CZYNNIKI ŚRODOWISKOWE- znajdując się w środowisku oddziaływają na organizm
1. Fizyczne:
a) promieniowania (przenikliwe- kosmiczne( chroni nas przed nim warstwa atmosfery), ultrafioletowe, rentgenowskie, ((alfa (najmniej szkodliwe- nie przenika przez skórę), beta (nieco bardzie przenikliwe- przechodzi przez skórę), gamma-powstają w wyniku rozpadu pierwiastków promieniotwórczych))
b) wysoka temperatura, która może powodować uszkodzenie DNA i powstawanie mutacji i chorób o podłożu genetycznym np. nowotworów
2. Biologiczne:
a) wirusy, szczególnie niebezpieczne onkogenne- ich materiał genetyczny może zostać wbudowany do naszego i w zależności od miejsca może powstać nowotwór. Najczęściej w protoonkogenach( odpowiedzialne za procesy podziałowe komórki)- ulegają przekształceniu w onkogeny i przestają reagować na kontrolę i komórki zaczynają się dzielić w nieprawidłowy sposób. Antyonkogeny- kierują działaniem protoonkogenów. Jeśli jest ich dysfunkcja to protoonkogeny zaczynają działać nieprawidłowo
b) bakterie, pierwotniaki- zaburzają prawidłowy metabolizm tkanek
c) pochodne organiczne m.in. białka roślinne i zwierzęce. Mogą one wywołać np. alergię np. sierść, naskórek, pot, wydzieliny zwierząt. Roślinne np. pyłki lub inne produkowane przez rośliny. Roztocza kurzu domowego- tzn. ich odchody
d) hapteny- związki, które są nośnikami(transporterami) czynników alergicznych
e) inne pasożyty zewnętrzne i wewnętrzne np. nicienie (glista ludzka), płazińce( tasiemiec), pchły, wszy, szczury( zarażają koty toksoplazmozą), koty( źródło alergii i toksoplazmozy), bakterie symbiotyczne (np. jelitowe- ułatwiają przyswajanie witamin i procesy fermentacji)
3. Chemiczne- mogą różnie oddziaływać na nasz organizm
SKUTKI ODDZIAŁYWANIA CZYNNIKÓW ŚRODOWISKOWYCH:
1. Oddziaływanie neutralne- nie ma żadnych efektów
2. Oddziaływanie korzystne np. łatwiejsze przystosowanie do życia w danym środowisku, wspomaganie procesów wewnątrz organizmu
3. Oddziaływanie negatywne- styczność zawsze wywołuje efekty niekorzystne
Czynniki pozytywne i negatywne możemy rozpatrywać ze względu na czas:
a) Oddziaływanie natychmiastowe- w momencie lub tuż po zadziałaniu czynnika na nasz organizm
b) Oddziaływanie -opóźnione do kilku dni
c) Oddziaływanie odległe- z bardzo dużym opóźnieniem
CZYNNIKI ENDOGENNE- organizm sam je potrafi wyprodukować. Mogą one być czynnikami, które wykazują aktywność biologiczną tzn. bezpośrednio wpływają na procesy zachodzące w organizmie np. hormony. Mogą też nie wykazywać aktywności biologicznej: tłuszcze, białka, cukry, metabolity pośrednie (powstają i są przekształcane).
CZYNNIKI EGZOGENNE- pochodzące z zewnątrz
Jest grupa związków egzogennych określana jako KSENOBIOTYKI.
Są to wszelkie substancje obce dla danego organizmu (czyli takie których nie wyprodukował), a które dostają się do wnętrza danego organizmu.
1. Neutralne- nie oddziałują
2. Aktywne biologicznie- wpływają na procesy zachodzące w organizmie
Organizm stara się ich pozbyć, bo są obce; ale nie zawsze jest to proste. Zależy to od rodzaju- właściwości fizycznej ksenobiotyku. Zwykle jeśli danych ksenobiotyk jest hydrofilny tzn. dobrze rozpuszczalny w wodzie to trudno przedostaje się przez różnego rodzaju bariery ochronne. Jeśli jest lipofilny tzn. dobrze rozpuszczalny w tłuszczach to wnika szybko.
Z drugiej strony wydalanie prowadzimy w wodzie, dlatego ksenobiotyki hydrofilne szybko usuwamy. Lipofilne bardzo trudno usuwamy.
