Krv se sastoji od formiranih elemenata - crvenih krvnih zrnaca, leukocita, krvnih pločica i tečnosti plazme.
crvena krvna zrnca Većina sisara ima ćelije sa jezgrom koje žive 30-120 dana.
U kombinaciji s kisikom, hemoglobin u crvenim krvnim zrncima formira oksihemoglobin, koji prenosi kisik do tkiva i ugljični dioksid iz tkiva u pluća. Kod goveda ima 5-7 miliona crvenih krvnih zrnaca u 1 mm3, 7-9 kod ovaca, 5-8 kod svinja i 8-10 miliona crvenih krvnih zrnaca kod konja.
Leukociti sposobne za samostalno kretanje, prolaze kroz zidove kapilara. Dijele se u dvije grupe: zrnati - granulociti i nezrnasti - agranulociti. Granularni leukociti se dijele na: eozinofile, bazofile i neutrofile. Eozinofili neutraliziraju strane proteine. Bazofili transportuju biološki aktivne supstance i učestvuju u zgrušavanju krvi. Neutrofili provode fagocitozu - apsorpciju mikroba i mrtvih ćelija.
Agranulociti sastoje se od limfocita i monocita. Po veličini se limfociti dijele na velike, srednje i male, a po funkciji na B-limfocite i T-limfocite. B-limfociti ili imunociti formiraju zaštitne proteine - antitijela koja neutraliziraju otrove mikroba i virusa. T-limfociti ili limfociti zavisni od timusa otkrivaju strane tvari u tijelu i regulišu zaštitne funkcije uz pomoć B-limfocita. Monociti su sposobni za fagocitozu, apsorbirajući mrtve ćelije, mikrobe i strane čestice.
Krvne ploče učestvuju u zgrušavanju krvi i luče serotonin, koji sužava krvne sudove.
Krv, zajedno sa limfom i tkivnom tečnošću, čini unutrašnje okruženje tela. Za normalne životne uslove potrebno je održavati konstantno unutrašnje okruženje. Tijelo održava na relativno konstantnom nivou količinu krvi i tkivne tekućine, osmotski tlak, reakciju krvi i tkivne tekućine, tjelesnu temperaturu itd. Konstantnost sastava i fizičkih svojstava unutrašnje sredine naziva se homeostaza. Održava se zahvaljujući kontinuiranom funkcioniranju organa i tkiva tijela.
Plazma sadrži proteine, glukozu, lipide, mliječnu i pirogrožđanu kiselinu, neproteinske dušične tvari, mineralne soli, enzime, hormone, vitamine, pigmente, kisik, ugljični dioksid, dušik. Najviše proteina u plazmi (6-8%) su albumini i globulini. Fibronogenski globulin je uključen u zgrušavanje krvi. Proteini, stvarajući onkotski pritisak, održavaju normalan volumen krvi i stalnu količinu vode u tkivima. Antitijela se formiraju od gama globulina, koji stvaraju imunitet u tijelu i štite ga od bakterija i virusa.
Krv obavlja sljedeće funkcije:
- hranljiva- prenosi hranljive materije (proizvode razgradnje proteina, ugljenih hidrata, lipida, kao i vitamina, hormona, mineralnih soli i vode) iz digestivnog trakta do ćelija tela;
- izlučivanje- uklanjanje metaboličkih produkata iz tjelesnih ćelija. Iz ćelija ulaze u tkivnu tečnost, a iz nje u limfu i krv. Krvlju se prenose do organa za izlučivanje - bubrega i kože - i uklanjaju iz tijela;
- respiratorni- prenosi kiseonik iz pluća do tkiva, a ugljični dioksid koji nastaje u njima do pluća. Prolazeći kroz kapilare pluća, krv oslobađa ugljični dioksid i apsorbira kisik;
- regulatorni- vrši humoralnu komunikaciju između organa. Endokrine žlijezde luče hormone u krv. Ove tvari se prenose krvlju u tijelo, djelujući na organe, mijenjajući njihovu aktivnost;
- zaštitni. Leukociti u krvi imaju sposobnost apsorbiranja mikroba i drugih stranih tvari koje ulaze u tijelo; proizvode antitijela koja nastaju kada mikrobi, njihovi otrovi, strani proteini i druge tvari prodiru u krv ili limfu. Prisustvo antitela u telu obezbeđuje njegov imunitet;
- termoregulatorna. Krv vrši termoregulaciju zbog kontinuirane cirkulacije i velikog toplotnog kapaciteta. U radnom organu, kao rezultat metabolizma, oslobađa se toplinska energija. Toplotu apsorbira krv i distribuira po cijelom tijelu, zbog čega krv pomaže u širenju topline po tijelu i održavanju određene tjelesne temperature.
Kod životinja u mirovanju približno polovina sve krvi cirkuliše u krvnim sudovima, a druga polovina se zadržava u slezeni, jetri, koži - u depou krvi. Ako je potrebno, tijelo isporučuje krv u krvotok. Količina usjeva kod životinja je u prosjeku 8% tjelesne težine. Gubitak 1/3-1/2 krvi može dovesti do smrti životinje.
Ako pronađete grešku, označite dio teksta i kliknite Ctrl+Enter.
U kontaktu sa
Drugovi iz razreda
Dodatni materijali na temu
2.4.7. Načini uklanjanja stranih tvari iz tijela
Načini i sredstva prirodnog uklanjanja stranih jedinjenja iz organizma su različiti. Po svom praktičnom značaju nalaze se na sledeći način: bubrezi - creva - pluća - koža.
Oslobađanje toksičnih tvari kroz bubrege odvija se kroz dva glavna mehanizma - pasivnu difuziju i aktivni transport.
Kao rezultat pasivne filtracije, u bubrežnim glomerulima nastaje ultrafiltrat koji sadrži mnoge toksične tvari, uključujući i neelektrolite, u istoj koncentraciji kao u plazmi. Cijeli nefron se može smatrati dugačkom polupropusnom cijevi, kroz čije zidove dolazi do difuzne izmjene između krvi koja teče i urina koji se formira. Istovremeno s konvektivnim strujanjem duž nefrona, toksične tvari difundiraju, poštujući Fickov zakon, kroz zid nefrona natrag u krv (pošto je njihova koncentracija unutar nefrona 3-4 puta veća nego u plazmi) duž gradijenta koncentracije. Količina supstance koja napušta tijelo u urinu ovisi o intenzitetu reverzne resorpcije. Ako je propusnost zida nefrona za datu supstancu visoka, tada se na izlazu koncentracije u urinu i krvi izjednačavaju. To znači da će brzina izlučivanja biti direktno proporcionalna brzini stvaranja urina, a količina izlučene tvari jednaka umnošku koncentracije slobodnog oblika otrova u plazmi i brzine diureze
l=kV m.
