bioaktivaatioon

Bioaktivaatio tarkoittaa biologista aktivointia: prosessia, jossa kemiallinen yhdiste muuttuu kehossa biologisesti aktiiviseksi metaboliitiksi. Usein epäaktiivinen tai heikosti aktiivinen yhdiste, kuten prodrug, muuntuu aktiiviseksi reaktiossa maksassa tai muissa kudoksissa. Bioaktivaatio on keskeinen osa farmakokinetiikkaa sekä toksikologiaa ja se voi sekä mahdollistaa lääkkeen vaikutuksen että tuottaa haitallisia metaboliitteja.

Mekanismit ja reitit jakautuvat usein Phase I -reaktioihin (hapetus, reduktio, hydrolyysi), joissa entsyymit kuten CYP450 -perheen jäsenet ovat keskeisiä, sekä Phase II -konjugaatioihin (glukuronidaatio, sulfaatio, asetyylaatio), jotka tekevät yhdisteestä vesiliukoisemman ja helpommin eliminoituvan. Näiden kahden vaiheen kautta muodostuu usein aktiivinen metaboliitti. Prodrugs ovat suunniteltuja siten, että niiden aktiivisuus vapautuu vasta aineenvaihdunnan jälkeen.

Esimerkkejä: codein muuntuminen morfiiniksi CYP2D6 -entsyymin avulla; clopidogrelin aktivoituminen maksassa; tamoksifeenin metaboliitit, jotka ovat tärkeitä sen lääkinnällisessä vaikutuksessa. Haitalliset reaktiot voivat syntyä, kun metaboloitumisesta muodostuu toksisia tai reaktiivisia metaboliitteja, kuten NAPQI asetaminofenin tapauksessa, tai ympäristöyhdisteistä muodostuu syöpää aiheuttavia metaboliitteja.

Yksilöllinen vaste bioaktivaation suhteen vaikuttaa genetiikasta, terveydestä, ruokavaliosta ja samanaikaisesta lääkityksestä johtuvilla tekijöillä. Tutkimuksessa hyödynnetään in vitro -tutkimuksia, in vivo -mallien sekä in silico -ennusteita. Bioaktivaatio on olennainen osa lääkekehitystä, toksikologista riskinarviointia ja ympäristötutkimusta.