Glukuronidacja jest ważnym mechanizmem detoksykacji komórkowej. Polega na przeniesieniu cząsteczki kwasu glukuronowego do wielu różnych związków toksycznych dla komórki w celu ułatwienia ich szybkiej eliminacji.
Uważa się, że jest to szlak metaboliczny biotransformacji, ponieważ obejmuje przekształcenie substratu w strukturalnie zmodyfikowaną substancję chemiczną o różnych właściwościach biochemicznych. Ta transformacja zachodzi poprzez jedną lub więcej reakcji chemicznych katalizowanych przez enzymy zwane transferazami.
Ten szlak detoksykacji jest prowadzony przez szeroką grupę organizmów, w tym zwierzęta, rośliny i bakterie. W każdym z nich ostateczna eliminacja związków glikunorilowanych następuje poprzez różne końcowe procesy wydalania.
Ponieważ glukuronidacja zwiększa rozpuszczalność związków w środowisku wodnym, jest również mechanizmem napędowym i wzmacniaczem szybkiej dystrybucji metabolitów sygnalizacyjnych, takich jak hormony.
Komórkowe reakcje detoksykacji
Ed (Edgar181)
Glukuronidacja jest jedną z najważniejszych reakcji fazy II. Bierze udział w eliminacji dużej liczby endogennych metabolitów, takich jak bilirubina i szeroka gama ksenobiotyków, przekształcając te ostatnie w związki rozpuszczalne w wodzie.
Reakcja chemiczna glukuronidacji polega na przeniesieniu lub wiązaniu cząsteczki kwasu glukuronowego do związków o małej rozpuszczalności w wodzie, które mają w swojej strukturze chemiczne punkty wiązania. Produkt powstały w wyniku tej reakcji nazywany jest koniugatem glukuronidu.
Istnieje wiele różnych funkcjonalnych grup chemicznych, które można sprzęgać z kwasem glukuronowym w celu wytworzenia glukuronidów. Niektóre z nich to te bogate w atomy tlenu, siarki, węgla i azotu.
Glukuronidy wytwarzane u ssaków są wydalane z moczem lub żółcią, podczas gdy w organizmach jednokomórkowych, takich jak bakterie, eliminacja ta następuje po prostu dzięki ułatwionej dyfuzji przez błonę. Z tego powodu mechanizm ten uważany jest za proces detoksykacji.
Ponieważ proces ten jest niezbędny dla utrzymania homeostazy komórkowej, oprócz zapewnienia szybkiej dystrybucji związków w całym organizmie (zwiększając w ten sposób ich dostępność), stał się przedmiotem licznych badań farmakologicznych.
Transferazy
Wszystkie enzymy, które przeprowadzają reakcje, które obejmują przeniesienie grupy funkcyjnej, są znane jako transferazy. Enzymatyczna reakcja glukuronidacji jest katalizowana przez szczególną rodzinę transferaz, które zostały określone jako UDP-glukuronozylotrazferazy (UGT).
Geny kodujące UGT znaleziono w złożonych organizmach, takich jak zwierzęta i rośliny, a także u bakterii. Zatem ten szeroko rozpowszechniony proces metaboliczny mógł wywodzić się z bakterii jako prymitywny mechanizm eliminacji komórkowej i / lub wydalania.
Badania genetyczne wykazały, że w wielu organizmach bank różnych izoform UGT jest kodowany przez geny, których sekwencje są silnie konserwowane w bakteriach, roślinach i zwierzętach.
W rzeczywistości cała inna rodzina UGT może być kodowana przez pojedynczy gen, który jest odczytywany w wielu kombinacjach, aby dać początek różnym produktom białkowym.
Drogi eliminacji związków glukuronylowanych
- DevlinTM. (2004). Biochemia. Podręcznik z zastosowaniami klinicznymi. Wydanie trzecie, wydanie reverté SA
- Hodgon E. Wprowadzenie do biotransformacji (metabolizmu). 2012; 53-72.
- King CD, Green MD, Rios GR. Glukuronidacja egzogennych i endogennych związków przez trwale wyrażoną szczurzą i ludzką UDP-glukuronozylotransferazę 1.1. Arch Biochem Biophys 1996; 332: 92-100.
- Liston H Pharm D Markowitz J. Pharm D; DeVane C Lindsay Pharm D. Glukuronidacja leków w psychofarmakologii klinicznej. Journal of Clinical Psychopharmacology. 2001; 21 (5): 500–515.
- Sanchez RI, Kauffman FC. Regulacja metabolizmu ksenobiotyków w wątrobie. Kompleksowa toksykologia. 2010; 9: 109-128.