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BiotransformationZoomA-Z

Fachgebiet - Toxikologie

Die Biotransformation umfasst alle Prozesse, mit denen im tierischen Organismus niedermolekulare, körperfremde Stoffe verändert werden, um sie in wasserlösliche und damit besser über den Harn ausscheidbare Verbindungen umzuwandeln. Man bezeichnet diesen Vorgang auch als Entgiftung. Der Biotransformation unterliegen vor allem solche Stoffe, die lipophil sind und daher nur schwer über den Harn ausgeschieden werden können. Die damit verbundenen Reaktionen laufen überwiegend am glatten endoplasmatischen Retikulum der Leberzellen ab (aber auch in Nieren und Milz, und in geringerem Umfang in der Muskulatur und dem Blut).

Die Biotransformation umfasst zwei Stufen. Zuerst werden die Stoffe in den so genannten Phase-I-Reaktionen strukturell verändert, z.B. durch Oxidation, Einführung von Hydroxy-Gruppen und Hydrolyse. In den sich anschließenden Phase-II-Reaktionen werden aus den Reaktionsprodukten der Phase I Konjugate mit körpereigenen Stoffen (z.B. Glucuronsäure, Glutathion) gebildet, die dann ausgeschieden werden. Von besonderer Bedeutung für oxidative Umsetzungen bei der Biotransformation sind Enzyme, die Cytochrom P450 enthalten.

Die Biotransformation basiert auf Enzymen mit geringer Substratspezifität und läuft ungerichtet ab, d.h. unabhängig davon, ob inaktivierte oder noch biologisch aktive Verbindungen entstehen. Es kommt daher auch vor, dass erst im Rahmen der Biotransformation aktive oder stärker aktive Substanzen gebildet werden, man spricht dann von einer Bioaktivierung. Hierzu zählt auch die Umwandlung nicht-toxischer Substanzen in Giftstoffe (Biotoxifizierung oder "Giftung") wie sie z.B. bei einigen Medikamenten und vielen Umweltgiften zu beobachten ist.

Lerneinheiten, in denen der Begriff behandelt wird

Toxikodynamik - Grundlagen toxischer WirkungenLevel 160 min.

ChemieToxikologieToxin-Stoffwechsel

Diese Lerneinheit ist eine Einleitung in die Klassifikation von Schadstoffen. Die toxische Wirkung eines Fremdstoffes wird durch zahlreiche Faktoren bestimmt, von denen einige hier erläutert werden. Zum Abschluss dieser Lerneinheit werden die Grundlagen der Rezeptortheorie vorgestellt.

Pharmakokinetik: Begriffe und GrundlagenLevel 120 min.

ChemiePhysikalische ChemieKinetik

Die wichtigsten Begriffe der Pharmakokinetik werden eingeführt.

Stoffwechsel von FremdstoffenLevel 2120 min.

ChemieToxikologieToxin-Stoffwechsel

Die Lerneinheit beschreibt die Grundzüge der Biotransformation von Fremdstoffen im Organismus. Entsprechend ihrer zentralen Bedeutung im Fremdstoffmetabolismus werden die Cytochrom P450-Enzyme des Phase-I-Metabolismus eingehender beschrieben.