Xenobiotic

Xenobiotic là một chất hóa học được tìm thấy trong một sinh vật không được sản xuất tự nhiên hoặc dự kiến có mặt trong cơ thể. Nó cũng có thể bao gồm các chất có mặt ở nồng độ cao hơn nhiều so với bình thường.
Các hợp chất tự nhiên cũng có thể trở thành xenobiotics nếu chúng được hấp thụ bởi một sinh vật khác, chẳng hạn như sự hấp thu các hormon tự nhiên của con người do cá tìm thấy ở hạ lưu của các nhà máy xử lý nước thải, hoặc bảo vệ hóa học do một số sinh vật bảo vệ chống lại kẻ thù săn mồi.
Tuy nhiên, thuật ngữ xenobiotics thường được sử dụng trong bối cảnh các chất gây ô nhiễm như dioxin và polychlorinated biphenyl và tác động của chúng lên sinh vật, bởi vì xenobiotics được hiểu là các chất ngoại lai cho toàn bộ hệ sinh học, tức là các chất nhân tạo. bản chất trước khi tổng hợp của họ bằng con người. Thuật ngữ xenobiotic có nguồn gốc từ tiếng Hy Lạp ξένος (xenos) = người nước ngoài, người lạ và βίος (bios, vios) = cuộc sống, cộng với hậu tố Hy Lạp cho tính từ -τικός, -ή, -ό (tic).
Xenobiotics có thể được nhóm thành chất gây ung thư, thuốc, chất gây ô nhiễm môi trường, phụ gia thực phẩm, hydrocacbon và thuốc trừ sâu.

Chuyển hóa xenobiotic

Cơ thể loại bỏ xenobiotics bởi sự trao đổi chất xenobiotic. Điều này bao gồm việc ngừng hoạt động và bài tiết của xenobiotics, và xảy ra chủ yếu ở gan. Tuyến đường bài tiết là nước tiểu, phân, hơi thở và mồ hôi. Enzyme gan chịu trách nhiệm cho sự chuyển hóa của xenobiotics bằng cách kích hoạt chúng lần đầu tiên (oxy hóa, giảm, thủy phân và / hoặc hydrat hóa của xenobiotic), và sau đó liên hợp các chất chuyển hóa thứ cấp với acid glucuronic, axit sulfuric hoặc glutathione, sau đó bài tiết mật hoặc nước tiểu. Một ví dụ về một nhóm các enzym liên quan đến chuyển hóa xenobiotic là cytochrome P450 microsomal microsomal. Những enzyme chuyển hóa xenobiotics rất quan trọng đối với ngành dược phẩm, bởi vì chúng chịu trách nhiệm cho sự phân hủy của thuốc.
Mặc dù cơ thể có thể loại bỏ xenobiotics bằng cách giảm nó thành dạng ít độc hơn thông qua chuyển hóa xenobiotic sau đó bài tiết nó, nó cũng có thể cho nó được chuyển thành dạng độc hơn trong một số trường hợp. Quá trình này được gọi là hoạt tính sinh học và có thể dẫn đến những thay đổi về cấu trúc và chức năng cho hệ vi sinh vật. Tiếp xúc với các xenobiotic có thể phá vỡ cấu trúc cộng đồng vi sinh vật, bằng cách tăng hoặc giảm kích thước của một số quần thể vi khuẩn tùy thuộc vào chất. Những thay đổi chức năng có thể thay đổi tùy thuộc vào chất và có thể bao gồm biểu hiện tăng lên trong các gen liên quan đến phản ứng stress và kháng kháng sinh, thay đổi mức độ chất chuyển hóa được tạo ra, vv.
Sinh vật cũng có thể phát triển để chịu đựng xenobiotics. Một ví dụ là sự hợp tác giữa quá trình sản xuất tetrodotoxin trong sản phẩm da thô ráp và sự tiến hóa của kháng tetrodotoxin trong động vật ăn thịt của nó, loài rắn thông thường. Trong cặp động vật ăn thịt săn mồi này, một cuộc chạy đua vũ trang tiến hóa đã tạo ra lượng độc tố cao ở mức độ mới và mức độ kháng cao tương ứng ở con rắn. Phản ứng tiến hóa này dựa trên con rắn phát triển các dạng biến đổi của các kênh ion mà độc tố tác động lên, do đó trở nên đề kháng với các tác động của nó. Một ví dụ khác về cơ chế dung nạp xenobiotic là sử dụng các băng vận chuyển băng cassette (ABC) của ATP, phần lớn được trưng bày trong côn trùng. Những người vận chuyển như vậy góp phần vào sức đề kháng bằng cách cho phép vận chuyển độc tố qua màng tế bào, do đó ngăn ngừa sự tích tụ các chất này trong tế bào.