Ksenobiotik
Ksenobiotik je supstanca koja je prisutna u organizmu, ali se u njemu ne proizvodi niti se očekuje da bude prisutna. U ksenobiotike se mogu svrstati i supstance koje su prisutne u mnogo većoj koncentraciji od uobičajene. Lijekovi, kao npr. antibiotici, su ksenobiotici za ljude, zbog toga što ih ljudsko tijelo ne proizvodi i nisu dio uobičajene ishrane.
Prirodne supstance također mogu postati ksenobiotici, ako ih unese drugi organizam. Npr. ribe, u riječnim tokovima nizvodno od ispusta postrojenja za tretman otpada, unose u organizam ljudske hormone ili supstance koje drugi organizmi koriste kao hemijsko sredstvo odbrane.
Izraz “ksenobiotik” se često koristi i za polutante, npr. dioksine i polihlorirane bifenile i njihov utjecaj na biotu, jer se ksenobioticima smatraju supstance koje su strane cijelom biološkom sistemu, npr. vještačkesupstance, koje ne postoje u prirodi. Izraz ksenobiotik je izveden iz grčke riječi ξένος (xenos) = stranac i βίος (bios, vios) = život.
Ksenobiotički metabolizam
urediTijelo eliminiše ksenobiotike putem ksenobiotičkog metabolizma. On se sastoji od deaktivacije i izlučivanja ksenobiotika i odvija se uglavnom u jetri. Putevi izlučivanja su urin, feces, dah i znoj. Enzimi jetre su odgovorni za metabolizam ksenobiotika, tako što ih najprije deaktiviraju (oksidacija, redukcija, hidroliza i/ili hidriranje ksenobiotika), a zatim dolazi do konjugacije sekundarnog metabolita sa glukuronskom ili sumpornom kiselinom, ili sa glutationom, nakon čega se izlučuje u žuč ili urin. Primjer grupe enzima uključenih u ksenobiotički metabolizam je jetrin mikrozomalni citohrom P450. Ovi enzimi, koji metaboliziraju ksenobiotike, su veoma važni za farmaceutsku industriju, jer su odgovorni za razlaganje lijekova.
Organizmi mogu evoluirati na način da postanu otporni na ksenobiotike. Primjer je sinteza tetrodoksina kod vodenjaka grube kože i evolucija otpornosti na tetrodoksin kod njegovog grabežljivca, zmije Thamnophis sirtalis. Kod ovog para grabežljivac-plijen došlo je do sinteze visoke koncentracije toksina kod vodenjaka i odgovarajućeg visokog nivoa otpornosti kod zmije.[1] Ovaj evolucioni odgovor je baziran na stvaranju modificiranih oblika ionskih kanala na koje djeluje toksin kod zmije, tako da su postale rezistentne.[2]
Ksenobiotici u okolini
urediKsenobiotici su supstance koje postaju sve veći problem u sistemima za tretman otpada, jer su relativno nove supstance i teško se kategoriziraju. Npr. antibiotici su najprije izvedeni iz biljaka i imitiraju prirodne supstance, što ih čini nemogućim za uklanjanje u postrojenjima za tretman otpadnih voda. Neki ksenobiotici su otporni na degradaciju. Takvi su npr. vještački organohlorni spojevi, (plastika i pesticidi), policiklični aromatski hidrokarboni (PAH) i neke frakcije sirove nafte i uglja. Vjeruje se da su mikroorganizmi sposobni degradirati skoro sve komplesne i rezistentne ksenobiotike na Zemlji.[3] Mnogi ksenobiotici proizvode mnoštvo bioloških efekata, što se koristi kod njhove karakterizacije putem biološkog ispitivanja.
Ksenotransplantacija
urediIzraz “ksenobiotik” se također može odnositi na organe transplantirane sa jedne vrste na drugu. Npr. istraživači se nadaju da se srce i drugi organi mogu transplantirati sa svinja na ljude. Ksenobiotički organi bi morali biti razvijeni na način da ih imuni sistem ne odbacuje.
Reference
uredi- ^ Brodie ED, Ridenhour BJ, Brodie ED (2002). "The evolutionary response of predators to dangerous prey: hotspots and coldspots in the geographic mosaic of coevolution between garter snakes and newts". Evolution. 56 (10): 2067–82. PMID 12449493.CS1 održavanje: više imena: authors list (link)
- ^ Geffeney S, Brodie ED, Ruben PC, Brodie ED (2002). "Mechanisms of adaptation in a predator-prey arms race: TTX-resistant sodium channels". Science. 297 (5585): 1336–9. doi:10.1126/science.1074310. PMID 12193784.CS1 održavanje: više imena: authors list (link)
- ^ Alexander M. (1999) Biodegradation and Bioremediation, Elsevier Science.