W przypadku toksykodynamiki, na dobre lub na złe, podejmowane są koncepcje widziane dla farmakodynamiki. Koncepcje oddziaływania z receptorem w sposób niespecyficzny i specyficzny, oddziaływania substrat (toksyczność)-receptor, powinowactwo substancji toksycznej do receptora, siła działania iw końcu antagonizm muszą być dobrze znane. Te pojęcia nie są podejmowane, ponieważ są to te same, które zostały zilustrowane dla narkotyku; jednak omówimy szczegółowo niektóre typowe mechanizmy działania substancji toksycznych.
Toksyna, podobnie jak lek, działa z cząsteczką docelową, co będzie pierwszym punktem badań.
JAKI JEST CEL TOKSYCZNEJ? Celem substancji toksycznej jest komórka, która składa się z białek, lipidów, kwasów nukleinowych i innych składników.
Drugim punktem badania jest rodzaj powiązania między toksyną a komórką docelową, ważny czynnik dla poważnego efektu toksyn.Jak wiemy, powiązanie może być odwracalne i nieodwracalne.
Jeśli substancja toksyczna jest związana w sposób odwracalny, może się odłączyć, a efekt jest mniej dotkliwy niż gdy wiąże się z celem wiązaniem kowalencyjnym, a zatem jest nieodwracalny.
Trzeci punkt badań dotyczy konsekwencji interakcji między komórką toksyczną a komórką docelową.
Co modyfikuje toksynę, wiążąc się z docelową cząsteczką?
Możliwa jest modyfikacja produkcji energii, tak aby komórka nie produkowała ATP i była przeciwna śmierci; może nastąpić modyfikacja homeostazy wapnia wewnątrzkomórkowego, który jest jednym z najważniejszych wtórnych przekaźników, lub wreszcie może nastąpić zmiana błony komórkowej.
To wszystko są przykłady funkcji komórkowych, które są zmieniane przez toksynę po związaniu się z miejscem docelowym.
CZĄSTECZKI DOCELOWE
Jak wspomniano wcześniej, komórka składa się z białek, lipidów, kwasów nukleinowych i innych składników.
Możliwymi cząsteczkami docelowymi są zatem:
- BIAŁKA (błona, enzymy...);
- LIPIDY (fosfolipidy błonowe);
- GRUPY -SH (białka cytoszkieletu);
- KWASY NUKLEINOWE (zostaną wyjaśnione w artykule na temat kancerogenezy i uszkodzeń DNA).
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.
Inne artykuły na temat „Toksykodynamika”
- Paracetamol i martwica wątroby
- Toksyczność i toksykologia
- Docelowe cząsteczki substancji toksycznych