Ovo je minimalna vrijednost uklonjene supstance.
Ako je zid bubrežnog tubula potpuno nepropustan za toksičnu tvar, tada je količina otpuštene tvari maksimalna, ne ovisi o brzini diureze i jednaka je umnošku filtracijskog volumena i koncentracije slobodnog oblika. otrovne supstance u plazmi:
l=kV f.
Stvarni izlaz je bliži minimalnim vrijednostima nego maksimalnom. Propustljivost zida bubrežnih tubula za elektrolite topive u vodi određena je mehanizmima „nejonske difuzije“, odnosno proporcionalna je, prvo, koncentraciji nedisociranog oblika; drugo, stepen rastvorljivosti supstance u lipidima. Ove dvije okolnosti omogućavaju ne samo predviđanje efikasnosti bubrežnog izlučivanja, već i kontrolu, iako u ograničenoj mjeri, procesa reapsorpcije. U bubrežnim tubulima, neelektroliti, visoko topljivi u mastima, mogu prodrijeti pasivnom difuzijom u dva smjera: iz tubula u krv i iz krvi u tubule. Odlučujući faktor za izlučivanje putem bubrega je indeks koncentracije (K):
K = C u urinu / C u plazmi,
gdje je C koncentracija toksične tvari. K vrijednost<1 свидетельствует о преимущественной диффузии веществ из плазмы в мочу, при значении К>1 – obrnuto.
Smjer pasivne tubularne difuzije joniziranih organskih elektrolita ovisi o pH urina: ako je tubularni urin alkalniji od plazme, slabe organske kiseline lako prodiru u urin; ako je reakcija urina kiselija, slabe organske baze prelaze u nju.
Osim toga, bubrežni tubuli vrše aktivan transport jakih organskih kiselina i baza endogenog porijekla (na primjer, mokraćne kiseline, holina, histamina itd.), Kao i stranih spojeva slične strukture uz sudjelovanje istih nosača. (na primjer, strani spojevi koji sadrže amino grupu). Konjugati s glukuronskom, sumpornom i drugim kiselinama koji nastaju tijekom metabolizma mnogih toksičnih tvari također se koncentrišu u urinu zbog aktivnog tubularnog transporta.
Metale izlučuju prvenstveno bubrezi ne samo u slobodnom stanju, ako cirkulišu u obliku jona, već iu vezanom stanju, u obliku organskih kompleksa koji prolaze kroz glomerularnu ultrafiltraciju, a zatim aktivnim transportom prolaze kroz tubule. .
Oslobađanje toksičnih supstanci unesenih oralnim putem počinje u usnoj šupljini, gdje se u pljuvački nalaze mnogi elektroliti, teški metali itd. Međutim, gutanje pljuvačke obično doprinosi vraćanju ovih tvari u želudac.
Mnogi organski otrovi i njihovi metaboliti koji nastaju u jetri zajedno sa žučom ulaze u crijeva, dio se izlučuje iz tijela izmetom, a dio se reapsorbuje u krv i izlučuje urinom. Moguć je još složeniji put, koji se nalazi, na primjer, u morfiju, kada strana tvar uđe u krv iz crijeva i ponovo se vrati u jetru (intrahepatična cirkulacija otrova).
Većina metala zadržanih u jetri može se vezati za žučne kiseline (mangan) i izlučiti se kroz crijeva sa žuči. U ovom slučaju, oblik u kojem se ovaj metal taloži u tkivima igra važnu ulogu. Na primjer, metali u koloidnom stanju ostaju dugo u jetri i izlučuju se uglavnom izmetom.
Tako se kroz creva sa izmetom uklanjaju: 1) materije koje se peroralno ne apsorbuju u krv; 2) izolovani žuči iz jetre; 3) ušao u crijevo kroz membrane njegovog zida. U potonjem slučaju, glavna metoda transporta otrova je njihova pasivna difuzija duž gradijenta koncentracije.
Većina isparljivih neelektrolita se izlučuje iz tijela uglavnom nepromijenjena u izdahnutom zraku. Početna brzina oslobađanja plinova i para kroz pluća određena je njihovim fizičko-hemijskim svojstvima: što je niži koeficijent rastvorljivosti u vodi, to brže dolazi do njihovog oslobađanja, posebno dijela koji se nalazi u cirkulirajućoj krvi. Oslobađanje njihove frakcije deponovane u masnom tkivu je odloženo i odvija se mnogo sporije, pogotovo jer ova količina može biti vrlo značajna, jer masno tkivo može činiti više od 20% ukupne mase osobe. Na primjer, oko 50% hloroforma unesenog inhalacijom oslobađa se tokom prvih 8-12 sati, a ostatak se oslobađa u drugoj fazi oslobađanja, koja traje nekoliko dana.
Mnogi neelektroliti, koji prolaze sporu biotransformaciju u tijelu, oslobađaju se u obliku glavnih proizvoda razgradnje: vode i ugljičnog dioksida, koji se oslobađa s izdahnutim zrakom. Potonji nastaje tijekom metabolizma mnogih organskih spojeva, uključujući benzen, stiren, ugljični tetrahlorid, metil alkohol, etilen glikol, aceton itd.
Kroz kožu, posebno sa znojem, mnoge tvari - neelektroliti, napuštaju tijelo, i to: etil alkohol, aceton, fenoli, klorirani ugljovodonici, itd. Međutim, uz rijetke izuzetke (na primjer, koncentracija ugljičnog disulfida u znoju je nekoliko puta veća nego u urinu), ukupna količina tako uklonjene toksične tvari je mala i ne igra značajnu ulogu.
Prilikom dojenja postoji opasnost da neke toksične supstance rastvorljive u mastima uđu u bebin organizam sa mlekom, a posebno pesticidi, organski rastvarači i njihovi metaboliti.
| " |
Raznovrsnost uticaja hrane na ljudski organizam nije posledica samo prisustva energetskih i plastičnih materijala, već i ogromne količine hrane, uključujući manje komponente, kao i nenutritivnih jedinjenja. Potonji mogu imati farmakološku aktivnost ili imati štetne učinke.
Pojam biotransformacije stranih supstanci uključuje, s jedne strane, procese njihovog transporta, metabolizma i toksičnosti, s druge strane mogućnost uticaja pojedinih nutrijenata i njihovih kompleksa na ove sisteme, što u konačnici osigurava neutralizaciju i eliminacija ksenobiotika. Međutim, neki od njih su vrlo otporni na biotransformaciju i nanose štetu zdravlju. U ovom aspektu treba napomenuti i pojam detoksikacija - proces neutralizacije štetnih materija koje su ušle u biološki sistem. Trenutno je akumulirana prilično velika količina naučnog materijala o postojanju općih mehanizama toksičnosti i biotransformacije stranih tvari, uzimajući u obzir njihovu kemijsku prirodu i stanje tijela. Najviše proučavano mehanizam dvofazne detoksikacije ksenobiotika.
