Les xénobiotiques sont des composés chimiques qui se trouvent dans un organisme vivant, mais qui sont étrangers à cet organisme, en ce sens qu’il ne produit normalement pas le composé ou ne le consomme pas dans le cadre de son alimentation. Par exemple, chez l’homme, la plupart des médicaments font partie de cette catégorie, car les gens ne les produisent pas naturellement ou ne les consomment pas dans des circonstances normales. Les xénobiotiques peuvent également être définis comme des substances présentes à des concentrations supérieures à la normale, ou entièrement artificielles et qui n’existaient pas avant d’être produites synthétiquement par l’homme.
Un composé qui est normal pour un organisme peut être un xénobiotique pour un autre. Un exemple couramment utilisé est l’effet subi par les poissons qui vivent en aval de la sortie d’une station d’épuration des eaux usées. Des hormones produites par l’homme peuvent être présentes, même dans l’eau traitée, et ces composés sont étrangers aux poissons.
Lorsqu’un animal produit une toxine comme mécanisme de défense contre les prédateurs, ces toxines peuvent également être considérées comme des xénobiotiques du point de vue du prédateur. Cependant, les prédateurs peuvent également développer des défenses contre ces toxines. Un cas intéressant dans lequel cela s’est produit est celui du triton à peau rugueuse et de son prédateur, la couleuvre rayée. La tétrodotoxine est un xénobiotique fabriqué dans le corps du triton, qui est généralement très toxique pour les autres animaux, mais la couleuvre rayée a évolué avec une résistance à celui-ci afin de pouvoir continuer à s’attaquer au triton. On suppose qu’à mesure que les espèces de tritons produisaient des concentrations de plus en plus élevées de poison au fil des générations, la couleuvre rayée y développait une résistance de plus en plus forte.
Lorsque le corps humain rencontre une telle substance, il l’élimine par un processus appelé métabolisme xénobiotique. Grâce à ces processus, la structure chimique du composé est modifiée et décomposée pour être utilisée par le corps ou pour être détoxifiée, dans le cas de certains poisons. Parfois, ce sont ces voies chimiques et leurs réactions qui peuvent être fatales, comme c’est le cas avec les décès par empoisonnement et les interactions médicamenteuses nocives.
Les voies métaboliques que le corps utilise pour traiter les substances étrangères sont depuis longtemps un sujet de grand intérêt de la part de la science médicale. C’est en grande partie grâce à l’étude de ces voies que de nouveaux médicaments sont proposés et développés, notamment dans le cas des agents chimiothérapeutiques utilisés dans le traitement du cancer. Ils sont également importants pour étudier les effets potentiels des polluants sur un environnement, pour voir si le produit chimique sera décomposé ou restera dans l’environnement et causera des dommages.