|
Primárním místem zásahu toxické látky je vždy buňka. Toxická látka postihuje buňku buď selektivně (specificky) nebo celý soubor buněk (nespecificky) až organizmus.
Studium toxicity a intoxikace na úrovni orgánových změn, tj. na makroúrovni, je poměrně složitá záležitost, v které se uplatňuje velké množství rozličných faktorů. Z nich jsou nejdůležitější:
- Otázka koncentrace působící škodliviny (dávka)
- Doba, po kterou toxické látky působí
- Fyzikální a chemické parametry toxických látek
- Cesta vstupu toxických látek do organizmu
- Individuální charakteristika intoxikovaného organizmu
- Fyziologické a patologické podmínky
Podstatně jednodušší situace nastává převedením celé problematiky z makroúrovně do
mikroúrovně. Tím se problém toxického účinku dostává na molekulární a buněčnou úroveň.
Základním východiskem je konstatování, že primárním místem účinku toxické látky je buňka. Principiálně mohou být toxickými látkami poškozené:
- všechny buňky či soubory buněk,
- selektivně jen buňky určité tkáně anebo orgánu.
Když půjdeme ještě na nižší úroveň při sledovaní intoxikace, je možné konstatovat že vlastním mechanizmem intoxikace je interakce molekul toxických chemických látek s některými molekulami buněk. Tato úroveň interakcí bývá označovaná jako
úroveň molekulární. Výslednou interakcí mezi molekulami toxických chemických látek a molekulami buňky bývá:
- změněný průběh biochemických reakcí
- změněný průběh biologických procesů
- poškození buněčné struktury.
Tyto primární změny na molekulové úrovni se promítnou zákonitě do úrovně buněčné.
Dochází následně k tzv. cytopatickému efektu, který se projeví postřehnutelnou změnou funkcí i změnou struktury buněk. Tento efekt se dále transformuje až na úroveň tkáně, orgánů, případně celého organizmu.
Buňky rozličných tkání jednoho organizmu nejsou stejně citlivé k určité toxické látce, což je způsobeno jejich:
- odlišnou strukturou
- odlišnými metabolickými procesy
- rozdílnou charakteristikou průniku škodliviny
- rozdílnou schopností detoxikačních mechanizmů.
Vazba látky
Specifická vazba
Pod pojmem specifická vazba rozumíme vazbu látky na specifický receptor. Zakladatelem receptorové teorie je profesor Ehrich, který jako první vyslovil názor, že základem působení biologicky aktivních látek musí být interakce mezi určitými tzv. kritickými místy v organizmu a určitými toxickými chemickými látkami.
Receptory jsou oblasti v biomakromolekulách, které selektivně reagují na určité toxicky působící chemické látky. Silové pole receptorové oblasti umožňuje vzájemnou interakci se silovým polem mobilních toxických látek. Interakce je tím silnější, čím bližší je vzájemná strukturní a elektronová podobnost mezi receptorem a toxickou látkou.
Receptory se dělí:
- jednoduchý (monomolekulární) receptor. Je složený jen z jedné molekuly a je schopný vytvořit trvalou (stálou-ireverzibilní)
vazbu
- komplexní receptor. Ten je složen z definované makromolekulové komponenty spojené s nízkomolekulární složkou jako je např. kov. Vytváří se jen vazba dočasná (reverzibilní)
- mezimolekulární receptor, je sestavený z několika makromolekul
K interpretaci receptorové teorie se z didaktického hlediska používá určitá analogie se zámkem a klíčem. Dřív, než bude vysvětlená tato myšlenka, je potřeba definovat pojmy používané v receptorové teorii, a to afinita a vnitřní aktivita.
Afinita - je souhrn všech vazebných schopností toxické látky tvořit komplex s molekulami receptoru.
Vnitřní aktivita - je schopnost stimulovat receptor. Zámek je zde receptorem a klíč je toxická látka, případně od ní odvozený účinný
metabolit. Látky, které mají jen afinitu, pronikají sice do zámku, ale nedokážou ho otevřít (postrádají vnitřní aktivitu). Avšak v případě, že se jedná o skutečný receptor dané toxické látky, nejen že klíč do zámku pronikne, ale také ho otevře (látka má vnitřní aktivitu).
Vazba nespecifická
Receptory představují jen velmi malou část struktur, na které se toxické látky mohou v tkáních navázat. Většina molekul toxických látek se proto váže nespecificky. Takto vázané toxické látky jsou toxikologicky neaktivní.
V mnohých případech se však jedná o kumulaci látky v organizmu a toxický účinek se objeví až omnoho později. V takových případech se jedná o zdánlivou toxikologickou
inaktivitu.
|
