.
Cỏc gốc tự do này nếu khụng ủược khử ở phản ứng giai ủoạn 2 sẽ phản ứng với cỏc thành phần của cơ thể gõy hại ủến cơ thể sống. Vỡ vậy trong trường hợp
Hỡnh 2.2 : Sơ ủồ oxy húa chuyển húa ủộc chất
phản ứng oxy húa xảy ra quỏ mạnh và thường xuyờn sẽ dẫn ủến tỡnh trạng stress oxy hóa làm cho cơ thể bị suy nhược và dễ nhiễm bệnh.
Bảng 2.1: Một số dẫn xuất của ủộc chất cú ủộc tớnh mạnh ðộc chất Chất chuyển hóa ðộc tính
Aflatoxin B1 Aflatoxin-2,3-epoxyd Ung thư gan Benzen
Các hợp chất thơm ủa vũng
Các epoxyd
Tổn thương tủy xương, ung thư, ủộc tế bào
Cacbon tetra clorua
Gốc tự do Triclometan Hoại tử và ung thư gan
Cloruaform Phosgen Hoại tử gan và thận
Metanol Formandehyd Tỏc ủộng vừng mạc
Nitrat Nitrit Tăng methemoglobin trong máu
Nitrit Nitrosamin Ung thư gan, ung thư phổi
Parathion Paraxon Tê liệt thần kinh
ðộc chất sau khi vào cơ thể sẽ bị oxy hóa theo các phản ứng sau:
- Phản ứng oxy hóa rượu nhờ enzyme dehydrogenase
Rượu sau khi vào cơ thể sẽ ủược nhanh chúng oxy húa tạo thành aldehid và aldehid nhanh chúng bị oxy húa tạo thành axit. Axit này tiếp tục ủược oxy húa ủến sản phẩm cuối cùng là CO2 và H2O và tạo năng lượng cho cơ thể. Tuy nhhiên uống rượu thường xuyờn sẽ dẫn ủến làm giảm chức năng giải ủộc của men gan dẫn ủến gan nhiễm mỡ, xơ gan và ung thư gan. Mặt khỏc cũn gõy thiếu oxy lờn nóo làm cho nóo khụng hoạt ủộng bỡnh thường.
Oxy húa alcol bậc 1 hoặc bậc 2 ủược xỳc tỏc bởi enzyme alcol dehydrogenase, oxy hóa aldehyd bởi aldehiddehydrogenase. Các enzyme này chủ yếu phân bố trong gan và nằm trong tế bào chất. Hoạt tính của enzyme này phụ thuộc vào nhiều vào chế ủộ ăn uống, chế ủộ ăn uống thiếu protein sẽ làm giảm hoạt tính của enzyme.
Phản ứng oxy hóa rượu: