1) CELE BIAŁKOWE
Oto kilka przykładów celów białkowych. W pierwszym przykładzie rozważamy „hemoproteinę, którą jest hemoglobina” i bardzo podobną substancję toksyczną, którą jest tlenek węgla (CO). Tlenek węgla, będąc 250 razy bardziej podobny do tlenu, wiąże się z grupą -EME hemoglobiny, uniemożliwiając w ten sposób transport tlenu.Komórki tkanek umierają z powodu niedotlenienia anemicznego, ponieważ nie otrzymują tlenu niezbędnego do oddychania komórkowego.
W drugim przykładzie brana jest pod uwagę enzymatyczna cząsteczka białka, którą jest oksydaza Cyt C i pokrewna toksyna, cyjanek. Oksydaza Cyt C jest enzymem należącym do łańcucha transportu elektronów. Oddychanie komórkowe zachodzi na poziomie mitochondrium, a oksydaza Cyt C wykorzystuje tlen, aby zapewnić wydalenie czterech jonów H + z mitochondrium; to wydalenie jonów wodorowych tworzy różnicę potencjałów niezbędną do syntezy ATP. Enzym jest blokowany przez cyjanek , oksydaza Cyt C nie wykorzystuje już tlenu cząsteczkowego, optymalny gradient protonów nie tworzy się poza mitochondrium; w konsekwencji komórka nie syntetyzuje ATP. Również w tym przypadku komórki przeciwstawiają się śmierci z powodu niedotlenienia; mówimy w szczególności o niedotlenieniu cytotoksycznym.
Wśród wszystkich celów białkowych znajdują się receptory, które zostały wyjaśnione w farmakologii ogólnej. Najważniejsze toksyny, takie jak nikotyna i strychnina, mogą oddziaływać z różnymi receptorami.
2) CELE LIPIDOWE
Lipidy najbardziej dotknięte przez wolne rodniki to lipidy błony. Wolny rodnik, z chemicznego punktu widzenia, powstaje, ponieważ nie ma „heterolizy” między dwoma atomami, a zatem nie powstają dwa jony o jednorodnym ładunku, ale zachodzi „homoliza”.
Homoliza charakteryzuje się nierównomiernym rozkładem ładunków.
Wolne rodniki powstają z substancji zewnętrznych (ksenobiotyki), ale także wewnątrz naszego organizmu (wolne rodniki tlenowe). Można zatem powiedzieć, że wolne rodniki mogą powstawać zarówno z zewnątrz, jak i od wewnątrz naszego organizmu.
Jak powstają te radykały?
Wolne rodniki tlenowe mogą tworzyć się, gdy następuje zmiana napięcia parcjalnego tlenu w komórce, co powoduje nagłe zmiany ciśnienia tlenu. Ten nagły brak tlenu sprzyja powstawaniu rodników w tkankach niedokrwionych (mózgu) lub serca. Rodnikowymi gatunkami tlenu są głównie ANION NADTLENKU i TLENEK Brak antyoksydantów (witaminy A, C i E), starzenie się komórek, ksenobiotyki i wreszcie ostre i/lub przewlekłe stany zapalne to zjawiska, które mogą prowadzić do powstawanie wolnych rodników.
Komórka może reagować na te ewentualne uszkodzenia z powodu pojawienia się wolnych rodników tlenowych, ponieważ posiada szczególne enzymy, które przeciwdziałają aktywności rodników.
3) GRUPY DOCELOWE - SH
Trzecim celem są grupy SH białek, które są utleniane przez wolne rodniki tlenowe.
Białka, które najbardziej uszkadzają wolne rodniki to:
- Wszystkie białka cytoszkieletu, które posiadają grupy -SH, takie jak aktyna i tubulina;
- Białka integralne błony komórkowej;
- Wszystkie membranowe systemy transdukcji sygnału.
- Białka błony mitochondrialnej;
- ATPaza, która przenosi jon wapnia z komórki (nagromadzenie wapnia w komórce prowadzi do śmierci komórki);
- Kinaza białkowa C;
Glutation (GSH) chroni komórkę przed stresem oksydacyjnym. Glutationowi udaje się dezaktywować działanie nadtlenku wodoru dzięki GPO (peroksydaza glutationowa).
Utleniony GSH można ponownie zredukować, jeśli ma dostępny NADPH; jeśli nie ma „NADPH lub c”, jest za dużo nadtlenku wodoru, GSH nie będzie w stanie powrócić w zredukowanej formie, więc nie będzie już działał przeciwko stresowi oksydacyjnemu.
4) CELE KWASU NUKLEJOWEGO
Celem substancji toksycznych są kwasy nukleinowe, które tworzą pary zasad pirymidynowych i purynowych. Związki ksenobiotyczne działające jako czynniki alkilujące zasad purynowych i pirymidynowych zapobiegają syntezie i replikacji nici DNA. Wśród tych niebezpiecznych substancji znajdują się NITROZAMINY, które powstają między azotynami, stosowanymi jako konserwanty w mięsie i kiełbasach, a drugorzędowymi aminami aromatycznymi pochodzącymi z różnych metod gotowania.
Wewnątrz żołądka, gdzie pH jest bardzo kwaśne, reagują azotyny i drugorzędowe aminy aromatyczne, tworząc nitrozoaminy, których funkcja jest bardzo niebezpieczna dla nici DNA.
Inną toksyczną substancją, która działa jako środek alkilujący DNA, jest AFLATOKSYNA. Ta ostatnia to mikotoksyna odpowiedzialna za zanieczyszczenie zbóż. Po przeniknięciu do naszego organizmu jest metabolizowany z wytworzeniem metabolitu epoksydowego odpowiedzialnego za efekt alkilujący.
Jak można wywnioskować, nitrozoaminy powstają wewnątrz naszego organizmu w wyniku reakcji dwóch związków wprowadzonych z pożywieniem, a aflatoksyna jest wprowadzana do naszego organizmu w wyniku skażonych zbóż.
Oprócz głównego uszkodzenia nieprawidłowej replikacji DNA, możliwe jest powstawanie niewłaściwych trójek zasad, które syntetyzują niewłaściwe aminokwasy. Może również wystąpić fragmentacja DNA, w konsekwencji zniszczenie cząsteczek tworzących zasady (otwarcie pierścienia imidazolowego), z ostatecznym utworzeniem rodnika hydroksylowego.Wraz z otwarciem pierścienia imidazolowego blokowana jest replikacja DNA. może powstawać pomiędzy zasadami (CROSSING LINKING) tej samej nici lub nici komplementarnych Ze względu na tworzenie tych wiązań nić DNA nie rozdziela się podczas replikacji.
Podsumowując, możliwe uszkodzenia DNA spowodowane substancjami toksycznymi to:
- TWORZENIE ADDUKTÓW (alkilacja DNA);
- FRAGMENTACJA DNA (otwarcie „pierścienia imidazolowego z blokadą replikacji);
- TWORZENIE SKRZYŻOWANYCH WIĄZAŃ MIĘDZY PODSTAWAMI (brak otwarcia filamentu podczas replikacji).
Czwarty cel kończy część, w której wyjaśnione są możliwe cele uzależnionych.
Inne artykuły na temat „Docelowych cząsteczek substancji toksycznych”
- Toksydynamika
- Toksyczność i toksykologia
- Reakcje między celem toksycznym a biologicznym
.jpg)
