Биотрансформация

Видовые различия характеристик биотрансформации ксенобиотиков по большей части носят количественный, реже качественный характер. Существует обратная связь между массой тела животного и скоростью ферментативного превращения чужеродного соединения, поэтому прямой перенос данных по токсичности вещества, полученных на одном виде животных на другой чреват большой вероятностью ошибки. Мелкие лабораторные животные, как правило, менее чувствительны к токсикантам, чем большие (таблица 3).

Таблица 3. Чувствительность животных различных видов к гексобарбиталу (вводимые дозы -100 мг/кг; для собаки - 50 мг/кг).

Вид Время сна (мин) период полу- превращения гексобарбитала (мин) Активность энзимов (мкг/г/час)
мыши кролики крысы собаки 12 49 95 315 19 60 139 261 598 294 134 36

Кошки являются исключением из этого правила. Они метаболизируют вещества чрезвычайно медленно. Многие лекарственные препараты, например, фенитоин, аминазин, дезипрамин, резерпин сохраняются в организме этих животных днями. Действие одной дозы резерпина продолжается в течение 3 недель. Детоксикация ксенобиотиков в организме человека протекает также медленно, причем процесс идет с иной скоростью, чем в организме приматов, не смотря на их эволюционную близость.

Активность энзимов отдельных органов и тканей, участвующих в метаболизме чужеродных соединений у разных видов живых существ, как в отношении различных субстратов, так и отдельных реакций, варьирует в широких пределах (таблица 4).

Таблица 4. Активность бензпирен-гидроксилазы (в условных единицах) и её чувствительность к индукции полициклическими углеводородами в органах лабораторных животных

Животное Печень Почки Легкие Кишечник Кожа
Мышь 0,03 0,2 1,0 0,7
Обезьяна 2,5 0,4 0,2 0,1 0,02
Способность энзима к индукции
Контроль (1,0) 1,5 3 - 10 4 - 11

(D.W. Nebert, H.V. Gelboin, 1969)

В соответствии с уровнем активности процесса О-деэтилирования этилморфина лабораторные животные могут быть ранжированы следующим образом: морская свинка > мышь > крыса. В отношении N-деметилирования, зависимость иная: мышь > крыса > морская свинка.

Как следует из данных, приведенных в таблице 5, основываясь на данных по активности микросомальных ферментов печени, невозможно оценить a priori скорость метаболизма ксенобиотика.

Таблица 5. Активность процессов биопревращения ксенобиотиков (мкМ метаболита/час/г микросомальных белков; 27о) и содержания цитохромовР-450 и b5 (мкМ/г микросомальных белков) в печени трёх видов животных

Активность Мышь Морская свинка Крыса
p-NO2-анизол-О-деметилаза аминопирин-N-деметилаза анилин-гидроксилаза НАДФН-цитохром С-редуктаза НАДФН-цитохром Р-450-редуктаза цитохром Р-450 цитохром B5 40 140 32 1680 86 0,6 0,3 70 70 10 2190 36 0,7 0,4 20 140 20 1620 10 1,0 0,3

Другими примерами видовых различий метаболизма ксенобиотиков являются неодинаковое соотношение процессов биологического окисления и конъюгации (таблица 6).

Таблица 6. Видовые различия в скорости отдельных этапов метаболизма дихлорметилена

Вид Образование промеж. продуктов при участии Р450; Vmax (мг/час кг) Образование конъюгатов при участии GS-трансферазы Vmax (мг/час кг) Соотношение скоростей метаболизма GS-T/Р450
Мышь 12,4
Крыса 2,7
Хомяк 6,8
Человек 1,4 3,4 2,5

(D.V. Parke et al., 1990)

Действие токсикантов на животных с различным механизмом метаболизма ксенобиотиков будет различным, особенно в тех случаях, когда происходит образование активных метаболитов. Этим обстоятельством, вероятно, можно объяснить резистентность морских свинок к действию канцерогена 2-ацетиламинофлюорена, и мышей к канцерогену афлатоксину В1.