Biotransformasi

Sebagai Biotransformasi adalah proses metabolisme di mana zat yang tidak dapat dikeluarkan diubah menjadi produk yang dapat dikeluarkan dengan bantuan proses kimia.

Apa biotransformasi itu?

Selama biotransformasi, zat lipofilik diubah menjadi zat yang lebih hidrofilik. Reaksi yang diperlukan untuk biotransformasi berlangsung terutama di hati.

Selama biotransformasi, zat lipofilik diubah menjadi zat yang lebih hidrofilik. Transformasi selanjutnya memungkinkan eliminasi.

Reaksi yang diperlukan untuk biotransformasi berlangsung terutama di hati. Secara keseluruhan, biotransformasi terdiri dari dua fase yang berbeda.

Fungsi & tugas

Dalam organisme manusia, dalam proses metabolisme fisiologis, zat berulang kali menumpuk yang tidak dapat dikeluarkan melalui tinja atau urin. Zat-zat ini sangat sering lipofilik (misalnya hormon steroid dan pigmen empedu), yang berarti zat-zat tersebut tidak atau hanya sangat sulit larut dalam air. Selain itu, tubuh juga menyerap zat asing atau zat hasil sintesis seperti obat atau obat dengan makanan. Jika zat-zat ini menumpuk di dalam tubuh, akan berakibat fatal. Oleh karena itu, perlu diubah menjadi bentuk yang dapat diekskresikan. Proses ini dikenal sebagai biotransformasi.

Biotransformasi terdiri dari dua fase yang berbeda: Reaksi fase I memasukkan gugus fungsi ke dalam zat asing atau metabolit dengan bantuan enzim sitokrom P450 protein heme. Karena jumlah toksin yang besar, juga terdapat sejumlah besar CYP 450. Satu enzim mampu mengubah banyak zat. Pada fase pertama, racun dinetralkan dan kemudian dipecah menjadi molekul kecil.

Pada fase berikutnya, ini kemudian dibuat larut dalam air dan dapat dikeluarkan melalui sekresi napas, urin atau keringat. Pada fase kedua, produk antara atau zat asing dari fase I digabungkan dengan zat yang larut dalam air. Ini dapat meningkatkan kelarutannya dalam air. Selain itu, produk reaksi didetoksifikasi dan diekskresikan.

Setelah fase II, proses transpor berlangsung melalui sistem limfatik, sirkulasi darah dan protein transpor, meskipun dalam beberapa kasus tidak ada metabolisme. Selain itu, berbagai reaksi seperti pemecahan GSS6 / GSH menjadi glukomat, sistein, atau N-asetilsistein terjadi.

Transpor membran dilakukan dengan bantuan pembawa khusus, seperti protein terkait resistensi multidrug. Produk yang muncul dalam fase II disebut konjugat. Zat yang aktif secara biologis atau beracun ini tidak dikenali secara spesifik oleh tubuh. Sebaliknya, proses tersebut disebabkan oleh enzim yang memiliki spesifisitas substrat yang sangat rendah. Ini menyebabkan reaksi di seluruh kelompok zat.

Penyakit & penyakit

Bagaimanapun, proses biotransformasi juga mengandung resiko. Dengan cara ini, zat yang tidak berbahaya juga dapat diubah menjadi racun. Contohnya adalah aflatoksin B1, yang berasal dari apa yang disebut Aspergillus flavus, yang ditemukan pada pistachio, kacang tanah atau jagung yang disimpan dengan buruk. Molekul yang diproduksi oleh jamur awalnya tidak aktif dan mencapai hati dengan makanan. Di sana diubah oleh enzim sitokrom P450 menjadi metabolit yang memiliki efek karsinogenik.

Jika metabolit toksik muncul dari suatu zat melalui biotransformasi, proses ini disebut keracunan. Contoh lain adalah metanol, yang biasanya tidak beracun. Namun, ketika dipecah, itu berubah menjadi formaldehida atau asam format.

Morfin menghasilkan apa yang dikenal sebagai morfin-6-glukuronida di hati, yang memiliki efek yang lebih kuat daripada morfin. Efek konversi ini juga disebut efek lintasan pertama.

Prosesnya juga memengaruhi pengobatan. Karena metabolisme, ini kehilangan aktivitasnya dan diekstraksi dari darah vena portal oleh hati. Namun, toksisitas juga dapat terjadi di sini, contohnya adalah metabolisme parasetamol dan alkohol. Karena pemecahan alkohol dan beberapa obat terjadi melalui sistem pengoksidasi etanol mikrosom yang sama, efek obat yang dikombinasikan dengan alkohol dapat diperkuat.

Gangguan biotransformasi terjadi pada tiga tingkatan yang berbeda:

• karena peningkatan atau penurunan aktivitas yang disebut enzim mikrosom (terutama di fase I)
• karena gangguan ekskresi bilier
• karena penurunan absorpsi xenobiotik di sel-sel hati.

Proses pengubahan zat lipofilik menjadi zat hidrofilik juga digunakan dalam molekul tubuh sendiri seperti bilirubin atau hormon steroid. Ini menonaktifkan mereka dan kemudian mengeluarkannya. Namun, dalam kasus gagal hati kronis, estrogen tidak dapat dinonaktifkan atau dikeluarkan, yang menyebabkan penumpukan di dalam tubuh.

Bilirubin diproduksi saat porfirin dipecah. Dalam konsentrasi yang lebih tinggi ia memiliki efek toksik dan oleh karena itu harus dihilangkan dari organisme. Namun, gangguan transportasi dapat terjadi di sini, termasuk, misalnya, sindrom Gilbert-Meulengracht, sindrom Rotor, atau sindrom Dubin-Johnson.

Gangguan biotransformasi juga dapat terjadi pada bayi prematur atau bayi baru lahir. Kapasitas glukuronidasi hati belum cukup berkembang sehingga obat atau bilirubin hanya dapat diubah dan diekskresikan secara tidak memadai. Penyakit hati tertentu seperti sirosis atau hepatitis juga dapat mengganggu aktivitas enzim biotransformasi. Dalam kebanyakan kasus, reaksi fase I lebih terpengaruh daripada reaksi fase II Di sini juga, obat diubah dan diekskresikan lebih lambat, yang memperpanjang waktu paruhnya, yang juga harus diperhitungkan secara terapeutik.