Токсикология
жүктеу/скачать 4.36 Mb. Pdf көрінісі
|
| Ферменты – биологические катализаторы, присутствующие во всех
живых клетках и осуществляющие превращения веществ в организме, тем самым направляя и регулируя его обмен веществ. Ни один процесс в орга- низме не обходится без участия ферментов: внутриклеточное дыхание регулируется оксидазами; в усвоении белков участвуют протеназы; в усвоении жиров – липазы; в усвоении углеводов – киназы и фосфотазы и т. д. Всего в организме человека содержится до 1000 различных фер- ментных систем, катализирующих различные процессы. В тоже время аб- солютное количество каждого фермента в клетках организма крайне мало, поэтому выведение ферментов из строя достигается небольшими количе- ствами токсичных соединений. Оказалось, что во многих случаях рецеп- торами действительно являются ферменты. Кроме ферментов, рецепторами первичного действия ядов являются аминокислоты, нуклеиновые кислоты, пуриновые и пиримидиновые нук- леотиды, витамины. Рецепторами часто бывают наиболее реакционноспособные функ- циональные группы органических соединений, такие, как сульфгидриль- ные, гидроксильные, карбоксильные, амин- и фосфорсодержащие, кото- рые играют жизненно важную роль в метаболизме клетки. Наконец, в ро- ли рецепторов токсичности выступают различные медиаторы и гормоны. Спектр энергетических характеристик рецептор-лигандного взаи- модействия необыкновенно широк: от формирования слабых, легко раз- рушающихся связей, до образования необратимых комплексов. Характер взаимодействия и структура сформировавшегося комплекса зависят не только от строения токсиканта, конформации рецептора, но и от свойств 87 среды: рН, ионной силы и т.д. В соответствии с законом действующих масс, количество образовавшихся комплексов вещество-рецептор опре- деляется энергией взаимодействия (сродством) и содержанием обоих компонентов реакции (вещества и рецептора к нему) в биологической системе. Рецепторы могут быть «немыми» и активными. «Немой» рецептор – структурный компонент биологической систе- мы, взаимодействие которого с веществом не приводит к формированию ответной реакции (например, связывание мышьяка белками, входящими в состав волос, ногтей). Активный рецептор – структурный компонент биологической сис- темы, взаимодействие которого с токсикантом инициирует токсический процесс. Для того, чтобы избежать терминологических трудностей, для обозначения структурных элементов, взаимодействуя с которыми токси- кант инициирует токсический процесс, вместо термина «рецептор» часто используют термин «структура-мишень». Принимаются постулаты: токсическое действие вещества выражено тем сильнее, чем большее количество активных рецепторов (структур-мишеней) вступило во взаи- модействие с токсикантом; токсичность вещества тем выше, чем меньшее его количество связы- вается с «немыми» рецепторами, чем эффективнее оно действует на ак- тивный рецептор (структуру-мишень), чем большее значение имеет ре- цептор и повреждаемая биологическая система для поддержания гомео- стаза целостного организма. Любая клетка, ткань, орган содержат огромное количество потенци- альных рецепторов различных типов («запускающих» различные биоло- гические реакции), с которыми могут вступить во взаимодействие лиган- ды. С учетом вышесказанного, связывание лиганда (как эндогенного ве- щества, так и ксенобиотика) на рецепторе данного типа является избира- тельным лишь в определенном диапазоне концентраций. Увеличение кон- центрации лиганда в биосистеме приводит к расширению спектра типов рецепторов, с которыми он вступает во взаимодействие, а, следовательно, изменению его биологической активности. Это также одно из фундамен- тальных положений токсикологии, доказанное многочисленными наблю- дениями. Мишенями (рецепторами) для токсического воздействия могут быть структурные элементы: межклеточного пространства; клеток организма; систем регуляции клеточной активности. |