U prvoj fazi, kao odgovor organizma, dolazi do njihove metaboličke transformacije u različite intermedijarne spojeve. Ova faza je povezana sa sprovođenjem enzimskih reakcija oksidacije, redukcije i hidrolize, koje se obično dešavaju u vitalnim organima i tkivima: jetri, bubrezima, plućima, krvi itd.
Oksidacija ksenobiotike kataliziraju mikrozomalni enzimi jetre uz sudjelovanje citokroma P-450. Enzim ima veliki broj specifičnih izoforma, što objašnjava raznolikost toksičnih supstanci koje podliježu oksidaciji.
Oporavak sprovedeno uz učešće NADON-ovisnog flavoproteina i citokroma P-450. Kao primjer možemo navesti reakcije redukcije nitro- i azo spojeva u amine, a ketona u sekundarne alkohole.
Hidrolitička razgradnja Po pravilu, estri i amidi se podvrgavaju naknadnoj deesterifikaciji i deaminaciji.
Navedeni putevi biotransformacije dovode do promjena u molekuli ksenobiotika – povećanja polariteta, rastvorljivosti itd. To doprinosi njihovom uklanjanju iz organizma, smanjenju ili eliminaciji toksičnog efekta.
Međutim, primarni metaboliti mogu biti visoko reaktivni i toksičniji od matičnih toksičnih supstanci. Ovaj fenomen se naziva metabolička aktivacija. Reaktivni metaboliti dopiru do ciljnih ćelija, pokreću lanac sekundarnih katobiohemijskih procesa koji su u osnovi mehanizma hepatotoksičnih, nefrotoksičnih, kancerogenih, mutagenih, imunogenih efekata i odgovarajućih bolesti.
Od posebnog značaja kada se uzme u obzir toksičnost ksenobiotika je stvaranje međuoksidacionih produkata slobodnih radikala, što uz proizvodnju reaktivnih metabolita kiseonika dovodi do indukcije lipidne peroksidacije (LPO) bioloških membrana i oštećenja živih ćelija. U ovom slučaju važnu ulogu igra stanje antioksidativnog sistema organizma.
Druga faza detoksikacije povezana je sa tzv reakcije konjugacije. Primjer su reakcije vezivanja aktivnog -OH; -NH2; -COOH; SH-grupe metabolita ksenobiotika. Najaktivniji učesnici u reakcijama neutralizacije su enzimi iz porodice glutation transferaza, glukoroniltransferaza, sulfotransferaza, aciltransferaza itd.
Na sl. Na slici 6 prikazan je opšti dijagram metabolizma i mehanizma toksičnosti stranih supstanci.
Rice. 6.
Na metabolizam ksenobiotika mogu uticati mnogi faktori: genetski, fiziološki, faktori okoline, itd.
Od teorijskog i praktičnog interesa je da se zadržimo na ulozi pojedinih komponenti hrane u regulaciji metaboličkih procesa i implementaciji toksičnosti stranih supstanci. Takvo učešće se može javiti u fazama apsorpcije u gastrointestinalnom traktu, hepatičko-intestinalnoj cirkulaciji, transportu krvi, lokalizaciji u tkivima i ćelijama.
Među glavnim mehanizmima biotransformacije ksenobiotika važni su procesi konjugacije sa redukovanim glutationom - T-y-glutamil-D-cisteinil glicinom (TSH) - glavnom tiolnom komponentom većine živih ćelija. TSH ima sposobnost redukcije hidroperoksida u reakciji glutation peroksidaze i kofaktor je u formaldehid dehidrogenazi i glioksilazi. Njegova koncentracija u ćeliji (ćelijski bazen) značajno zavisi od proteina i aminokiselina koje sadrže sumpor (cistein i metionin) u prehrani, pa nedostatak ovih nutrijenata povećava toksičnost širokog spektra opasnih hemikalija.
Kao što je gore navedeno, važnu ulogu u očuvanju strukture i funkcija žive ćelije kada je izložena aktivnim metabolitima kiseonika i produktima oksidacije stranih supstanci slobodnih radikala igra antioksidativni sistem organizma. Sastoji se od sledećih glavnih komponenti: superoksid dismutaze (SOD), redukovanog glutationa, nekih oblika glutation-B-transferaze, vitamina E, C, p-karotena, elementa u tragovima selena - kao kofaktora glutation peroksidaze, kao i nenutritivne komponente hrane - širok spektar fitokomponenti (bioflavonoida).
Svako od ovih jedinjenja ima specifično dejstvo u opštem metaboličkom transporteru, formirajući antioksidativni odbrambeni sistem organizma:
- SOD, u svoja dva oblika - citoplazmatski Cu-Zn-SOD i mitohondrijski-Mn zavisan, katalizuje reakciju dismutacije 0 2 _ u vodikov peroksid i kiseonik;
- ESH (uzimajući u obzir gore navedene funkcije) ostvaruje svoje djelovanje u nekoliko smjerova: održava sulfhidrilne grupe proteina u reduciranom stanju, služi kao donor protona za glutation peroksidazu i glutation-D-transferazu, djeluje kao nespecifični neenzimski gasitelj slobodnih radikala kiseonika, koji se konačno pretvaraju u oksidativni glutation (TSSr). Njegovu redukciju katalizira rastvorljiva NADPH zavisna glutation reduktaza, čiji je koenzim vitamin B2, koji određuje ulogu potonjeg u jednom od puteva biotransformacije ksenobiotika.
Vitamin E (os-tokoferol). Najznačajniju ulogu u sistemu regulacije peroksidacije lipida ima vitamin E, koji neutrališe slobodne radikale masnih kiselina i redukovane metabolite kiseonika. Zaštitna uloga tokoferola dokazana je pod utjecajem niza zagađivača okoliša koji izazivaju peroksidaciju lipida: ozona, NO 2 , CC1 4 , Cd, Pb itd.
Uz antioksidativno djelovanje, vitamin E ima i antikancerogena svojstva - inhibira N-nitrozaciju sekundarnih i tercijalnih amina u gastrointestinalnom traktu uz stvaranje kancerogenih N-nitrozamina, ima sposobnost blokiranja mutagenosti ksenobiotika i utječe na aktivnost monooksigenazni sistem.
