Ксенобиотики и их роль в экологически обусловленных заболеваниях жителей Центрального Черноземья

Ксенобиотиками называют вещества чуждые организму (от греч. χenos – чужой, чужеродный). К их числу относят:
- отходы производства (алифатические углеводороды,
высокомолекулярные соединения и др.;
- боевые отравляющие вещества;
- пестициды;
- нитраты;
- нитриты;
- нитрозоамины;
- алкоголи;
- дубильные вещества;
- косметические средства; и др.

Таблица 1.
Пути поступления ксенобиотиков в организм

Продолжение таблицы

Таблица 2.
Площадь всасывающей поверхности тела человека

Таблица 3.
ТРАНСПОРТ КСЕНОБИОТИКОВ В ОРГАНИЗМЕ

Продолжение таблицы

Таблица 4.Распределение и депонирование ксенобиотиков в организме

Рис. 1. Фазы метаболизма чужеродных соединений

Характеристика фаз метаболизма ксенобиотиков
В ходе 1-й фазы – окислительно-восстановительного или гидролитического превращения – молекула вещества обогащается полярными функциональными группами, что делает её реакционноспособной и более растворимой в воде.
Во 2-й фазе проходят синтетические процессы конъюгации промежуточных продуктов метаболизма с эндогенными молекулами, в результате чего образуются соединения, которые выводятся из организма с помощью специальных механизмов секреции.
Следствием химической модификации молекулы ксенобиотика могут стать:
ослабление токсичности;
усиление токсичности;
изменение характера токсического действия;
инициация токсического процесса.
Механизм метаболизма ксенобиотиков развился как способ защиты от токсического действия встречающихся в природе чужеродных соединений, животных и растительных ядов, бактериальных токсинов и других веществ, которые могут тем или иным путём проникать в организм. Широкий спектр химических агентов оказывает прямое токсическое и раздражающее действие на организм, провоцируя развитие заболеваний. Идентифицированы также соединения, приобретающие повреждающие свойства уже in vivo после активации ферментами биотрансформации ксенобиотиков.

Биотрансформация ксенобиотиков.
Биотрансформация ксенобиотиков – любых чужеродных веществ, поступающих в организм – играет ключевую роль в механизме адаптации организма к факторам внешней среды и включает три последовательные и функционально сопряжённые фазы.
1. Фаза І - активация соединения, т.е. придание ему свойств более активно участвовать в химических реакциях. Процессы превращения химических веществ многообразны и включают их окисление, восстановление, метилирование и др.
2. Фаза ІІ - детоксикация, во время которой резко снижается или теряется свойство веществ оказывать токсическое действие: это происходит за счёт полного или частичного разрушения более сложных молекул либо присоединения некоторых других, а именно ферментов конъюгации, например глюкуроновой кислоты, остатков серной кислоты и др.
3. Фаза ІІІ - эвакуация, т.е. удаление вещества из тех или иных органов и тканей и в последующем из организма.
В биотрансформацию вовлечено более 200 различных ферментов, активно участвующих в метаболизме не только экзогенных, но и эндогенных субстратов – интермедиантов процессов воспаления, сенсибилизации, бронхоконстрикции, стероидных гормонов и других биологически активных веществ.
Многие реакции биотрансформации являются НАДФ+ / НАДФН- или НАД+ / НАДН-зависимыми.

ОСНОВНЫЕ ПУТИ ВЫВЕДЕНИЯ КСЕНОБИОТИКОВ ИЗ ОРГАНИЗМА
1). Лёгкие.
Путём диффузии – газы, пары:
-бензин, бензол, хлороформ – плохо растворимые в воде, выделяются быстро;
-ацетон, спирт – хорошо растворимые в воде, выделяются медленно.
2). Почки.
Путём активного и пассивного транспорта:
- в дистальных канальцах – пассивный транспорт (липидорастворимые соединения в неионизированном состоянии реабсорбируются в кровяное русло; соединения с низкой растворимостью в липидах не реабсорбируются);
- в проксимальных канальцах – активный транспорт полярных (не растворимых в липидах) веществ: сильные кислоты и основания; слабые органические электролиты.
3). Кишечник.
- Через слизистую (метиловый спирт, анилин, никотин, ртуть, мышьяк, свинец).
4). Кожа.
- В незначительном количестве.