Биологическое действие ксенобиотиков - Шпаргалка

лекарств), после чего чужеродное соединение и биологический объект взаимодействуют по соответствующим закономерностям. Биологической активностью ксенобиотика называют его способность изменять функциональные возможности либо компонентов организма (in vitro или in vivo), либо живого организма в целом, либо сообщества организмов. В практику должны вводиться только те соединения, которые подверглись биологическим испытаниям и только в соответствии с результатами этих испытаний. Таким образом, биологическим испытаниям должны подвергаться все синтезируемые ксенобиотики, т. е. необходимо создать производительную систему их испытаний на разные виды биологической активности. Проверка большого массива ксенобиотиков на один или несколько видов биологической активности получила название скрининга. ХХ в. тотальная проверка большого массива химических соединений или природных объектов, направленная на выявление потенциальных лекарств, получила свое развитие как один из основных методов поиска новых лекарств и вообще химических соединений с заданным типом биологической активности. Первый - уровень целевого объекта испытаний (человек, животное, растение, биогеоценоз), на который должно быть направлено действие искомого ксенобиотика, исходя из целей поиска (лекарства, ветеринарное средство, гербицид и т.д.), и второй подход - совокупность тест-объектов, базирующихся на использовании более примитивной организации живой материи, чем целевой. Использование второго подхода оправдано в тех случаях, когда первый не обеспечивает достаточной производительности и т.д. ксенобиотик трофический пестицид Традиционный путь поиска, например, лекарственных средств (точнее, активных субстанций будущих лекарств) в современной фармакологии в довольно схематическом виде выглядит следующим образом. После этого проводят новые испытания модифицированных веществ, снова их улучшают и т.д.; это делается до тех пор, пока указанная процедура не приведет к созданию наиболее эффективного в данном ряду соединения. Однако эти реальные подходы ограничиваются одним или несколькими видами биологической активности и сравнительно малой выборкой ксенобиотиков из массива. 2. Особенности биотрансформации, поступления и выведения ксенобиотиков у разных организмов Основные пути поступления токсических ксенобиотиков (промышленных ядов, пестицидов) в организм человека - это органы дыхания и кожа, а также пищеварительный тракт. Проникая через биологические мембраны в сосудистое русло, ксенобиотик далее попадает в ткани к клеточным мишеням. Ряд гидрофильных ксенобиотиков выводится из организма человека в неизменном виде, но большая часть выделяется только после метаболических превращений. Существенным фактором, влияющим на распределение ксенобиотиков и их способность к дальнейшей биотрансформации и экскреции является растворимость в липидах (коэффициент распределения). Экскреция ксенобиотиков и их метаболитов через различные выделительные системы - заключительный этап в процессе поступления и трансформации. В основе почечной экскреции лежат следующие биологические процессы: клубочковая фильтрация (вода, глюкоза, аминокислоты, белки с молекулярной массой менее 60 кД и ксенобиотики-неэлектролиты), канальцевая секреция (осуществляется с помощью ферментных систем мембранного транспорта, этим путем в мочу попадают химические вещества, являющиеся органическими кислотами или органическими основаниями), канальцевая реабсорбция (обратное всасывание метаболитов и ксенобиотиков в канальцах нефрона, кроме реабсорбции путем активного транспорта, в проксимальных и дистальных канальцах нефрона неионизированные формы веществ подвергаются реабсорбции и экскреции путем пассивной диффузии). Поступление чужеродных веществ в растения происходит главным образом через корни и листья. Через кутикулу соединения диффундируют медленнее, чем через устьица.В последующем распределении ксенобиотиков в тканях и органах растений большую роль играют сосуды ксилемы и флоэмы. Такая ситуация обусловлена главным образом экскрецией чужеродных веществ в ризосферу.Растения не имеют системы выделения, сравнимой с системой выделения животных, но их защитный механизм может включать связывание посторонних веществ некоторыми молекулами углеводов и накопление их в местах, лишенных метаболической активности (например, в вакуолях). Микроорганизмы способны разлагать многие сложные органические соединения на диоксид углерода и воду. Микроорганизмы обычно содержат большое число ферментов, участвующих в процессах трансформации ксенобиотиков. Между микроорганизмами, обитающими во внешней среде и живущими внутри организма, существуют значительные различия в метаболизме ксенобиотиков. Под первым понимают превращение соединения до конечного продукта реакции, который не участвует в трансформации. Кометаболизм - это изменение структуры молекулы ксенобиотика, катализируемое ферментами микроорганизмов, которые выросли на субстратах или их метаболитах. Цель у растений, как и у животных, одна - инактивировать ксенобиотик и довести