Vitamin C. Antioksidativni efekat askorbinske kiseline u uslovima izlaganja toksičnim supstancama koje izazivaju peroksidaciju lipida manifestuje se povećanjem nivoa citokroma P-450, aktivnosti njegove reduktaze i brzine hidroksilacije supstrata u mikrozomima jetre.
Najvažnija svojstva vitamina C povezana sa metabolizmom stranih jedinjenja su takođe:
- sposobnost inhibiranja kovalentnog vezivanja na makromolekule aktivnih intermedijarnih spojeva različitih ksenobiotika - acetomionofena, benzena, fenola itd.;
- blokira (slično vitaminu E) nitrozaciju amina i stvaranje kancerogenih jedinjenja pod izlaganjem nitritu.
Mnoge strane tvari, kao što su komponente duhanskog dima, oksidiraju askorbinsku kiselinu u dehidroaskorbat, smanjujući na taj način njen sadržaj u tijelu. Ovaj mehanizam je osnova za određivanje snabdijevanja vitaminom C pušača, organiziranih grupa, uključujući radnike industrijskih preduzeća koji su u kontaktu sa štetnim stranim tvarima.
Da bi se spriječila hemijska karcinogeneza, nobelovac L. Pauling preporučio je upotrebu megadoza koje premašuju dnevne potrebe 10 ili više puta. Izvodljivost i djelotvornost ovakvih količina ostaje kontroverzna, jer se zasićenost tkiva ljudskog tijela u ovim uvjetima osigurava dnevnom konzumacijom 200 mg askorbinske kiseline.
Nenutritivne komponente hrane koje formiraju antioksidativni sistem organizma uključuju dijetalna vlakna i biološki aktivne fitokomponente.
Alimentarna vlakna. To uključuje celulozu, hemicelulozu, pektine i lignin, koji su biljnog porijekla i na njih ne djeluju probavni enzimi.
Dijetalna vlakna mogu utjecati na biotransformaciju stranih tvari u sljedećim područjima:
- utječući na peristaltiku crijeva, ubrzavaju prolaz sadržaja i time smanjuju vrijeme kontakta toksičnih tvari sa sluznicom;
- promjena sastava mikroflore i aktivnosti mikrobnih enzima uključenih u metabolizam ksenobiotika ili njihovih konjugata;
- imaju svojstva adsorpcije i kationske izmjene, što omogućava vezanje hemijskih agenasa, odgađanje njihove apsorpcije i ubrzavanje izlučivanja iz tijela. Ova svojstva utječu i na hepatičko-crijevnu cirkulaciju i osiguravaju metabolizam ksenobiotika koji ulaze u tijelo različitim putevima.
Eksperimentalnim i kliničkim studijama utvrđeno je da uključivanje celuloze, karagenina, guar gume, pektina i pšeničnih mekinja u ishranu dovodi do inhibicije (3-glukuronidaze i mucinaze crijevnih mikroorganizama. Ovaj efekat treba smatrati još jednom sposobnošću dijetalnih vlakana da transformiše strane supstance sprečavanjem hidrolize konjugata ovih supstanci, uklanjajući ih iz hepatičko-intestinalne cirkulacije i povećavajući izlučivanje iz organizma metaboličkim produktima.
Postoje dokazi o sposobnosti niskometoksiliranog pektina da veže živu, kobalt, olovo, nikl, kadmijum, mangan i stroncijum. Međutim, ova sposobnost pojedinih pektina zavisi od njihovog porekla i zahteva proučavanje i selektivnu upotrebu. Na primjer, citrusni pektin ne ispoljava vidljiv efekat adsorpcije, slabo aktivira 3-glukuronidazu crijevne mikroflore, a karakterizira ga nedostatak preventivnih svojstava u slučaju inducirane kemijske kancerogeneze.
Biološki aktivni fitokomponenti. Neutralizacija toksičnih supstanci uz učešće fito spojeva povezana je s njihovim osnovnim svojstvima:
- utječu na metaboličke procese i neutraliziraju strane tvari;
- imaju sposobnost vezanja slobodnih radikala i reaktivnih metabolita ksenobiotika;
- inhibiraju enzime koji aktiviraju strane tvari i aktiviraju enzime za detoksikaciju.
Mnogi prirodni fito-spojevi imaju specifična svojstva kao induktori ili inhibitori toksičnih agenasa. Organska jedinjenja sadržana u tikvicama, karfiolu i prokulici, te brokuli sposobna su da induciraju metabolizam stranih supstanci, što potvrđuje ubrzanje metabolizma fenacetina i ubrzanje poluživota antipirina u krvnoj plazmi ispitanika koji su primili povrće krstaša u njihovoj ishrani.
Posebna pažnja posvećena je svojstvima ovih jedinjenja, kao i fitojedinjenja čaja i kafe - katehina i diterpena (kafeol i kafestol) - koji stimulišu aktivnost monooksigenaznog sistema i glutation-S-transferaze jetre i crevne sluzokože. Ovo posljednje leži u osnovi njihovog antioksidativnog učinka kada su izloženi kancerogenima i antikancerogenom djelovanju.
Preporučljivo je osvrnuti se na biološku ulogu drugih vitamina u procesima biotransformacije stranih supstanci koje nisu povezane sa antioksidativnim sistemom.
Mnogi vitamini obavljaju funkciju koenzima direktno u enzimskim sistemima povezanim sa metabolizmom ksenobiotika, kao i u enzimima za biosintezu komponenti sistema biotransformacije.
Tiamin (vitamin B t). Poznato je da nedostatak tiamina izaziva povećanje aktivnosti i sadržaja komponenti sistema monooksigenaze, što se smatra nepovoljnim faktorom koji doprinosi metaboličkoj aktivaciji stranih supstanci. Stoga, unos vitamina u ishrani može igrati određenu ulogu u mehanizmu detoksikacije ksenobiotika, uključujući industrijske otrove.
Riboflavin (vitamin B 2). Funkcije riboflavina u procesima biotransformacije stranih supstanci ostvaruju se uglavnom kroz sljedeće metaboličke procese:
- učešće u metabolizmu mikrosomalnih flavoproteina NADPH-citokrom P-450 reduktaze, NADPH-citokrom b 5 reduktaze;
- osiguravanje rada aldehid oksidaza, kao i glutation reduktaze kroz ulogu koenzima FAD-a uz stvaranje TSH iz oksidiranog glutationa.
Eksperiment na životinjama pokazao je da nedostatak vitamina dovodi do smanjenja aktivnosti UDP-glukuroniltransferaze u mikrosomima jetre na osnovu smanjenja brzine glukuronidne konjugacije /7-nitrofenola i o-aminofenola. Postoje dokazi o povećanju sadržaja citokroma P-450 i brzine hidroksilacije aminopirina i anilina u mikrosomima s nutritivnim nedostatkom riboflavina kod miševa.
