Toksykologia - I wykład Flashcards
(37 cards)
Toksykologia żywności- def
(gr. Toxicon - trucizna, logos - nauka) - jest nauką eksperymentalną bada i poznaje zależności pomiędzy budową chemiczną a działaniem substancji szkodliwych
Toksykologia żywności - co bada?
- naturalnych substancji szkodliwych
- substancji wytwarzających się w wyniku działania czynników biologicznych, fizycznych, chemicznych oraz w wyniku interakcji
- substancji dodatkowych
- zanieczyszczeń technicznych i przypadkowych
Szkodliwość substancji
zdolność do uszkadzania prawidłowych funkcji organizmu, wynikająca z interakcji tej substancji z białkami ustrojowymi, DNA lub enzymami organelli komórkowych. Spowodowane zaburzenia wywołują odpowiedź organizmu, polegającą na odchyleniach od stanu prawidłowego i mogą mieć charakter odwracalny lub nie.
Czynniki wpływające na efekt działania substancji na organizm:
- rodzaj i właściwości fizyko-chemiczne substancji
* droga i szybkość wnikania (układ pokarmowy, oddechowy, skóra i błony śluzowe, bezpośrednio do krwioobiegu)
Drogi wnikania substancji toksycznej do organizmu
- Przez skórę - warstwa rogowa, naskórek, skóra właściwa, krew i limfa
- Inhalacyjna droga wnikania - przez pęcherzyki płucne do krwioobiegu. Śluz i włoski wyściełające drogi oddechowe częściowo chronią prze różnymi pyłami czy drobinami.
- Przewód pokarmowy - doustnie, żołądek, jelita, krwioobieg przez naczynia włosowate do żyły wrotnej, wątroba, unieszkodliwianie w wątrobie, organizm lub nerki i wydalanie z moczem.
Dawka - podział
- dawka graniczna (progowa) – Dosis minima DM- ilość substancji wywołująca pierwsze dostrzegalne skutki biologiczne (najmniejszy poziom narażenia)
- dawka lecznicza- dosis therapeupica lub dosis curativa DC- ilość wykazująca działanie farmakologiczne, nie wywołująca istotnych zakłóceń w organizmie
- dawka toksyczna- dosis toxica DT- ilość wywołująca objawy zatrucia oraz odwracalne zaburzenia czynnościowe
- dawka śmiertelna- dosis letalis DL - ilość powodująca uszkodzenie nieodwracalne i śmierć
Rodzaje zatruć
- zatrucie ostre - natychmiastowy wyniki działania toksycznego, wyróżniający się silnymi zaburzeniami czynnościowymi, często kończącymi się śmiercią
- zatrucie podostre - charakteryzujące się łagodnym przebiegiem i lepszymi rokowaniami; łagodne objawy, występujące po podaniu jedno lub kilkakrotnym trucizny i lepszymi rokowaniami
- zatrucie przewlekłe - powstające na skutek działania dawek, pobieranych przez dłuższy czas, na ogół w wyniku kumulacji trucizn w organizmie. Efekt działania może być bardzo odległy i występować w postaci wad wrodzonych, rozwojowych i genetycznych lub nowotworów.
Czynniki wpływające na efekt działania substancji na organizm:
Wchłanianie z przewodu pokarmowego do krwioobiegu może nastąpić w różnych jego odcinkach.
Wchłanianie z jamy ustnej i przełyku omija krążenie wątrobowe i przez to opóźnia metabolizm i przedłuża aktywność związku.
Z żołądka wchłaniane są na drodze dyfuzji, czyli transportu biernego spowodowanego gradientem stężeń słabe kwasy, barbiturany, niektóre sole mineralne, strychnina.
Największe wchłanianie ma miejsce w jelitach, gdyż sprzyja temu pH i duża powierzchnia.
Czynniki wpływające na wchłanianie:
1) właściwości substancji • postać chemiczna • rozpuszczalność • wielkość cząsteczek 2) mikroflora, która może oddziaływać na stopień jonizacji, warunki reakcji enzymatycznych 3) stan czynnościowy jelit • perystaltyka • uszkodzenia nabłonka i kosmków 4) skład pożywienia • obecność substancji utrudniających i ułatwiających wchłanianie 5) wiek organizmu
Przemiany w organizmie -Biotransformacja
polega na hydroksylacji, redukcji lub hydrolizie. Zachodząca najczęściej hydroksylacja jest katalizowana przez monooksygenazy, należące do grupy cytochromu P-450. Enzym ten bierze udział w metabolizmie ok. 50% leków, a także kancerogenów i innych ksenobiotyków. Jego największe stężenie stwierdzono w wątrobie i w nadnerczach. Biotransformacja nie musi prowadzić do zmniejszenia toksyczności substancji, a wręcz odwrotnie.
