Bioquimica Ambiental

BIOQUÍMICA AMBIENTAL
Módulo 3.- Biotransformación de los XBs
TEMA 6.- Biotransformaciones: activación y/o detoxicación
Biotransformaciones de XBs: activaciones e inactivaciones. Compuestos biodegradables y persistentes: bioacumulación y biomagnificación. Rutas para la biotransformaciones de XBs. Reacciones de fase I: oxidaciones, reducciones e hidrólisis.
 
BIOTRANSFORMACIONES DE LOSCOMPUESTOS XENOBIOTICOS
Los organismos están expuestos a un gran número de diferentes sustancias químicas xenobióticas, que, una vez absorbidas por el organismo, se acumulan en él y pueden amenazar su equilibrio funcional. Si la concentración de cualquier xenobiótico en el organismo es excesiva, inevitablemente comportará un riesgo para las funciones de las biomoléculas que actúen en su entorno,pudiendo alterar el correcto funcionamiento de un órgano, tejido, sistema, etc.
Al conjunto de reacciones metabólicas por medio de los cuales los tejidos modifican la estructura química de un XB se le denomina biotransformación. Podemos decir que la biotransformación de un XB consiste fundamentalmente en incrementar su polaridad, en convertir un compuesto no polar en uno soluble en agua. Este es elmecanismo más común que usan los organismos para eliminar los tóxicos ambientales.
Al igual que la absorción y la distribución, dos procesos de transferencia, la Biotransformación también se lleva a cabo utilizando los mecanismos existentes en los tejidos. Se usa la misma maquinaria bioquímica con la que se metabolizan los compuestos endógenos de estructura química similar.
 
Un XB en elinterior del organismo puede seguir muchas opciones, pero simplificando:
a) puede ser excretado sin que haya sufrido modificación alguna, con su estructura original.
b) puede sufrir reacciones de transformación metabólica, biotransformaciones. Estas se producen para compuestos biodegradables. El sistema metabólico de los organismos es el responsable de las biotransformaciones
METABOLISMO YBIOTRANSFORMACION
El metabolismo de un organismo es el conjunto de reacciones enzimáticas organizadas en rutas bioquímicas que sirven para mantener la funcionalidad de las células con las características estructurales y funcionales propias. Cuando las reacciones enzimáticas operan sobre componentes endógenos nos estamosrefiriendo al metabolismo propiamente dicho y cuando las reacciones enzimáticas operansobre los xenobióticos nos referimos a las reacciones de biotransformación. Ambos términos metabolismo y biotransformación se usan a veces como sinónimos, particularmente cuando se refiere al campo de los xenobióticos o de "drugs" en general.
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Por ejemplo, las enzimas biotransformadoras de xenobióticos son frecuentemente llamadas enzimas metabolizantes de drogas. Cualquier enzima puedeoperar sobre su sustrato natural o sobre un compuesto XB, sea fármaco, contaminante, etc.:
enzima
Sustrato ---------------------------> Producto o metabolito
Cofactor
 
El término enzimas bitransformadoras de xenobióticos sería mas apropiado, aunque el término enmascararía el hecho de que varios compuestos endógenos, como los esteroides, puedan ser sustratos de estas mismas enzimas. Aplicar eltérmino metabolismo a la biotransformación de xenobióticos, así como el término de metabolito a los derivados metabólicos de aquellos no parece muy adecuado, pero suele ser generalizado. Igualmente cuando se habla de individuos metabolizadores pobres, aquellos con alguna deficiencia enzimática y que tienen menor capacidad de biotransformar los XBs., o el término metabolizadores extensivos paraaquellos individuos con fenotipo normal. Podría resultar conveniente aplicar el término de sistemas biotransformadores, aunque no es usual.
Biotransformación: Suma de reacciones bioquímicas que operan sobre un XB a cargo de los sistemas enzimáticos de un organismo. Será pues el proceso de transformaciones metabólicas que sufre un XB a lo largo de su paso por un organismo, y ha sido el proceso mas...