Kobalamini (vitamin B 12) i folna kiselina. Sinergistički efekat razmatranih vitamina na procese biotransformacije ksenobiotika objašnjava se lipotropnim dejstvom kompleksa ovih nutrijenata, čiji je najvažniji element aktivacija glutation-D-transferaze i organska indukcija monooksigenaznog sistema. .
Klinička ispitivanja su pokazala razvoj nedostatka vitamina B12 kada je tijelo izloženo dušikovom oksidu, što se objašnjava oksidacijom CO 2+ u CO e+ prstenu kobalamina i njegovom inaktivacijom. Potonje uzrokuje nedostatak folne kiseline, koji se temelji na nedostatku regeneracije njenih metabolički aktivnih oblika u ovim uvjetima.
Koenzimski oblici tetrahidrofolne kiseline, zajedno sa vitaminom B12 i Z-metioninom, učestvuju u oksidaciji formaldehida, pa nedostatak ovih vitamina može dovesti do povećane toksičnosti formaldehida i drugih jednougljičnih jedinjenja, uključujući metanol.
Generalno, možemo zaključiti da nutritivni faktor može igrati važnu ulogu u procesima biotransformacije stranih supstanci i prevenciji njihovog štetnog djelovanja na organizam. U tom pravcu je prikupljeno mnogo teoretskog materijala i činjeničnih podataka, ali mnoga pitanja ostaju otvorena i zahtijevaju daljnja eksperimentalna istraživanja i kliničku potvrdu.
Potrebno je naglasiti potrebu praktičnih načina implementacije preventivne uloge nutritivnog faktora u procesima metabolizma stranih supstanci. To uključuje razvoj naučno utemeljene dijete za određene grupe stanovništva gdje postoji rizik od izloženosti različitim prehrambenim ksenobioticima i njihovim kompleksima u obliku dodataka prehrani, specijalizirane hrane i dijete.
Kao što znate, gotovo sve strane tvari koje ulaze u tijelo, uključujući lijekove, metaboliziraju se u njemu i zatim izlučuju. Poznato je da se pojedinci međusobno razlikuju po brzini metabolizma lijekova i njihovog uklanjanja iz tijela: ovisno o prirodi kemijske tvari, ta razlika može biti od 4 do 40 puta. Kada se metabolizira i eliminira sporo, određeni lijek se može akumulirati u tijelu i, obrnuto, neki pojedinci mogu brzo eliminirati stranu tvar iz tijela.
Uklanjanje stranih supstanci olakšavaju enzimi koji ih meboliziraju. Međutim, prisustvo ovih potonjih u organizmu zavisi prvenstveno od nasljednih faktora, iako na njihovu aktivnost mogu utjecati godine, spol, hrana, bolest itd.
Razumna je pretpostavka da osoba čiji enzimski sistem brže i u većoj mjeri pretvara karcinogene u njihove krajnje oblike verovatnije će razviti rak od osobe koja sporije metabolizira karcinogene. I u ovom slučaju su pronađene veoma velike razlike između pojedinaca. Na primjer, aktivnost enzima epoksid hidrataze, koji metabolizira kancerogene PAH-ove, a koji se nalazi u mikrosomima jetre više od sedamdeset osoba, kod osobe s najvećom brzinom metabolizma može biti 17 puta veća od njegove aktivnosti kod osobe sa najniža metabolička stopa. Drugi enzimi povezani s metabolizmom karcinogena također pokazuju velike međuindividualne razlike.
Treba imati na umu da se ovi enzimi jako razlikuju u svom djelovanju u različitim tkivima iste osobe (pluća, jetra ili krvna zrnca). Ali njihova aktivnost se može promijeniti i u istom tkivu iste osobe (zbog starenja, pod utjecajem bolesti, kao rezultat djelovanja lijekova, pod utjecajem hrane ili indukcije enzima). Također nije vrijedno naglašavati da je aktivnost enzima povezanih s metabolizmom kancerogenih tvari u tkivima različitih životinja različita; Razlika između životinjskog i ljudskog tkiva je još veća.
Međutim, istraživači su i dalje pokušavali približno odrediti kancerogenu opasnost za pojedince na osnovu djelovanja enzima koji pretvaraju štetne tvari u tijelu u njihove krajnje oblike (tzv. metabolička aktivacija). Pretpostavlja se, iako ova pretpostavka nije sasvim opravdana, da aktivnost toksičnih enzima i enzima za detoksikaciju kancerogena u limfocitima krvi odražava stanje enzima iu drugim tkivima.
Određivanjem djelovanja benzo[a]piren hidroksilaze utvrđeno je da ga homogenati limfocita pušača sadrže 52% više nego slični homogenati nepušača. Veća aktivnost ovog enzima, koja izaziva metaboličku aktivaciju PAH-a, nađena je i u mikrozomima limfocita pušača i osoba koje uzimaju lijekove (do 93%). Ali istovremeno je utvrđeno da je aktivnost enzima glutation-S-transferaze, koji neutralizira PAH u organizmu, u homogenatu limfocita svih grupa (pušača, nepušača i osoba koje uzimaju lijekove) ostala približno isto. Iz ovoga se mogu izvući dva zaključka:
- Pušenje ne utiče samo na vaša pluća. Također može uzrokovati promjene u drugim tkivima, kao što su limfociti krvi. To znači da se o spremnosti jednog tkiva da metabolizira karcinogene može suditi samo na osnovu određivanja aktivnosti odgovarajućih enzima u drugim tkivima, na primjer, limfocitima.
- Dok pušenje povećava aktivnost “toksičnog” enzima AGG, aktivnost “detoksifikacijskog” enzima glutation-β-transferaze ostaje nepromijenjena. To bi moglo značiti da kod pušača većina prisutnih kancerogena prolazi kroz metaboličku aktivaciju, dok se neutralizirajuća aktivnost ne mijenja. To bi, vrlo općenito, moglo objasniti činjenicu da pušači imaju veću učestalost raka nego nepušači, ne samo kao rezultat povećanog unosa kancerogena, već i zbog povećane aktivnosti enzima koji pretvaraju karcinogene u njihove ultimativne forme.
Enzimi i njihova indukcija
Stoga se može razumno pretpostaviti da pojedinci koji imaju visoku aktivnost enzima koji pretvaraju kemijske karcinogene u njihove krajnje derivate pokazuju veću osjetljivost na rak od drugih. Stoga bi identifikacija osoba s povećanom aktivnošću takvih toksičnih enzima omogućila odabir onih s visokim rizikom od raka. Provođenje odgovarajućih preventivnih mjera za takve osobe – eliminisanje njihovog kontakta sa hemijskim kancerogenima, uzimanje lekova koji štite od raka – omogućilo bi smanjenje incidencije.