Metabolizm-proces obejmujący wszystko od momentu zetknięcia się ksenobiotyku z organizmem do momentu wydalenia. Wyróżniamy etapy:
1. Absorbcja-etap wchłaniania, dany ksenobiotyk przekracza nasz bariery ochronne
Drogi wchłaniania:
a) Transdermalna- przez skórę (ona chroni nas najlepiej). Liposomy- struktury warstwowe lipofilne i hydrofilne. Ochrona: zrogowaciały naskórek, bakterie symbiotyczne
b) Błony śluzowe: nosa, jamy ustnej… Bariera bardzo cienka, zbudowana tylko z komórek żywych i mniej chroni niż skóra. Aby związek się łatwo przedostawał powinien być łatwo rozpuszczalny w wodzie, bo na błonie śluzowej jest cienka warstwa wody. Dość dobrze chronią przed czynnikami biologicznymi bo:
a. - wydzielają lizozym- białko enzymatyczne, który ma zdolność rozkładu bakterii i uniemożliwia rozwój
b. - immunoglobuliny –białka wydzielane przez układ odpornościowy- unieruchamiają i odrzucają złe substancje
c) Droga wziewna- lepiej wchłaniają się substancje hydrofilne, bo wnętrz pęcherzyków mają wodę; tylko małe substancje się przedostają np. takie w postaci gazu lub aerozolu. Duże cząstki zatrzymywane są przez nabłonek.
d) Przez układ moczowo-płciowy np. maści, czopki, pręciki
e) Doustnie tzn. przez przewód pokarmowy- bardzo dobrze wchłaniają się substancje hydrofilne, lipofilne np. witamina A, D, cholesterol potrzebują nośników- micela transportująca. Czas przebywania ksenobiotyków w układzie pokarmowym jest długi, dlatego możemy dużo wchłonąć- zależy to od kondycji przewodu pokarmowego. Odruch wymiotny- podrażnienie nerwu błędnego; biegunka usuwa ksenobiotyk z organizmu, przy zaparciach czas wchłaniania wydłuża się. Stany zapalne jelit są w tym wypadku korzystne, bo skracają czas wchłaniania.
Jeżeli ksenobiotyk dostanie się do organizmu to natyka się na obronę organizmu drogami:
a) komórkową- komórki mające zdolność poruszania się i zżerania np. makrofagi
b) humoralną- polega na wydzielaniu przez niektóre komórki substancji: cytokiny (pobudzają komórki żerne); immunoglobuliny (białka odpornościowe, które otaczają czynnik powodując jego unieruchomienie i cała taka struktura jest łatwo pochłaniana przez komórki żerne)
Układ immunologiczny może być upośledzony.
Odpowiedź immunologiczna może być: wrodzona lub nabyta
INNE BARIERY PRZECIW KSENOBIOTYKOM:
a) Bariera krew-mózg- uniemożliwia transport substancji chemicznych i biologicznych pomiędzy krwią i centralnym układem nerwowym. Jest to związane z budową naczyń krwionośnych i opon mózgowo rdzeniowych
b) Bariera łożyska
2. Dystrybucja- rozprzestrzenienie w organizmie, głównie przez krew
Ksenobiotyk może dostawać się do układu krwionośnego. W przypadku układu pokarmowego substancje rozpuszczalne w tłuszczach trafiają najpierw do limfy-chłonki; a te rozpuszczalne w wodzie transportowane są bezpośrednio do krwi. Lipofilne łączą się z nośnikiem-białkiem zbudowanym z dwóch części tłuszczowej i wodnej. Gdyby nie było tych białek to czynnik lipofilny mógłby bardzo łatwo przenikać do tkanki tłuszczowej i ulegać akumulacji. Przy rozpadzie tkanki tłuszczowej np. w wyniku odchudzania pojawia się duże stężenie toksyn i ostre zatrucie.
