Metabolismo de las drogas
El metabolismo de los fármacos es la degradación metabólica de los fármacos por los organismos vivos , generalmente a través de sistemas enzimáticos especializados . De manera más general, el metabolismo xenobiótico (del griego xenos "extraño" y biótico "relacionado con los seres vivos") es el conjunto de vías metabólicas que modifican la estructura química de los xenobióticos , que son compuestos extraños a la bioquímica normal de un organismo, como cualquier fármaco . o veneno . Estas vías son una forma de biotransformación.presentes en todos los grupos principales de organismos y se consideran de origen antiguo. Estas reacciones a menudo actúan para desintoxicar compuestos venenosos (aunque en algunos casos los intermediarios en el metabolismo xenobiótico pueden causar efectos tóxicos por sí mismos). El estudio del metabolismo de los fármacos se denomina farmacocinética .
El metabolismo de los fármacos es un aspecto importante de la farmacología y la medicina . Por ejemplo, la tasa de metabolismo determina la duración y la intensidad de la acción farmacológica de un fármaco. El metabolismo de los fármacos también afecta a la resistencia a múltiples fármacos en las enfermedades infecciosas y en la quimioterapia para el cáncer , y las acciones de algunos fármacos como sustratos o inhibidores de enzimas implicadas en el metabolismo de los xenobióticos son una razón común de interacciones farmacológicas peligrosas . Estas vías también son importantes en la ciencia ambiental , con el metabolismo xenobiótico demicroorganismos que determinan si un contaminante se degradará durante la biorremediación o persistirá en el medio ambiente. Las enzimas del metabolismo xenobiótico, en particular las glutatión S-transferasas , también son importantes en la agricultura, ya que pueden producir resistencia a pesticidas y herbicidas .
El metabolismo de los fármacos se divide en tres fases. En la fase I, enzimas como las oxidasas del citocromo P450 introducen grupos reactivos o polares en los xenobióticos. Estos compuestos modificados luego se conjugan con compuestos polares en reacciones de fase II. Estas reacciones son catalizadas por enzimas transferasas como las glutatión S-transferasas . Finalmente, en la fase III, los xenobióticos conjugados pueden procesarse más, antes de ser reconocidos por los transportadores de salida y bombeados fuera de las células. El metabolismo de los fármacos a menudo convierte los compuestos lipofílicos en productos hidrofílicos que se excretan más fácilmente .
Los compuestos exactos a los que está expuesto un organismo serán en gran medida impredecibles y pueden diferir ampliamente con el tiempo; estas son las principales características del estrés tóxico xenobiótico. [1] El principal desafío al que se enfrentan los sistemas de desintoxicación xenobióticos es que deben poder eliminar la cantidad casi ilimitada de compuestos xenobióticos de la compleja mezcla de sustancias químicas implicadas en el metabolismo normal . La solución que ha evolucionado para abordar este problema es una elegante combinación de barreras físicas y sistemas enzimáticos de baja especificidad .
Todos los organismos utilizan membranas celulares como barreras de permeabilidad hidrófoba para controlar el acceso a su entorno interno. Los compuestos polares no pueden difundirse a través de estas membranas celulares , y la captación de moléculas útiles está mediada por proteínas de transporte que seleccionan específicamente sustratos de la mezcla extracelular. Esta captación selectiva significa que la mayoría de las moléculas hidrófilas no pueden entrar en las células, ya que no son reconocidas por ningún transportador específico. [2] Por el contrario, la difusión de compuestos hidrófobos a través de estas barreras no se puede controlar y, por lo tanto, los organismos no pueden excluir los xenobióticos solubles en lípidos que utilizan barreras de membrana.
Sin embargo, la existencia de una barrera de permeabilidad significa que los organismos pudieron desarrollar sistemas de desintoxicación que explotan la hidrofobicidad común a los xenobióticos permeables a la membrana. Por tanto, estos sistemas resuelven el problema de la especificidad al poseer especificidades de sustrato tan amplias que metabolizan casi cualquier compuesto apolar. [1] Se excluyen los metabolitos útiles porque son polares y, en general, contienen uno o más grupos cargados.