Aktivacija ovih enzima (npr. AGG, benzo[a]piren hidroksilaze) može biti posljedica nasljednih svojstava određene osobe, ili zbog indukcije, odnosno povećanja aktivnosti ovih enzima određenim hemikalijama. D.V. Nebart sugerira prisustvo lokusa gena Ar kod miša, koji je odgovoran za obezbjeđivanje takvog sistema enzima. Tijelo životinja koje posjeduju ovu genetsku osobinu (Ag lokus) reagira na kancerogene PAH njihovom ubrzanom metabolizmom i, posljedično, povećanom učestalošću raka. S druge strane, kod životinja koje nemaju ovu nasljednu osobinu, metabolizam je vrlo spor i učestalost bolesti je niska. Može se pretpostaviti da slične genetske osobine postoje i kod drugih životinjskih vrsta ili ljudi.
Još jedan faktor koji može povećati rizik od ove bolesti povećanjem aktivnosti toksičnih enzima je indukcija kemikalija. To uključuje, na primjer, poliklorirane enzime, koji sami po sebi nisu kancerogeni, ali pojačavanjem aktivnosti toksičnih enzima i njihovim izazivanjem mogu doprinijeti povećanom riziku od karcinogeneze kod osoba izloženih njihovom djelovanju.
Dakle, identifikacija onih osoba za koje se pretpostavlja da imaju veću osjetljivost na rak kao rezultat izloženosti hemijskim kancerogenima može se obaviti testiranjem aktivnosti toksičnog enzima (npr. benzo[a]-piren hidroksilaze) u njihovim limfocitima. Takav test je tehnički vrlo težak za implementaciju, štoviše, prema mnogim istraživačima, vrlo je nepouzdan. Kao što je već spomenuto, vrlo je teško, na osnovu aktivnosti jednog enzima u limfocitima, suditi o aktivnosti nekoliko enzima u drugim tkivima, posebno ako se ona lako mijenja spolom djelovanjem drugih hemikalija, starosti, hrane, bolesti. i drugi faktori. Stoga je potreban oprez u određivanju rizika od raka kod pojedinaca na osnovu aktivnosti enzima u njihovim stanicama.
Otrovi koji prodiru u tijelo, poput drugih stranih jedinjenja, mogu se podvrgnuti raznim biohemijskim transformacijama ( biotransformacija), što najčešće rezultira stvaranjem manje toksičnih tvari ( neutralizacija, ili detoksikaciju). Ali postoje mnogi poznati slučajevi povećane toksičnosti otrova kada se njihova struktura u tijelu promijeni. Postoje i spojevi čija se karakteristična svojstva pojavljuju tek kao rezultat biotransformacije. Istovremeno, određeni dio molekula otrova se oslobađa iz organizma bez ikakvih promjena ili čak ostaje u njemu manje ili više dugo, fiksiran proteinima u krvnoj plazmi i tkivima. Ovisno o jačini formiranog kompleksa "otrov-protein", djelovanje otrova se usporava ili potpuno gubi. Osim toga, struktura proteina može biti samo nosilac toksične tvari, dostavljajući je odgovarajućim receptorima. *
* (Terminom “receptor” (ili “struktura receptora”) označićemo “tačku primjene” otrova: enzim, objekt njegovog katalitičkog djelovanja (supstrat), kao i proteine, lipide, mukopolisaharide i druga tijela koja čine strukturu ćelija ili učestvuju u metabolizmu. Molekularne farmakološke ideje o suštini ovih koncepata će biti razmatrane u poglavlju. 2)
Proučavanje procesa biotransformacije omogućava nam da riješimo niz praktičnih pitanja u toksikologiji. Prvo, poznavanje molekularne suštine detoksikacije otrova omogućava da se ograde obrambeni mehanizmi organizma i da se na osnovu toga ocrtaju načini usmjerenog utjecaja na toksični proces. Drugo, o veličini doze otrova (lijeka) koja ulazi u organizam može se suditi po količini njihovih produkata transformacije koji se oslobađaju kroz bubrege, crijeva i pluća – metabolita, * što omogućava praćenje zdravstvenog stanja osoba uključenih u proizvodnja i upotreba otrovnih supstanci; Osim toga, kod raznih bolesti značajno je narušeno stvaranje i oslobađanje iz tijela mnogih produkata biotransformacije stranih tvari. Treće, pojava otrova u organizmu često je praćena indukcijom enzima koji kataliziraju (ubrzavaju) njihove transformacije. Stoga je, utječući na aktivnost induciranih enzima uz pomoć određenih supstanci, moguće ubrzati ili inhibirati biohemijske procese transformacije stranih spojeva.
* (Metaboliti se također obično shvataju kao različiti biohemijski proizvodi normalnog metabolizma (metabolizam))
Sada je utvrđeno da se procesi biotransformacije stranih supstanci odvijaju u jetri, gastrointestinalnom traktu, plućima i bubrezima (slika 1). Osim toga, prema rezultatima istraživanja profesora I. D. Gadaskine, * značajan broj toksičnih spojeva prolazi kroz nepovratne transformacije u masnom tkivu. Međutim, ovdje je glavni značaj jetra, tačnije mikrosomalni dio njenih stanica. U stanicama jetre, u njihovom endoplazmatskom retikulumu, lokalizirana je većina enzima koji kataliziraju transformaciju stranih tvari. Sam retikulum je pleksus linoproteinskih tubula koji prodiru u citoplazmu (slika 2). Najveća enzimska aktivnost povezana je sa takozvanim glatkim retikulumom, koji za razliku od grubog retikuluma nema ribozome na svojoj površini. ** Stoga ne čudi da se kod bolesti jetre naglo povećava osjetljivost tijela na mnoge strane tvari. Treba napomenuti da, iako je broj mikrosomalnih enzima mali, oni imaju veoma važno svojstvo - visok afinitet za različite strane supstance sa relativnom hemijskom nespecifičnošću. To im stvara priliku da uđu u reakcije neutralizacije s gotovo bilo kojim kemijskim spojem koji uđe u unutarnju sredinu tijela. Nedavno je dokazano prisustvo niza takvih enzima u drugim ćelijskim organelama (na primjer, u mitohondrijima), kao iu krvnoj plazmi i crijevnim mikroorganizmima.
