Мікросомальне окислення і реакції кон’югації в печінці. Компоненти окислення. Роль цитохрома р-450
1
фаза — окислювально-відновлювальні та
гідролітичні реакції, що каталізуються
мембранозв'язаними ферментами
ендоплазматичного ретикулуму гєпатоцитів
("мікро- сомальними ферментами").
У результаті реакцій першої фази у
складі субстратів біотрансформації
утворюються функціональні групи -ОН,
-СООН, -SH, -NH2; таким чином, ці реакції
(функціоналізації, або прекон 'югації)
призводять до збільшення полярності
молекули ксенобіотика або ендогенного
субстрату (наприклад, стероїду).
2 фаза — реакції синтезу, або кон'югації, що ґрунтуються на приєднанні до молекулярних продуктів 1-ї фази (або вихідних субстратів, що вже мали у своєму складі полярні функціональні групи) залишків глюкуронової, сірчаної кислот, гліцину, глутаміну, глутатіону, метильного або ацетильного радикалів.
1) окислювальне гідроксилування аліфатичних сполук: 1а - алканів та алкенів:
R-CH3 »-R-CH2OH
1 б - алкільних бічних ланцюгів циклічних сполук, наприклад:
С,Н,-СН, ►С,Н,-СН,ОН
2) окислювальне гідроксилування циклічних сполук
3) окислювальне дезалкілування,
4) реакції відновлення
Цитохром Р-450 гемопротеїн залежно від ізоформи, який має спектр поглинання СО-комплексу при 450 нм. виявлено близько 500 ізоформ цитохрому-450, що розрізняються за своєю субстратною специфічністю, особливостями первинної структури та фізико-хімічних властивостей. каталізі реакцій окислювального гідроксилування, що мають місце при синтезі і біотрансформації ендогенних гідрофобних сполук ліпідної природи, а саме - холестерину, фізіологічно активних стероїдів, жовчних кислот та деяких інших природних ліпідів, зокрема метаболізмі ейкозаноїдів.
Реакції кон 'югації в гепатоцитах
Реакції кон'югації з утворенням "парних" сполук - шлях детоксикації більшості ксенобіотиків, що мають функціональні групи -ОН, -СООН, -NH2, -SH. 1. Реакціїглюкуронування (УДФ), УДФ-глюкуронілтрансфераза, 2. Реакції сульфування, донором NH2
сульфатних радикалів у яких є біологічно активна форма сірчаної кислоти - 3'-фосфоаденозин-5'-фосфосульфат (ФАФС). 3. Реакції метилування та ацетилування - поширений тип кон'югації, якому підлягають як ксенобіотики, так і ендогенні субстрати; в цих реакціях беруть участь S-аденозилметіонін (О-метилування) та ацетил-КоА (N-ацетилування): 4. Реакції кон 'югації з гліцином. Поширеною реакцією є утворення гіпурової кислоти при взаємодії ендогенної амінокислоти гліцину із введеною в організм бензойною кислотою:
Розпад гема. Жовчні пігменти.
1. Розрив тетрапірольного кільця гему (у складі гемоглобіну) шляхом окислювального розщеплення метинового містка між І та II кільцями протопорфіринового циклу; в результаті реакції червоний пігмент еритроцитів гемоглобін перетворюється на зелений кров'яний пігмент вердоглобін (холеглобін). Реакція каталізується ферментом НАДФН-залежною гемоксигеназою і
супроводжується виділенням монооксиду вуглецю. Перетворення гемоглобіну на вердоглобін внаслідок окислення гему спричиняє послідовну зміну забарвлення в ділянках гематом, що утворюють "синці"
2. Розпад вердоглобіну з відщепленням білкової частини, вивільненням іона заліза та утворенням тетрапірольної молекули білівердину.
3. Перетворення білівердину на білірубін шляхом відновлення метинового зв'язку між піроламиIII, IV. Реакція каталізується ферментом НАДФН-залежною білівер- динредуктазою
4. Зазначені етапи утворення жовчних пігментів (1-3) відбуваються в клітинах ретикулоендотеліальної системи, з яких білірубін надходить у кров, де адсорбується молекулами сироваткового альбуміну. Комплекс "сироватковий альбумін - білірубін" транспортується в печінку, де пігмент поглинається гепатоцитами і підлягає подальшим перетворенням.
5. Білірубін є ліпідорозчинною речовиною і у високих концентраціях проявляє мембранотоксичність, особливо щодо клітин головного мозку. Детоксикація білірубіну, яка полягає в перетворенні пігменту у водорозчинну (і менш токсичну) форму - глю- куронід білірубіну, відбувається в мембранах ендоплазматичного ретикулуму гепатоцитів. У процесі взаємодії білірубіну з УДФ-глюкуроновою кислотою (УДФГК) утворюються моно- та диглюкуроніди білірубіну: Реакція каталізується УДФ-глюкуронілтрансферазою. Основна частина білірубіну екскретується в жовч у формі диглюкуронідів;