Повреждение печени может быть следствием действия на орган токсикантов или продуктов их метаболизма.
Некоторые токсиканты в процессе метаболизма инициируют в гепатоцитах генерацию свободных радикалов, активных форм кислорода. Эти продукты вызывают перекисное окисление липидов, физико-химическую деструкцию белков, нуклеиновых кислот, нарушают внутриклеточный гомеостаз кальция. В итоге - функциональные нарушения, проявляющиеся стеатозом, некроз клеток печени. К числу веществ, реализующих таким образом токсическое действие, относятся, в частности, четырёххлористый углерод, другие галогенированные углеводороды, паракват.
В условиях эксперимента показано, что сероуглерод вызывает жировое перерождение гепатоцитов, кровоизлияния в ткань органа у лабораторных животных. Отмечается также увеличение печени, угнетение активности энзимов, участвующих в метаболизме ксенобиотиков. Наиболее изученными гепатотоксикантами на сегодняшний день являются четырёххлористый углерод и хлороформ. Следствием поражения этими веществами являются стеатоз и некроз клеток печени 111 зоны ацинуса (центролобулярный некроз). Аналогичным действием на орган обладают некоторые другие хлорированные углеводороды: трихлорэтилен, 1,1,1-трихлорэтан и др. При изучении биоптатов печени отравленных выявляются эозинофильная инфильтрация перипортальных отделов печени, холестаз. При электронной микроскопии пораженных гепатоцитов выявляются пролиферация пероксисом, гладкого эндоплазматического ретикулума. При повторных воздействиях указанных веществ в высоких дозах возможно развитие цирроза. Контакт с малыми количествами токсикантов не вызывает повреждений печени.
Большинство гепатотоксикантов вызывают повреждение печени путём прямого взаимодействия со структурами клеток. В основе действия лежит образование химических связей между токсикантом или продуктами его метаболизма с макромолекулами, сопровождающееся нарушением их физиологических свойств. Характер образующихся связей может быть различным. Такие вещества, как ацетаминофен, бромбензол и др., образуют ковалентные связи с субстратом, фаллоидин, аманитин связываются нековалентно. Повреждение печени, вызываемое этими веществами, проявляется цитотоксическим (стеатоз, некроз) и холестатическим (желтуха) эффектами.
Этанол можно рассматривать как прямой гепатотоксикант. Хроническая интоксикация спиртом сопровождается жировым перерождением печени, нарушением метаболических процессов в органе. Вещество может вызвать и некроз гепатоцитов либо благодаря действию образующегося в ходе его метаболизма ацетальдегида, либо - энергетическому дефициту вследствие резкого усиления потребления клетками печени кислорода. Этанол, являясь индуктором микросомальных ферментов, при длительном приёме потенцирует гепатотоксическое действие токсикантов, подвергающихся в печени биоактивации, усиливая процесс их метаболизма, например, хлорированных углеводородов, ацетаминофена и др.
Холестатические гепатотоксиканты, повреждая желчные ходы, избирательно нарушая механизмы экскреции желчи, угнетают захват гепатоцитами из плазмы крови веществ, подлежащих выведению.
4,4-диаминодифенилметан (отвердитель пластмасс), случайно попав в муку, стал причиной, в своё время, в Англии целой эпидемии холестатических желтух. Аналогичные поражения отмечались в Испании. Они были вызваны анилином, контаминировавшим рапсовое масло. Поражение желчных ходов вызывает паракват. В эксперименте на лабораторных животных показана способность некоторых микотоксинов, например спиродесмина, вызывать повреждение желчных ходов. Чувствительность к этим веществам у различных людей варьирует в широких пределах, однако эффект носит дозо-зависимый характер.
Механизм действия холестатиков практически неизвестен.