* (Gadaskina I. D. Masno tkivo i otrovi. - U knjizi: Aktuelna pitanja industrijske toksikologije / Ed. N. V. Lazareva, A. A. Golubeva, E. T. Lykhipoy. L., 1970, str. 21-43)
** (Ribosomi su sferne ćelijske formacije promjera 15-30 nm, koje su centri za sintezu proteina, uključujući enzime; sadrže ribonukleinsku kiselinu (RNA))
Smatra se da je glavni princip transformacije stranih spojeva u tijelu osigurati najveću brzinu njihove eliminacije prenošenjem iz hemijskih struktura topljivih u mastima u više topive u vodi. U posljednjih 10-15 godina, kada se proučava suština biohemijskih transformacija stranih jedinjenja iz rastvorljivih u mastima u vodotopiva, sve veći značaj pridaje se tzv. citokrom P-450. Po strukturi je blizak hemoglobinu (posebno sadrži atome željeza s promjenjivom valentnošću) i konačna je karika u skupini oksidirajućih mikrosomalnih enzima - biotransformatora, koncentriranih uglavnom u stanicama jetre. * U tijelu, citokrom P-450 se može naći u 2 oblika: oksidiran i reduciran. U oksidiranom stanju prvo stvara kompleksno jedinjenje sa stranom tvari, koje se zatim reducira posebnim enzimom - citokrom reduktazom. Ovaj redukovani spoj tada reagira s aktiviranim kisikom, što rezultira stvaranjem oksidirane i, po pravilu, netoksične tvari.
* (Kovalev I. E., Malenkov A. G. Protok stranih supstanci: uticaj na čovečanstvo, - Priroda, 1980, br. 9, str. 90-101)
Biotransformacija toksičnih supstanci zasniva se na nekoliko vrsta hemijskih reakcija, koje rezultiraju dodavanjem ili eliminacijom metil (-CH 3), acetil (CH 3 COO-), karboksil (-COOH), hidroksil (-OH) radikala ( grupe), kao i atomi sumpora i grupe koje sadrže sumpor. Od velike važnosti su procesi razgradnje molekula otrova do ireverzibilne transformacije njihovih cikličkih radikala. Ali posebnu ulogu među mehanizmima za neutralizaciju otrova imaju reakcije sinteze, ili konjugacija, kao rezultat čega nastaju netoksični kompleksi - konjugati. Istovremeno, biohemijske komponente unutrašnje sredine tela koje ulaze u nepovratnu interakciju sa otrovima su: glukuronska kiselina (C 5 H 9 O 5 COOH), cistein ( 
), glicin (NH 2 -CH 2 -COOH), sumporna kiselina itd. Molekuli otrova koji sadrže nekoliko funkcionalnih grupa mogu se transformisati kroz 2 ili više metaboličkih reakcija. Usput napominjemo jednu značajnu okolnost: budući da je transformacija i detoksikacija toksičnih tvari uslijed reakcija konjugacije povezana s potrošnjom supstanci važnih za život, ovi procesi mogu uzrokovati nedostatak potonjih u tijelu. Tako se javlja druga vrsta opasnosti - mogućnost razvoja sekundarnih bolnih stanja zbog nedostatka potrebnih metabolita. Dakle, detoksikacija mnogih stranih supstanci ovisi o rezervama glikogena u jetri, budući da se iz nje stvara glukuronska kiselina. Stoga, kada velike doze tvari uđu u tijelo, čija se neutralizacija provodi stvaranjem estera glukuronske kiseline (na primjer, derivata benzena), smanjuje se sadržaj glikogena, glavne lako mobilizirane rezerve ugljikohidrata. S druge strane, postoje tvari koje pod utjecajem enzima mogu odcijepiti molekule glukuronske kiseline i time pomoći u neutralizaciji otrova. Ispostavilo se da je jedna od tih tvari glicirizin, koji je dio korijena sladića. Glicirizin sadrži 2 molekule glukuronske kiseline u vezanom stanju, koje se oslobađaju u tijelu, a to, po svemu sudeći, određuje zaštitna svojstva korijena sladića od mnogih trovanja, odavno poznata medicini Kine, Tibeta i Japana. . *
* (Salo V. M. Biljke i medicina. M.: Nauka, 1968)
Što se tiče uklanjanja toksičnih supstanci i produkata njihove transformacije iz tijela, u tom procesu određenu ulogu imaju pluća, probavni organi, koža i razne žlijezde. Ali noći su ovde najvažnije. Zato se kod brojnih trovanja uz pomoć posebnih sredstava koja pospješuju odvajanje mokraće postižu najbrže uklanjanje toksičnih spojeva iz organizma. Pritom se mora uzeti u obzir i štetno djelovanje nekih otrova koji se izlučuju urinom (na primjer, žive) na bubrege. Osim toga, proizvodi transformacije toksičnih tvari mogu se zadržati u bubrezima, kao što je slučaj kod teškog trovanja etilen glikolom. * Kada se oksidira, u organizmu se stvara oksalna kiselina i kristali kalcijum oksalata ispadaju u bubrežnim tubulima, sprečavajući mokrenje. Općenito, takvi se fenomeni uočavaju kada je koncentracija tvari koje se izlučuju kroz bubrege visoka.
* (Etilen glikol se koristi kao antifriz - supstanca koja snižava tačku smrzavanja zapaljivih tečnosti u motorima sa unutrašnjim sagorevanjem.)
Da bismo razumjeli biohemijsku suštinu procesa transformacije toksičnih tvari u tijelu, razmotrimo nekoliko primjera koji se tiču uobičajenih komponenti hemijskog okruženja savremenog čovjeka.
dakle, benzen, koji se, kao i drugi aromatični ugljovodonici, naširoko koristi kao otapalo za razne supstance i kao međuproizvod u sintezi boja, plastike, lekova i drugih jedinjenja, transformiše se u organizmu u 3 smera sa stvaranjem toksičnih metabolita ( Slika 3). Potonji se izlučuju preko bubrega. Benzen može ostati u organizmu veoma dugo (prema nekim izveštajima i do 10 godina), posebno u masnom tkivu.
Od posebnog interesa je proučavanje procesa transformacije u tijelu toksični metali, koji imaju sve širi uticaj na ljude u vezi sa razvojem nauke i tehnologije i razvojem prirodnih resursa. Prije svega, treba napomenuti da se kao rezultat interakcije sa redoks puferskim sistemima ćelije, tokom koje dolazi do prijenosa elektrona, mijenja valencija metala. U ovom slučaju, prijelaz u stanje niže valentnosti obično je povezan sa smanjenjem toksičnosti metala. Na primjer, ioni heksavalentnog hroma transformišu se u organizmu u niskotoksični trovalentni oblik, a trovalentni hrom se može brzo ukloniti iz organizma uz pomoć određenih supstanci (natrijum pirosulfat, vinska kiselina itd.). Brojni metali (živa, kadmijum, bakar, nikl) se aktivno vezuju za biokomplekse, prvenstveno za funkcionalne grupe enzima (-SH, -NH2, -COOH, itd.), što ponekad određuje selektivnost njihovog biološkog delovanja.
