Voor toxicodynamica, ten goede of ten kwade, worden de concepten die worden gezien voor farmacodynamiek overgenomen. De concepten van interactie met een receptor op een niet-specifieke en specifieke manier, substraat (toxische)-receptor interacties, de affiniteit van het toxische op de receptor, de potentie en tenslotte het antagonisme moeten goed bekend zijn. Deze concepten worden niet overgenomen omdat ze dezelfde zijn die zijn geïllustreerd voor het medicijn; we zullen echter in detail ingaan op enkele typische werkingsmechanismen van toxische stoffen.
Het gif werkt, net als het medicijn, met het doelmolecuul, dat het eerste punt van studie zal zijn.
WAT IS HET DOEL VAN HET GIFTIGE? Het doelwit van de giftige stof is de cel, die bestaat uit eiwitten, lipiden, nucleïnezuren en andere componenten.
Het tweede punt van onderzoek is het soort verband tussen de toxische en de doelcel, een belangrijke factor voor de ernstige werking van de toxische stof.Zoals we weten, kan de link omkeerbaar en onomkeerbaar zijn.
Als het gif omkeerbaar is gebonden, kan het losraken en is het effect minder ernstig dan wanneer het zich met een covalente binding aan het doelwit bindt, dus onomkeerbaar.
Het derde punt van onderzoek betreft de gevolgen van de interactie tussen de toxische en de doelcel.
Wat verandert de toxische stof door te binden aan een doelmolecuul?
Er kan een wijziging zijn in de energieproductie, zodat de cel geen ATP produceert en tegen de dood ingaat; er kan een wijziging zijn in de homeostase van intracellulair calcium, dat een van de belangrijkste tweede boodschappers is, of er kan ten slotte een wijziging zijn van het plasmamembraan.
Dit zijn allemaal voorbeelden van cellulaire functies die door de toxische stof worden veranderd bij binding aan de doelplaats.
DE DOELMOLECULEN
Zoals eerder vermeld, is de cel opgebouwd uit eiwitten, lipiden, nucleïnezuren en andere componenten.
De mogelijke doelmoleculen zijn daarom:
- EIWITTEN (membraan, enzymen ...);
- LIPIDEN (membraanfosfolipiden);
- GROEPEN -SH (cytoskeleteiwitten);
- NUCLEICNEZUREN (wordt uitgelegd in een artikel over carcinogenese en DNA-schade).
1) EIWIT DOELEN
Hier zijn enkele voorbeelden van eiwitdoelen. In het eerste voorbeeld beschouwen we een "hemoproteïne dat hemoglobine is", en een zeer vergelijkbare giftige stof, namelijk koolmonoxide (CO). Koolmonoxide, dat 250 keer meer op zuurstof lijkt, bindt zich aan de -EME-groep van hemoglobine, waardoor het transport van zuurstof wordt voorkomen.De weefselcellen sterven aan ANEMIC HYPOXIA omdat ze niet de nodige zuurstof krijgen voor cellulaire ademhaling.
In het tweede voorbeeld wordt rekening gehouden met een enzymatisch eiwitmolecuul, namelijk Cyt C-oxidase, en het verwante toxische cyanide. Cyt C-oxidase is een enzym dat behoort tot de elektronentransportketen. Cellulaire ademhaling vindt plaats op het niveau van het mitochondrion en het Cyt C-oxidase maakt gebruik van zuurstof om ervoor te zorgen dat vier H + -ionen uit het mitochondrion worden verdreven; deze uitdrijving van waterstofionen vormt het potentiaalverschil dat nodig is voor de synthese van ATP.-enzym wordt geblokkeerd door cyanide , Cyt C-oxidase gebruikt geen moleculaire zuurstof meer, de optimale protongradiënt vormt zich niet buiten het mitochondrion; bijgevolg synthetiseert de cel geen ATP. Ook in dit geval gaan de cellen door hypoxie tegen de dood in; we spreken in het bijzonder van CYTOTOXISCHE HYPOXIE.
Onder alle eiwitdoelen vinden we de receptoren die in de algemene farmacologie zijn uitgelegd. De belangrijkste toxines, zoals nicotine en strychnine, kunnen interageren met verschillende receptoren.
2) LIPIDE DOELEN
De lipiden die het meest worden aangetast door vrije radicalen zijn die van het membraan. De vrije radicaal, vanuit chemisch oogpunt, wordt gevormd omdat er geen "heterolyse" is tussen twee atomen, daarom worden er geen twee ionen met een homogene lading gevormd, maar is er een "homolyse".
Homolyse wordt gekenmerkt door een ongelijke verdeling van de ladingen.
Vrije radicalen worden gevormd uit externe stoffen (xenobiotica), maar ook binnen ons organisme (zuurstof vrije radicalen). We kunnen dus stellen dat vrije radicalen zich zowel van buitenaf als van binnenuit in ons organisme kunnen vormen.
Hoe worden deze radicalen gevormd?
Vrije zuurstofradicalen kunnen zich vormen wanneer er een verandering is in de partiële zuurstofspanning in de cel, dus er zijn plotselinge veranderingen in de zuurstofdruk. Dit plotselinge gebrek aan zuurstof bevordert de vorming van radicale soorten in ischemische (hersenen) of hartweefsels. De radicale zuurstofsoorten zijn voornamelijk het SUPEROXIDE ANION en de OXIDRILE.Het gebrek aan antioxidanten (vitamine A, C en E), celveroudering, xenobiotica en tenslotte de acute en/of chronische ontstekingstoestanden zijn allemaal fenomenen die kunnen leiden tot de vorming van vrije radicalen.
De cel kan reageren op deze mogelijke schade door het ontstaan van vrije zuurstofradicalen, omdat het bepaalde enzymen heeft die de activiteit van de radicalen tegengaan.
Andere artikelen over "Toxicodynamica"
- Paracetamol en levernecrose
- Toxiciteit en toxicologie
- Doelmoleculen van giftige stoffen
