Le m?tabolisme x?nobiotique fait r?f?rence aux diverses r?actions chimiques, appel?es voies m?taboliques, qu’un organisme vivant utilise pour modifier des produits chimiques qui ne se trouvent normalement pas dans un organisme dans le cadre de sa biochimie naturelle. Ces produits chimiques, appel?s x?nobiotiques, peuvent inclure des substances telles que des poisons, des m?dicaments et des polluants environnementaux. Le m?tabolisme des x?nobiotiques est important pour la vie, car il permet ? un organisme de neutraliser et d’?liminer les toxines ?trang?res qui interf?reraient autrement avec les processus chimiques qui le maintiennent en vie. Le m?tabolisme x?nobiotique des humains et de nombreuses autres formes de vie est important dans des domaines tels que la m?decine, l’agriculture et les sciences de l’environnement.
De nombreuses substances potentiellement nocives sont emp?ch?es d’endommager les membranes des cellules, qui r?gulent les produits chimiques autoris?s ? p?n?trer dans une cellule et bloquent physiquement de nombreux x?nobiotiques. Les mol?cules polaires, qui ont des dip?les ?lectriques parce que leurs ?lectrons ne sont pas r?partis uniform?ment entre les atomes de la mol?cule, sont g?n?ralement incapables de franchir la membrane d’une cellule. Les mol?cules non polaires, cependant, peuvent traverser la membrane perm?able et p?n?trer dans la cellule. Le m?tabolisme des x?nobiotiques prot?ge le corps de ces substances avec des enzymes qui r?agiront avec la plupart des compos?s non polaires. Cette sp?cialisation les emp?che d’attaquer les substances utiles qui font partie de la biochimie normale de l’organisme, qui sont des compos?s polaires capables de diffuser ? travers les membranes cellulaires ? l’aide de prot?ines de transport.
Dans la premi?re ?tape du m?tabolisme x?nobiotique, la substance ?trang?re est modifi?e par des r?actions chimiques qui ajoutent des groupes polaires ou r?actifs ? ses mol?cules. Cela se fait le plus souvent avec des enzymes qui catalysent des r?actions de monooxyg?nase avec des mol?cules d’oxyg?ne, ou O2, et de l’hydrog?ne, ajoutant un atome d’oxyg?ne de l’O2 ? la mol?cule x?nobiotique et produisant une mol?cule d’eau comme sous-produit. Le groupe de prot?ines le plus important impliqu? dans cette ?tape est la famille du cytochrome P450, qui comprend plus de 11,500 XNUMX prot?ines diff?rentes et est pr?sente dans toutes les formes de vie sur Terre.
Le x?nobiotique modifi? est ensuite d?toxifi? par des r?actions avec d’autres mol?cules, se combinant avec elles pour former des mol?cules appel?es conjugu?s x?nobiotiques. Les produits chimiques couramment utilis?s dans cette phase comprennent la glycine (C2H5NO2), le glutathion (C10H17N3O6S) et l’acide glucuronique (C6H10O7). Ces mol?cules sont anioniques, ce qui signifie qu’elles contiennent plus d’?lectrons que de protons et ont donc une charge ?lectrique n?gative. Selon la substance impliqu?e, les conjugu?s r?sultants peuvent subir d’autres r?actions chimiques au cours de la d?toxification.
Enfin, le conjugu? est excr?t? de la cellule. Ses groupes anioniques charg?s n?gativement lui permettent de se lier aux mol?cules de transport de prot?ines, qui transportent le conjugu? ? travers la membrane cellulaire et hors de la cellule. De l?, le x?nobiotique peut ?tre davantage m?tabolis? par des produits biochimiques extracellulaires ou expuls? du corps enti?rement dans la sueur, l’urine ou les selles.
Au fil du temps, le m?tabolisme x?nobiotique des g?n?rations suivantes d’organismes peut ?voluer pour offrir une plus grande protection contre les substances qu’ils sont susceptibles de rencontrer dans leur environnement, car les membres de l’esp?ce les plus aptes ? les g?rer survivent et se reproduisent. Cela permet ? de nombreuses formes de vie de vivre dans des environnements ou de manger en toute s?curit? des aliments qui seraient mortels pour d’autres esp?ces. Cela peut ? son tour stimuler l’?volution des esp?ces qui produisent des toxines ? des fins de chasse ou de d?fense, cr?ant une pression s?lective qui favorise les organismes les plus efficaces pour surmonter le m?tabolisme de leurs pr?dateurs ou de leurs proies.
Le m?tabolisme des x?nobiotiques est un facteur important en agriculture. La r?action de diff?rents organismes aux x?nobiotiques affecte la fa?on dont ils seront affect?s par les produits chimiques agricoles tels que les pesticides. Cela fait de l’adaptation ?volutive aux x?nobiotiques une pr?occupation majeure, car les ravageurs tels que les insectes mangeurs de cultures peuvent d?velopper une plus grande r?sistance aux pesticides ? mesure que les membres moins r?sistants d’une esp?ce sont ?limin?s du pool g?n?tique.
Le m?tabolisme des x?nobiotiques est ?galement important en m?decine, car la plupart des m?dicaments sont des x?nobiotiques. Certains m?dicaments n’ont aucun effet m?dical sous la forme r?ellement administr?e au patient et deviennent actifs lorsqu’ils sont chimiquement modifi?s par le m?tabolisme du patient, un processus appel? bioactivation. Cela se fait le plus souvent en oxydant les mol?cules du m?dicament et implique g?n?ralement la famille du cytochrome P450. Cependant, il peut ?galement impliquer d’autres prot?ines telles que l’?poxyde hydrolase, la m?thyltransf?rase et la n-ac?tyltransf?rase, qui provoquent respectivement des modifications chimiques telles que l’hydrolyse, la m?thylation et l’ac?tylation. Une cause fr?quente d’interactions m?dicamenteuses dangereuses est lorsqu’un m?dicament a un effet sur le m?tabolisme du patient qui interf?re avec la capacit? du corps ? m?taboliser un autre m?dicament, permettant ? ce dernier de s’accumuler non trait? jusqu’? ce qu’il atteigne des niveaux dangereux et empoisonne le patient.