Među pesticida- tvari namijenjene uništavanju štetnih živih bića i biljaka, postoje predstavnici raznih klasa hemijskih spojeva koji su u ovoj ili drugoj mjeri toksični za čovjeka: organoklor, organofosfor, organometalni, nitrofenol, cijanid itd. Prema dostupnim podacima, * oko 10% svih smrtonosnih trovanja trenutno je uzrokovano pesticidima. Najznačajniji od njih, kao što je poznato, su FOS. Hidrolizom obično gube svoju toksičnost. Za razliku od hidrolize, oksidacija FOS je gotovo uvijek praćena povećanjem njihove toksičnosti. To se može vidjeti ako uporedimo biotransformaciju 2 insekticida - diizopropil fluorofosfata, koji gubi toksična svojstva uklanjanjem atoma fluora tokom hidrolize, i tiofosa (derivat tiofosforne kiseline), koji se oksidira u mnogo toksičniji fosfakol ( derivat ortofosforne kiseline).
* (Buslovich S. Yu., Zakharov G. G. Klinika i liječenje akutnog trovanja pesticidima (pesticidima). Minsk: Belorusija, 1972)
Među široko korištenim lekovite supstance tablete za spavanje su najčešći izvori trovanja. Procesi njihovih transformacija u tijelu su prilično dobro proučeni. Konkretno, pokazalo se da se biotransformacija jednog od uobičajenih derivata barbiturne kiseline - luminala (Sl. 4) - odvija sporo, a to je u osnovi njegovog prilično dugotrajnog hipnotičkog efekta, jer ovisi o broju nepromijenjenih lumina. molekule u kontaktu sa nervnim ćelijama. Raspad barbituratnog prstena dovodi do prestanka djelovanja luminala (kao i drugih barbiturata), koji u terapijskim dozama uzrokuje san u trajanju do 6 sati.S tim u vezi sudbina u tijelu još jednog predstavnika barbiturata - heksobarbital - nije bez interesa. Njegov hipnotički učinak je mnogo kraći, čak i kada se koriste znatno veće doze od Luminala. Smatra se da to zavisi od veće brzine i većeg broja načina inaktivacije heksobarbitala u organizmu (formiranje alkohola, ketona, demetila i drugih derivata). S druge strane, oni barbiturati koji ostaju u tijelu gotovo nepromijenjeni, kao što je barbital, imaju dugotrajnije hipnotičko djelovanje od luminala. Iz ovoga proizlazi da tvari koje se nepromijenjene izlučuju urinom mogu uzrokovati intoksikaciju ako bubrezi ne mogu da se nose s njihovim uklanjanjem iz tijela.
Također je važno napomenuti da se za razumijevanje neočekivanog toksičnog efekta istovremene primjene više lijekova mora posvetiti odgovarajuća važnost enzimima koji utiču na djelovanje kombinovanih supstanci. Na primjer, lijek fizostigmin, kada se koristi zajedno s novokainom, čini potonju vrlo toksičnom tvari, jer blokira enzim (esterazu) koji hidrolizira novokain u tijelu. Efedrin se manifestira na sličan način, vezujući se za oksidazu, koja inaktivira adrenalin i time produžava i pojačava djelovanje potonjeg.
Veliku ulogu u biotransformaciji lijekova imaju procesi indukcije (aktivacije) i inhibicije aktivnosti mikrosomalnih enzima raznim stranim tvarima. Dakle, etilni alkohol, neki insekticidi i nikotin ubrzavaju inaktivaciju mnogih lijekova. Stoga farmakolozi obraćaju pažnju na neželjene posljedice kontakta s ovim supstancama tokom terapije lijekovima, pri čemu se smanjuje terapijski učinak niza lijekova. Istodobno, mora se uzeti u obzir da ako kontakt s induktorom mikrosomalnih enzima iznenada prestane, to može dovesti do toksičnog učinka lijekova i zahtijevati smanjenje njihove doze.
Također treba imati na umu da, prema podacima Svjetske zdravstvene organizacije (WHO), 2,5% populacije ima značajno povećan rizik od toksičnosti lijekova, budući da je njihov genetski uvjetovan poluživot u krvnoj plazmi u ovoj grupi ljudi 3 puta duže od prosjeka. Štaviše, oko trećine svih enzima opisanih kod ljudi u mnogim etničkim grupama predstavljeno je varijantama različite aktivnosti. Otuda - individualne razlike u reakcijama na jedan ili drugi farmakološki agens, u zavisnosti od interakcije mnogih genetskih faktora. Tako je utvrđeno da otprilike jedna od 1-2 hiljade ljudi ima naglo smanjenu aktivnost serumske holinesteraze, koja hidrolizira ditilin, lijek koji se koristi za opuštanje skeletnih mišića na nekoliko minuta tokom nekih hirurških intervencija. Kod takvih ljudi, učinak ditilina je naglo produžen (do 2 sata ili više) i može postati izvor ozbiljne bolesti.
Među ljudima koji žive u mediteranskim zemljama, Africi i jugoistočnoj Aziji, postoji genetski determinisan nedostatak aktivnosti enzima glukoza-6-fosfat dehidrogenaze eritrocita (smanjenje do 20% od normalnog). Ova karakteristika čini crvena krvna zrnca manje otpornima na niz lijekova: sulfonamide, neke antibiotike, fenacetin. Zbog razgradnje crvenih krvnih zrnaca kod takvih osoba, tokom liječenja lijekovima dolazi do hemolitičke anemije i žutice. Sasvim je očigledno da prevencija ovih komplikacija treba da se sastoji od preliminarnog određivanja aktivnosti odgovarajućih enzima kod pacijenata.
Iako gornji materijal daje samo opštu predstavu o problemu biotransformacije toksičnih supstanci, on pokazuje da ljudsko tijelo ima mnoge zaštitne biohemijske mehanizme koji ga, u određenoj mjeri, štite od neželjenog djelovanja ovih supstanci, barem od malih doza. Funkcioniranje tako složenog sistema barijera osiguravaju brojne enzimske strukture, čiji aktivni utjecaj omogućava promjenu tijeka procesa transformacije i neutralizacije otrova. Ali ovo je već jedna od naših sljedećih tema. U daljem izlaganju vratit ćemo se na razmatranje pojedinačnih aspekata transformacije pojedinih toksičnih supstanci u organizmu u mjeri potrebnoj za razumijevanje molekularnih mehanizama njihovog biološkog djelovanja.