3. Biotransformacja- chemiczne przekształcenie struktury ksenobiotyku, tak aby stał się łatwy do wydalania.
Ogół przemian biochemicznych którym podlegają ksenobiotyki w organizmie oraz pod kontrolą organizmu w przestrzeniach pozaustrojowych (powierzchnia skóry i przewód pokarmowy)
Ksenobiotyki w formie aktywnej biologicznie przechodzą- biotransformację- powstają:
· Metabolity nieaktywne- powstaje w wyniku chemicznego przekształcenia ksenobiotyku np. benzen utleniony do fenol
· Metabolity o niższej aktywności biologicznej zgodnej co do kierunku z działaniem ksenobiotyku
· Metabolity o wyższej aktywności biologicznej zgodnej co do kierunku z działaniem ksenobiotyku
· Metabolity o innym kierunku aktywności biologicznej w porównaniu z ksenobiotykiem
Ksenobiotyki nieaktywne biologicznie przechodzą- biotransformację- powstają:
· Aktywny/e metabolit/y – przekształca się we --Wtórne metabolity (często nieaktywne)
BIOTRANSFORMACJA KSENOBIOTYKÓW OBEJMUJE:
1. Wstępne przemiany metaboliczne w przestrzeniach pozaustrojowych będących miejscem podania/penetracji.
2. Przemiany metaboliczne, towarzyszące procesom wchłaniania substancji leczniczej z miejsca penetracji/podania
3. Wewnątrzustrojowe (zachodzące we krwi w czasie transportu; w płynie międzykomórkowym; w komórkach docelowych) przemiany metaboliczne ksenobiotyków.
WSTEPNE PRZEMIANY METABOLICZNE KSENOBIOTYKÓW W PRZESTRZENIACH POZAUSTROJOWYCH:
· Zachodzą w przestrzeniach pozaustrojowych będących miejscem podania/ penetracji:
- w przewodzie pokarmowym
- w jamach ciała
- na powierzchni skory
· Poprzedzają wchłanianie ksenobiotyku
· Nie dotyczą ksenobiotyków podawanych/ penetrujących wewnątrzustrojowo (dożylnie, domięśniowo, podskórnie)
· Zachodzą przy udziale enzymów i innych czynników wydzielanych przez organizm przy udziale komensalistycznej flory bakteryjnej zasiedlającej niektóre przestrzenie pozaustrojowe będące miejscem podania/penetracji np. przewód pokarmowy, powierzchnie skóry itd.
WSTĘPNE PRZEMIANY METABOLICZNE KSENOBIOTYKÓW ZACHODZACE W PRZEWODZIE POKARMOWYM
· Podlegają im ksenobiotyki podawane dożołądkowo, w mniejszymy stopniu podjęzykowo i doodbytniczo
JAMA USTNA
- wstępny metabolizm tylko nielicznych substancji ksenobiotycznych
- mechanizmy:
Częściowa hydroliza enzymatyczna substancji zawierających wiązania glikozydowe w wyniku specyficznej i niespecyficznej aktywności hydrolitycznej – alfa amylazy ślinowej- ptialiny
dodatkowo
Oddziaływania metaboliczne flory bakteryjnej jamy ustnej i lizozymu
oraz
Oddziaływania chemiczne ze składnikami pokarmu- utrudnianie lub ułatwianie wchłaniania
Pokarmy bogate w węglowodany zwykle zwalniają wchłanianie, a bogate w tłuszcze przyspieszają.
4. Wydalenie w formie niezmienionej( nie przeszedł transformacji) lub jego pochodnych czyli metabolitów
Główną drogą usuwania jest układ moczowy, czyli wraz z moczem. Najszybciej usuwane są substancje szybko rozpuszczające się w wodzie i nie posiadające ładunku. Jony usuwane są wolniej. Na szybkość usuwania wpływa PH moczu. Słabe kwasy lepiej usuwane są w moczem kwaśnym: truskawki, żurawina, cytrusy, kiwi, winogrona, mięso. Ksenobiotyki zasadowe lepiej usuwane są z moczem zasadowym: mleko, warzywa. Ma również wpływ stan układu moczowego i nawodnienia organizmu. Poza tym możemy usuwać wraz z potem: np. niektóre leki; wraz z wydzielina łojową; wraz ze śliną; lotne usuwane są przez płuca; przez błony śluzowe ze łzami; przez układ pokarmowy: przez złuszczanie się nabłonka jelit i wraz z żółcią.
Boimy się najbardziej ksenobiotyków lipofilnych i biologicznych. Dlatego przeprowadzamy biotransformację.
Etapy mogą zachodzić w różnej kolejności i zazębiać się ze sobą
kyclawok