Vergiftiging omvat de productie van giftige stoffen tijdens het metabolisme in het organisme. Het kan optreden wanneer vreemde stoffen (xenobiotica) in het lichaam worden afgebroken. Wanneer prodrugs worden gebruikt, treedt een milde en opzettelijke vorm van toxiciteit op.
Wat is toxiciteit?
Alle stoffen in het organisme ondergaan biotransformatie in de lever na inslikken. Het doel van deze stoftransformatie is om het lichaam te ontgiften. Ontgiften of toxificatie kenmerkt een proces in het organisme, dat in het kader van het metabolisme ineffectieve of zwak giftige vreemde substanties omzet in biologisch effectieve of zelfs zeer giftige substanties. Normaal gesproken worden van buitenaf opgenomen lichaamsvreemde stoffen, die geen betekenis hebben voor het lichaam of schadelijke effecten kunnen veroorzaken, in de lever ineffectief en gemakkelijk water-oplosbare verbindingen zodat ze via de nieren, zweet of adem kunnen worden uitgescheiden. Dit is bedoeld om het lichaam te ontgiften. echter, de enzymen niet-specifiek handelen. Het kan dus gebeuren dat bepaalde ineffectieve stoffen effectief worden of zelfs integendeel giftig. In sommige gevallen is dit expliciet bedoeld. Sommige drugs alleen hun werkzaamheid ontwikkelen door middel van biotransformatie in het lichaam. Er kunnen echter ook zeer giftige stoffen worden geproduceerd die schadelijk zijn voor het organisme. Elke persoon is uitgerust met individueel enzymen, zodat vergiftiging of de ontwikkeling van de werkzaamheid van een geneesmiddel niet overal in dezelfde mate voorkomt. Dit is een van de redenen voor het optreden van verschillende bijwerkingen van drugs.
Functie en taak
Vergiftiging van xenobiotica is meestal problematisch voor het lichaam. In het geval van drugs bekend als prodrugs, deze verandering is opzettelijk. Deze stoffen vormen alleen tijdens ontgifting in de lever Dit geldt onder meer voor de medicijnen codeine, clopidogrel, levodopa, metamizol, fenacetine or omeprazol. Bijvoorbeeld, codeine wordt omgezet in morfine or fenacetine in paracetamol. Levodopa wordt beschouwd als een voorloper van epinefrine, noradrenaline or dopamine voor de behandeling van Parkinson Zelfs het schildkliermedicijn carbimazol of de slaappil chloordiazepoxide worden pas werkzame stoffen door biotransformatie in het lichaam. Ongeacht hun chemische structuur ondergaan alle stoffen in het organisme na inname biotransformatie in de lever. Het doel van deze stoftransformatie is om het lichaam te ontgiften. De stoffen worden omgezet in een water-oplosbare vorm zodat ze snel uit het lichaam kunnen worden verwijderd. In de eerste fase vinden niet-specifieke reacties plaats die in gelijke mate gelden voor alle vreemde stoffen. Oxidatie-, reductie- en hydrolysereacties treden op. Tijdens het proces krijgen alle verbindingen specifieke functionele groepen. In sommige gevallen worden bestaande functionele groepen gewijzigd. Deze reacties worden gekatalyseerd door de enzymen van het cytochroom P-450-systeem. In een tweede fase vinden conjugatiereacties plaats. In dit proces worden de metabolieten van de lichaamsvreemde stoffen aan endogeen gekoppeld water-oplosbare stoffen via de functionele groepen. Zo treden conjugatiereacties op met glucuronzuur-, acyl- en acetylresiduen, aminozurenmethylgroepen, glutathion of ook sulfaten. In deze vorm zijn de metabolieten transporteerbaar. In de derde fase worden ze nu via transport uit de cellen getransporteerd moleculen en vervolgens door het lichaam naar de nieren getransporteerd door de bloedbaan en het lymfestelsel. De omzetting van ineffectieve stoffen in effectieve of zelfs giftige stoffen kan plaatsvinden tijdens hun eerste passage door de lever als onderdeel van het zogenaamde first-pass-effect. Bij een first-pass-effect reizen de ineffectieve stoffen via de lever door de lever enterohepatische circulatie, waar ze biochemisch worden omgezet in een effectieve stof.
Ziekten en aandoeningen
Vergiftiging of vergiftiging resulteert echter vaak in de vorming van soms uiterst giftige stoffen uit ineffectieve verbindingen. Bijvoorbeeld, aldehyden en carbonzuren worden gevormd tijdens de metabolisering van alcoholen in de eerste fase. Dit is in de regel geen probleem, aangezien de resulterende verbindingen meestal niet giftig zijn. methanol is ook in de eerste plaats niet-toxisch, maar zijn metabolisatie produceert het giftige formaldehyde als aldehyde en bijtend mierenzuur als een carbonzuur. Beide stoffen zijn veel giftiger dan methanol. methanol consumptie kan dus leiden naar blindheid of zelfs de dood. Vergiftiging kan ook optreden als de uitgangsstoffen in te hoge doses worden gebruikt. Door de verhoogde enzymactivering worden in de eerste fase veel geactiveerde metabolieten gevormd, die niet zo snel geïnactiveerd kunnen worden omdat de capaciteiten voor de tweede fase niet voldoende zijn. De geactiveerde metabolieten werken dan als vrije radicalen en beschadigen zowel de cel als het genetisch materiaal. Bij celschade komen lysosomale enzymen vrij, die de cellen volledig kunnen vernietigen. Vooral lever en nieren zijn beschadigd. Een voorbeeld van dit effect is het nemen van een high dosis of paracetamol. paracetamol vergiftiging kan leiden tot de dood door afbraak van de lever. Gedeeltelijk kan vergiftiging ook beginnen in de tweede fase van de metabolisering. Dit kan gebeuren in nierinsufficiëntie Hoewel de morfine metaboliet morfine-6-glucuronide wordt gewoonlijk snel geklaard uit de nieris gevonden dat bij nierinsufficiëntie verdere omzetting plaatsvindt, waardoor de metaboliet nog krachtiger wordt dan het oorspronkelijke geneesmiddel. Fase 2-toxificatie is echter zeer zeldzaam. Een ander voorbeeld van vergiftiging is vergiftiging met Jakobskruiskruid. De moederverbindingen in Jakobskruiskruid zijn pyrrolizidine alkaloïden (PA's), die zelf niet giftig zijn. Als het contact met de alkaloïde niet erg intens is, wordt het goed afgebroken in het lichaam. Als het lichaam echter aan grote hoeveelheden is blootgesteld, kunnen de tussenliggende metabolieten niet snel genoeg worden afgebroken. Ze vallen dan levercellen en genetisch materiaal aan.
