metabolointiin

Metabolointi on biologinen prosessi, jossa elimistö muokkaa kemiallisia yhdisteitä, kuten ravintoaineita, lääkeaineita ja ympäristömyrkkyjä. Tavoitteena on vähentää yhdisteiden toksisuutta sekä lisätä niiden vesiliukoisuutta ja poistumista elimistöstä. Metabolointi on osa aineenvaihdunnan kokonaisuutta ja tapahtuu pääasiassa maksassa, mutta myös suolistossa, keuhkoissa, munuaisissa ja muissa kudoksissa.

Prosessi jaetaan yleisesti kahteen vaiheeseen. Vaihe I muokkaa yhdisteen rakennetta hapetuksella, pelkistämisellä tai hydrolyysillä. Näihin reaktioihin osallistuvat erityisesti CYP450-entsyymit sekä muut oksidatiiviset ja hydrolysoivat reitit. Vaihe II on konjugaatio, jossa metaboliitti liitetään vesiliukoisuutta lisäävään ryhmään, kuten glukuronihappoon tai sulfaatteihin. Tämä parantaa erittymistä munuaisten tai sapen kautta.

Keskeisiä tekijöitä ovat maksasoluissa toimivat entsyymijärjestelmät. CYP450-perheen jäsenet, kuten CYP3A4 ja CYP2D6, ovat tärkeitä lääkeaineiden metabolian kannalta, mutta myös UDP-glukuronosyltransferaasit (UGT) ja muut konjugaatioihin osallistuvat entsyymit vaikuttavat. Metabolian yksilölliset erot johtuvat geneettisistä polymorfismeista, sairauksista, iästä sekä lääke- ja ympäristötekijöistä, mikä voi johtaa yksilöllisiin vasteisiin ja haittavaikutuksiin.

Käytännössä metabolian tutkimuksessa hyödynnetään in vitro -valmisteita, kuten maksamikrosomeja, sekä in vivo -malleja. Tutkimus sekä farmakokinetiikkaan että toksikologiaan voi hyödyntää metabolian kuvaamista ennusteiden tekemiseksi yksilöllisessä hoidossa.