Qu'est-ce que le métabolisme xénobiotique?

Le métabolisme du xénobiotique fait référence aux diverses réactions chimiques, appelées voies métaboliques, 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, appelés xénobiotiques, peuvent inclure des choses telles que les poisons, les médicaments et les polluants environnementaux.Le métabolisme des xénobiotiques est important pour la vie, car il permet à un organisme de neutraliser et d'éliminer les toxines étrangères qui autrement interféreraient avec les processus chimiques qui le maintiennent en vie.Le métabolisme xénobiotique de l'homme et de nombreuses autres formes de vie est important dans des domaines tels que la médecine, l'agriculture et les sciences de l'environnement.

De nombreuses substances potentiellement nocives sont empêchées de endommager les membranes des cellules, qui régulent les produits chimiques autorisés à entrer dansune cellule et bloque physiquement de nombreux xénobiotiques.Les molécules polaires, qui ont des dipôles électriques car leurs électrons ne sont pas partagés uniformément entre les atomes de molécules, sont généralement incapables de dépasser une membrane de cellules.Les molécules non polaires, cependant, peuvent passer à travers la membrane perméable et dans la cellule.Le métabolisme xénobiotique protège le corps de ces substances avec des enzymes qui réagiront avec la plupart des composés non polaires.Réactions chimiques qui ajoutent des groupes polaires ou réactifs à ses molécules.Cela se fait le plus souvent avec des enzymes qui catalysent les réactions de monooxygénase avec les molécules d'oxygène, ou O2, et l'hydrogène, ajoutant un atome d'oxygène de l'O2 à la molécule xénobiotique et produisant une molécule d'eau comme sous-produit.Le groupe de protéines le plus important impliqué à ce stade est la famille du cytochrome P450, qui englobe plus de 11 500 protéines différentes et est présente dans toutes les formes de vie sur Terre.

Le xénobiotique modifié est ensuite détoxifié par des réactions avec d'autres molécules, en combinaison avecpour former des molécules appelées conjuguées xénobiotiques.Les produits chimiques couramment utilisés dans cette phase comprennent la glycine (C2H5NO2), le glutathion (C10H17N3O6S) et l'acide glucuronique (C6H10O7).Ces molécules sont anioniques, ce qui signifie qu'elles contiennent plus d'électrons que de protons et ont donc une charge électrique négative.Selon la substance impliquée, les conjugués résultants peuvent subir d'autres réactions chimiques au cours de la détoxification.

Enfin, le conjugué est excrété de la cellule.Ses groupes anioniques chargés négativement lui permettent de se lier avec des molécules de transporteur de protéines, qui transportent le conjugué à travers la membrane cellulaire et hors de la cellule.À partir de là, le xénobiotique peut être métabolisé davantage par des biochimiques extracellulaires ou expulsés du corps entièrement en sueur, en urine ouRencontre dans leur environnement, en tant que membres de l'espèce les mieux à même de les manipuler sur hors-d'œuvre et ont dépassé leurs camarades.Cela permet à de nombreuses formes de vie de vivre dans des environnements ou de manger en toute sécurité des aliments qui seraient mortels pour d'autres espèces.Cela peut à son tour éviter l'évolution des espèces qui produisent des toxines à des fins de chasse ou défensives, créant une pression sélective qui favorise les organismes les plus efficaces pour surmonter le métabolisme de leurs prédateurs ou proies.

Le métabolisme du xénobiotique est un facteur important dans l'agriculture.La réaction de différents organismes aux xénobiotiques affecte la façon dont elles seront affectées par les produits chimiques agricoles tels que les pesticides.Cela fait de l'adaptation évolutive aux xénobiotiques une préoccupation majeure, car les ravageurs tels que les insectes mangeurs de cultures peuvent évoluer une plus grande résistanceE aux pesticides, car les membres moins résistants d'une espèce sont vaincus du pool génétique.

Le métabolisme xénobiotique est également important en médecine, car la plupart des médicaments sont des xénobiotiques.Certains médicaments n'ont aucun effet médical sur la forme qui est réellement administré au patient et devient actif lorsqu'ils sont modifiés chimiquement par le métabolisme des patients, un processus appelé bioactivation.Ceci est le plus souvent fait en oxydant les molécules de médicaments et implique généralement la famille du cytochrome P450.Cependant, il peut également impliquer d'autres protéines telles que l'époxyde hydrolase, la méthyltransférase et la N-acétyltransférase, qui provoquent des changements chimiques tels que l'hydrolyse, la méthylation et l'acétylation, respectivement.Une cause fréquente d'interactions dangereuses sur les médicaments est lorsqu'un médicament a un effet sur le métabolisme des patients qui interfère avec la capacité du Body à métaboliser un autre médicament, permettant à la dernière de s'accumuler non transformée jusqu'à ce qu'elle atteigne des niveaux dangereux et des poisons du patient.