Przemiany w organizmie - Biosynteza
sprzęganie powstałych metabolitów z kwasem glukuronowym, siarkowym lub octowym, ewentualnie glutationem lun aminokwasami. W wyniku powyższych przemian ksenobiotyk staje się bardziej rozpuszczalny w wodzie i może być wydalony z moczem lub żółcią (w tym wypadku znowu do jelita i wątroby i krąży aż do skutku)
Na mechanizm przemian w organiźmie wpływają:
- wszystkie czynniki wpływające na procesy enzymatyczne tj. gatunek, wiek, wady genetyczne
- płeć (wpływ hormonów płciowych na metabolizm)
- stan fizjologiczny- ciąża (większa wrażliwość przez hormony wpływających na reakcję sprzęgania z kwasem glukuronowym i siarkowym)
- stan zdrowotny
- żywienie (niedobory białek, witamin, składników mineralnych)
- środowisko (stresy)
Czynniki wpływające na efekt działania substancji na organizm
Z krwią substancja toksyczna przenoszona jest do wszystkich tkanek i narządów, jeśli ulega przemianom jej czas trwania w organizmie jest raczej krótki. Niektóre substancje z krwi znikają szybko, natomiast mogą odkładać się w :
• tkance tłuszczowej,
• kostnej,
• narządach i gruczołach (nerki, wątroba, tarczyca),
• mózgu.
Bariery biologiczne
- krew - jelito cienkie
- krew - mózg i krew - płyn mózgowo rdzeniowy - barierę tę bez przeszkód pokonuje woda, tlen, CO2, związki odżywcze, oraz niestety związki lipofilne (związki rtęci, pestycydy, związki chloroorganiczne); przepuszczalność tej bariery wzrasta w stanach patologicznych; trudno związki spolaryzowane, rozpuszczalne w wodzie
- krew-łożysko - bariera przepuszcza związki odżywcze i metabolity płodu, ale też etanol, alkaloidy, leki; związki silnie zjonizowane i wielkocząsteczkowe bardzo trudno; bariera oddzielająca krążenie matki od krwioobiegu płodu
Synergizm i antagonizm
- funkcjonalny- działanie przeciwne na taką samą czynność
- chemiczne- związki reagują ze sobą dając produkt nietoksyczny
- dyspozycyjny- związki wzajemnie modyfikują procesy wchłaniania, biotransformacji, rozmieszczania, penetracji, wydalania, wynikiem czego jest ograniczenie stężenia w miejscu działania, lub skrócenie czasu przebywania
- receptorowy- związki konkurują o ten sam receptor, mając zdolności wypierania się z połączeń
Toksyczność ostra
zdolność do działania toksycznego, które występuje w krótkim czasie po podaniu badanego związku w dawce pojedynczej lub w kilku dawkach w ciągu 24 h.
LD50 (Lethal Dose)
dawka wyrażana w mg/kg masy ciała, która powoduje śmierć 50 % badanej populacji zwierząt, po jednorazowym podaniu; na jej podstawie klasyfikuje się związki pod względem toksyczności.
Toksyczność podostra
zdolność substancji do wywołania efektu toksycznego po jej podawaniu lub ekspozycji powtarzanej codziennie.
Określenie toksyczności podostrej
Zwierzętom podaje się badaną substancję w trzech różnych dawkach:
• dawka nieefektywna,
• dawka pośrednia,
• dawka efektywna, ale nie wywołująca zgonu.
Prowadzi się obserwacje wyglądu i zachowania zwierząt, wykonując pomiar masy ciała i wzrostu, badania krwi, moczu, biochemiczne, EKG, EEG, obserwuje się kliniczne stany układu oddechowego, narządów wewnętrznych, zaburzeń neurologicznych. Po 14 i 28 dniach wybiera się z każdej grupy partię zwierząt, które uśmierca się i bada ich narządy wewnętrzne. Pozostałe bada się po 90 dniach.
Określenie toksyczności przewlekłej
Substancję podaje się w trzech dawkach:
• dawka najmniejsza działająca,
• dawka największa działająca,
• dawka pośrednia.
Schemat badań toksyczności:
1) Toksyczność ostra
• ustalenie LD 50
2) Toksyczność podostra
• informacja o możliwych kierunkach działania toksycznego substancji
3) Toksyczność przewlekła
• informacja o możliwym działaniu mutagennym, teratogennym, kancerogennym
Kancerogenność
Działanie wywołujące nowotwory, które oparte jest na:
• genotoksyczności – wiązanie się substancji z DNA, naruszanie jego struktury i funkcji lub systemów naprawy DNA,
• epigenetyczności – działanie cytotoksyczne, chroniczne uszkodzenia tkanek, zaburzenia hormonalne, często wiąże się z oddziaływanie na komórki uwrażliwione związkami genotoksycznymi
prokarcynogen biokarcynogen kokarcynogen
Działanie rakotwórcze może nie wykazywać substancja macierzysta- prokarcynogen, ale jej aktywny metabolit - biokarcynogen. Są też związki same nie inicjujące zmian nowotworowych, ale zwiększające aktywność rakotwórczą innych substancji- kokarcynogeny.
Mutagenność (genotoksyczność)
To działanie związane z oddziaływaniem substancji na układ genetyczny:
• mutacje genowe - zmiana sekwencji nukleotydowej genu,
• mutacje chromosomowe - inwersja, translokacja, ubytek, duplikacja chromosomu
• mutacje genowe - tworzenie komórek zawierających większą liczbę chromosomów.
Wpływ mutagennego działania substancji może być widoczny dopiero w następnych pokoleniach.
