Chemické příčiny patologických stavů

Chemické příčiny patologických stavů
23. října 2013 0:24

Definicemi, významem a principy příčin patologických stavů se zabývá etiologická patologie. Tento obor dělí příčiny patologických stavů na exogenní a endogenní. Dále na chemické, fyzikální, biologické.

Chemické příčiny jsou velmi rozsáhlé a mohou být jak exogenní, tak endogenní. Mezi endogenní lze zařadit všechny metabolické poruchy (např. diabetes mellitus, neboť glukóza ve vysokých koncentracích působí poškození tkání), poruchy acidobazické rovnováhy, tvorbu reaktivních molekul kyslíku (tzv. ROS). Tyto poruchy jsou objektem zájmu spíše patofyziologie než patologie, a proto o nich v tomto článku více pojednáno nebude.

Etiologická patologie se v tomto případě zabývá spíše exogenními činiteli. Jde především o xenobiotika, kyseliny, louhy, nutrienty.

Xenobiotika. Tento termín pochází z řečtiny, kde xenos = cizí. Xenobiotikum je jakákoli látka, kterou organismus rozpoznává jako cizorodou. Tělo s cizorodou látkou pracuje tak, aby se jí co nejrychleji a nejefektivněji zbavilo. Z toho důvodu byl vytvořen proces označovaný jako biotransformace xenobiotik.

Biotransformace xenobiotik má dvě fáze.

První fáze má za úkol zvýšit vytvořit na molekule xenobiotika místo, na nějž bude možné navázat konjugující látku. Tato fáze obvykle zahrnuje redoxní reakce, ale i mnohé další, jako například alkylaci. Většina reakcí první fáze probíhá v mitochondriálním cytochromu P450 (= CYP).

Problémem první fáze je, že mnohdy ze zcela interních látek vytvoří látky velmi agresivní! Příkladem může být tzv. epoxidace, kdy se například z inertního aflatoxinu B1 vytváří aflatoxin B1 – 2,3 – epoxid, který je kancerogenní.

Druhá fáze využívá vytvořenou reaktivní molekulu k tomu, aby na ni navázala konjugační látku. Látka, již lze použít pro konjugaci musí být silně hydrofilní, aby bylo možné takto transformované xenobiotikum vyloučit do moči či žluči. Jedná se typicky o (1) glukuronovou kyselinu, (2) glycin, (3) acetát, (4) glutathion, (5) PAPS (= aktivní sulfát).

Biotransformaci zajišťují proteiny. Celá biotransformace stojí na funkci proteinů. Proteiny jsou kódovány geneticky. Jakákoli chyba nebo změna v genetickém kódu vede ke změně funkčnosti těchto proteinů, což se může projevit i jinou odpovědí různých jedinců na stejného chemického činitele. Účinky xenobiotik na organismus se zabývá toxikologie.

Toxikologie je jako obor neskutečně rozsáhlá, takže není reálné, že by tento článek obsáhl byť zlomek tohoto rozpětí. Zásadní jsou obecné zákonitosti, jimiž se toxikologie řídí. Jednou z nich je polymorfismus genů zajišťujících biotransformaci.

Dále je zásadní délka působení toxinu, jeho koncentrace v těle, citlivost organismus vůči jedu, adaptace těla na jed, doba, po jakou je organismus působení toxinu vystaven. Zde jsou vyjmenovány základní principy, jak mohou xenobiotika na organismus působit:

  1. Narkoticky účinné látky – benzin, benzen, toluen, CCl4, inhalační anestetika
  2. Látky inhibující transport kyslíku a elektronů – KCN, dusitany, CO
  3. Látky inhibující enzymy – těžké kovy, analoga substrátu, organofosfáty… Tato skupina je velmi rozsáhlá a patří sem většina chemicky aktivních patologických substancí
  4. Látky indukující enzymy – hlavně indukce vzniku CYP (např.: polychlorované bifenyly)
  5. Látky účinkující alkylací či arylací
  6. Látky stimulující tvorbu radikálů či lipoperoxidaci
  7. Látky s mutagenním a karcinogenním účinkem – tato skupina je v současné době nejvýznamnější (více informací ve článku Jak vzniká rakovina)

Poškození louhem je horší než poškození kyselinou. Poleptání louhem, stejně jako poleptání kyselinou vyvolává nekrózu tkáně. Princip účinku je stejný, ale důsledky poněkud jiné. Rozdíl tkví v tom, že louh (tedy roztok zásady – např. NaOH, KOH) vyvolává vznik kolikvační nekrózy, zatímco kyselina působí vznik koagulační nekrózy. Proč je louh horší, je tedy zřejmé. Je tomu tak z toho důvodu, že kolikvační nekróza nezabrání difuzi louhu do hlubších vrstev tkáně, zatímco koagulační nekróza tak učiní.

V případě, že jedinec požije menší množství málo koncentrované kyseliny či louhu, nemusí dojít k poleptání tkání, ale může dojít k závažné poruše acidobazické rovnováhy, která bude metabolického charakteru (tedy metabolická acidóza či alkalóza).

Poškození ze strany chemických látek může být i charakteru osmotického. Typickým příkladem může být hyperglykémie u diabetiků. Hyperglykemické kóma je typické pro diabetes mellitus druhého typu. Jde o těžkou hyperglykémii, dehydrataci. Tento stav má velmi špatnou prognózu. Vede k polyurii, což vede k dehydrataci a ta vyvolává nadměrnou žízeň. Dehydratace též působí hypotenzi. Hyperosmolarita plasmy taktéž vyvolává poruchy vědomí a další neurologické symptomy.

Sdílet článek
Tags:
Autor: Vojtěch Petr
Datum vydání: 23. října 2013 0:24
Datum příští revize: 23. října 2015 0:24
K poskytování služeb, personalizaci reklam a analýze návštěvnosti využíváme cookie. Používáním tohoto webu s tím souhlasíte. Další informace