- •Глава 1.4. Свойства токсиканта, определяющие токсичность
- •1. Размеры молекулы
- •2. Геометрия молекулы токсиканта
- •4. Стабильность в среде
- •5. Химические свойства.
- •5.1. Типы химических связей, образующихся между токсикантами и молекулами-мишенями организма
- •Глава 4.1. Общие закономерности
- •В ходе поступления, распределения, выведения вещества осуществляются процессы его перемешивания (конвекция), растворения в биосредах, диффузии, осмоса, фильтрации через биологические барьеры.
- •Свойства организма, влияющие на токсикокинетику ксенобиотиков.
- •1. Растворение и конвекция
- •2. Диффузия в физиологической среде
- •2.1. Проникновение веществ через биологические барьеры
- •2.2. Диффузия веществ через липидные мембраны
- •2.3. Диффузия через поры
- •2.4. Межклеточный транспорт химических веществ
- •3. Осмос
- •4. Фильтрация
- •5. Специфический транспорт веществ через биологические барьеры
- •5.1. Активный транспорт
- •1.3. Проникновение через клеточную мембрану
- •1.4. Относительная растворимость в системе масло/вода
- •1.5. Распределение в соответствии с химическим сродством
- •2. Объем распределения
- •3.2. Характеристики связывания ксенобиотиков
- •3.3. Конкурентные отношения при взаимодействии ксенобиотиков с белками
- •5.1.1. Некоторые свойства гематоэнцефалического и гематоликворного барьеров
- •6. Гематоофтальмический барьер
- •7.2. Активный транспорт
- •7.3. Мембранная диффузия
- •7.4. Фагоцитоз
- •8. Поступление ксенобиотиков в экзокринные железы
- •9.2. Характеристика проникновения токсикантов через плаценту и распределение их в тканях плода
- •10. Депонирование
- •10.1. Депонирование вследствие химического сродства и растворимости в липидах
- •10.2. Депонирование вследствие активного захвата ксенобиотика
- •1. Концепция l и ll фазы метаболизма ксенобиотиков
- •2. Локализация процессов биотрансформации
- •3.1.1.1.1. Реакции, катализируемые цитохромомР-450
- •Эпоксидирование и гидроксилирование ароматических соединений.
- •3.1.1.2. Флавинсодержащие монооксигеназы (фмо)
- •3.1.2. Простогландинсинтетаза-гидропероксидаза и другие пероксидазы
- •3.1.3. Дегидрогеназы
- •3.1.4. Флавопротеинредуктазы
- •4.1. Ацетилирование
- •4.2. Другие реакции ацилирования
- •4.3. Конъюгация с глюкуроновой кислотой
- •4.4. Конъюгация с сульфатом
- •4.5. Конъюгация с глутатионом и цистеином
- •6. Факторы, влияющие на метаболизм ксенобиотиков
- •6.1. Генетические факторы
- •6.2. Пол и возраст
- •6.3.1.1. Индукторы метаболизма
- •6.3.1.2. Механизмы индукции
- •6.3.1.3. Влияние индукторов на токсичность ксенобиотиков
- •6.3.2. Угнетение активности энзимов
- •8.1. Основы экотоксикологии
- •1. Ксенобиотический профиль среды
- •2.2. Персистирование
- •2.3.2. Биотическая трансформация
- •2.4. Процессы элиминации, не связанные с разрушением
- •2.5. Биоаккумуляция
- •2.5.1. Факторы, влияющие на биоаккумуляцию
- •2.5.2. Значение биоаккумуляции
- •2.6. Биомагнификация
- •3.2. Экотоксичность
- •3.2.1. Острая экотоксичность
- •3.2.2. Хроническая экотоксичность
- •5.1.2. Полихлорированные бифенилы (пхб)
- •5.1.3. Хлорированные бензолы (хб)
7.2. Активный транспорт
Помимо жизненно необходимых веществ, печень активно захватывает многие чужеродные соединения. Прежде всего к их числу относятся различные органические кислоты и некоторые основания, выделяющиеся затем в желчь в свободной либо конъюгированной форме. Их перемещение из крови в орган и из органа в желчь порой осуществляется против градиента концентрации. Так, содержание прокаинамида в желчи может быть в 80 раз выше, чем в плазме крови. Транспортные системы, обеспечивающие движение ксенобиотиков из крови в печень, как правило, характеризуются способностью к насыщению, угнетаются веществами, блокирующими обмен веществ, и субстратами-антагонистами. Захват прокаинамида из крови и выделение в желчь блокируется молекулами других веществ - органических оснований. Органические кислоты, например бромсульфолеин, не влияют на процесс. Таким образом, транспортные системы переноса через печень органических кислот и оснований различны.
7.3. Мембранная диффузия
Как уже указывалось, функции гистогематического барьера в печени выполняют клеточные мембраны гепатоцитов. Мембрана печеночных клеток отличается высокой порозностью (в сравнении с другими клетками) и этим также определяются некоторые особенности поступления веществ из крови в печень. Хотя многие макромолекулы, легко преодолевающие эндотелиальный барьер печеночных синусоидов, и задерживаются в межклеточном пространстве, водо-растворимые молекулы с небольшой молекулярной массой легко проникают через клеточную мембрану гепатоцита. Так, водо-растворимые неэлектролиты манитол и сорбитол с большой скоростью переходят в клетки печени при их введении в кровь. Многие не растворимые в липидах вещества, такие как сахароза, инулин, декстран хорошо переносятся из крови в желчь.
Проницаемость биологического барьера для ксенобиотика может быть рассчитана по формуле:
KP = - 1/t ln [ 1 - (Ct/Cmax)] , где
KP - константа проницаемости барьера;
Ct и Cmax - концентрации веществ в ткани в момент времени t (мин) и максимальная концентрация, достижимая при оптимальных условиях эксперимента.
Если графически изобразить зависимость значений KP от коэффициента распределения веществ в системе гептан/вода, можно оценить влияние такого их свойства, как жиро-растворимость, на способность преодолевать данный биологический барьер. На рисунке 2 представлены рассматриваемые зависимости для печеночного и ликворного барьеров.
Рисунок 2. Зависимость между значениями коэффициентов распределения веществ в системе гептан/вода и их проницаемостью через гематоликворный и печеночный барьеры у кролика (H. Kurz, 1964).
Как видно из данных, представленных на рисунке, свойства гематоликворного и печеночного барьеров различны. Основная особенность печеночного барьера - отсутствие большого отличия в способности водо- и жирорастворимых веществ преодолевать его. Это связано с высокой порозностью клеточной мембраны гепатоцитов.
7.4. Фагоцитоз
Агломераты макромолекул, микрочастицы веществ, попавшие (или образовавшиеся) в кровь могут захватываться путем фагоцитоза Купферовскими звездчатыми клетками синусоидов печени. К фагоцитозу способны также эндотелиальные и паренхиматозные клетки печени. Захват частиц и макромолекул - энергозависимый процесс, угнетаемый ингибиторами процесса окислительного фосфорилирования, в частности, цианидами. Однако захват печенью крупных частиц ксенобиотиков, циркулирующих в крови, не всегда является следствием фагоцитоза. Так, в отношении агломератов полианионов (например, полифосфатов) печень ведет себя, как ионообменная колонка, адсорбируя их на поверхности гепатоцитов.