Похожие презентации:
Избирательность действия ксенобиотиков
1. Избирательность действия ксенобиотиков
ИЗБИРАТЕЛЬНОСТЬ ДЕЙСТВИЯКСЕНОБИОТИКОВ
2.
Избирательность вещества – это его способность воздействовать на клетки,ткани, организмы только одного определенного типа и не влиять на другие, даже
находящиеся в контакте с первыми.
Избирательным действием обладают многие вещества: большинство лекарственных
средств, применяемых в медицине или ветеринарии, а также все фунгициды,
инсектициды и гербициды, используемые в сельском хозяйстве.
Наглядное представление об избирательном действии ксенобиотиков дает действие
наркотических средств. Применение в 1846 г. в качестве средства для наркоза эфиров
послужило убедительным доказательством наличия избирательного действия веществ.
Они оказались высокотоксичными для центральной нервной системы и лишь в
ничтожной мере для других тканей; при этом токсическое действие исчезало
полностью после прекращения наркоза, т. е. действие было обратимым.
3.
Вещества с низкой избирательной селективностью оказывают влияние намногие ткани, органы и системы, вызывая тем самым большое число побочных
эффектов. Так, противоопухолевые средства, действуя на быстро делящиеся
клетки, повреждают не только ткань опухоли, но и костный мозг, эпителий
кишечника.
4.
Однако имеются и препараты с относительно высокой избирательностьюдействия (блокаторы гистаминовых рецепторов, адреноблокаторы,
антибиотики направленного действия).
5.
Избирательность действия ксенобиотика зависит от его дозы. Чем выше действующаядоза препарата, тем менее эффективным он становится. Это относится и к
синтетическим веществам, и к продуктам животного и растительного происхождения.
Например, антидиуретический гормон гипофиза вазопрессин регулирует содержание
жидкости в организме, оказывая влияние на реабсорбцию воды в почках. Однако в
больших дозах вазопрессин может вызвать спазм кровеносных сосудов, в том числе
коронарных, и даже смерть больного.
6.
Для количественной оценки избирательности ксенобиотика вводяткоэффициент избирательности (КИ), который характеризует степень
выраженности избирательности. Этот показатель определяется отношением
среднетоксических доз (LD50):
КИ = LD50 одного организма / LD50 другого организма
Например, во время разработки защитных мероприятий с использованием
инсектицида необходимо максимально сохранить энтомофагов. Поэтому очень
важно знать избирательность широко используемых пестицидов по
отношению к наиболее распространенным в агроценозе энтомофагам. Для
этого нужно определить отношение LD50 энтомофагов к LD50 вредителей. Чем
больше это отношение превышает единицу, тем более безопасен препарат для
энтомофагов.
7.
Существует три основных фактора (механизма), определяющих возможностьпроявления избирательного действия вещества.
Избирательность действия, обусловленная преимущественным
накоплением и распределением вещества, может быть вызвана
морфологическими особенностями. Например, сильная опушенность сорняков
по сравнению с культурными злаками или относительно большая (в расчете на
единицу веса или объема) уязвимая поверхность тела насекомых по сравнению
с млекопитающими приводит к большой площади контакта распыляемого
агента с вредным видом.
Этот тип избирательности основывается на различии в распределении и
накоплении. Агент, токсический как для полезных, так и для вредных клеток,
накапливается только в последних. Иногда полезные и вредные клетки
находятся в организмах разных видов.
Такой препарат, как гризеовульфин,
накапливается у человека только в
ороговевших клетках – эпидермисе, волосах
и ногтях. Поэтому он применяется при
лечении грибковых поражений этих тканей,
поскольку у грибов гризеофульвин
блокирует митоз.
8.
Помимо медицины, аналогичные методы применяются в других областях.Например, для предотвращения зарастания днища кораблей морскими
ракушками его покрывают резиновыми полосками, пропитанными
органическими соединениями олова.
В качестве токсичного компонента было решено использовать ивермектин –
натуральное вещество, которое в процессе жизнедеятельности производят бактерии
Streptomyces avermitilis. Данный компонент отличается чрезвычайно высокой
активностью по отношению к моллюскам, благодаря чему эффективная защита от
обрастания возможна при наличии в краске всего одной десятой процента от общей
массы этого вещества. Благодаря использованию современных полимерных составов и
сохранению токсинов внутри слоя, эффективность покрытие имеет высокую
устойчивость к воздействиям окружающей среды и длительный срок эффективной
эксплуатации. Избежать попадания токсинов в воду избежать не удалось, однако по
сравнению с современными составами эти утечки ничтожны.
9.
Избирательность, обусловленная биохимическими различиями. Многиебиохимические процессы у всех живых существ, будь то животные, растения
или микробы, протекают одинаково. Однако даже в разных тканях одного
организма биохимические процессы протекают неодинаково.
Избирательность действия ксенобиотиков определяется различиями в
процессах их биотрансформации, а также зависит от его влияния на какой-либо
важный биохимический процесс, который у чувствительного организма
имеется, а у устойчивого или отсутствует, или не столь чувствителен к данному
веществу.
10.
Механизм инсектицидного действия ДДТ связан с его способностьюблокировать ионные каналы у холоднокровных. Избирательность действия ДДТ
обусловлена тем, что при более высокой температуре, которую имеют тела
теплокровных, не образуется донорно-акцепторной связи между бензольными
кольцами препарата и противоположно заряженной поверхностью мембраны
около устья канала.
Одним из избирательных эффектов ДДТ, проявляющихся у птиц, является
наблюдаемое под его действием нарушение кальциевого обмена, вследствие
чего яичная скорлупа оказывается более тонкой. Такие яйца при насиживании
раздавливаются.
ДДТ нарушает и некоторые важные процессы в растениях; так, например, он
подавляет фотосинтез.
11.
На микроорганизмы сульфаниламиды оказывают бактериостатическоедействие. Механизм бактериостатического действия сульфаниламидов
заключается в том, что эти вещества, имея структурное сходство с
парааминобензойной кислотой, конкурируют с ней в процессе синтеза
фолиевой кислоты - фактора роста микроорганизмов.
Сульфаниламиды конкурентно ингибируют дигидроптероатсинтетазу, а также
препятствуют включению парааминобензойной кислоты в дигидрофолиевую.
Нарушение синтеза дигидрофолиевой кислоты уменьшает образование из нее
тетрагидрофолиевой кислоты, которая необходима для синтеза пуриновых и
пиримидиновых оснований . В результате этого подавляется синтез
нуклеиновых кислот, что приводит к торможению роста и размножения
микроорганизмов.
12.
Цитологические различия как основа избирательного действия. Известно,что строение клеток у животных и растений различно. Клетки состоят из
отдельных компонентов (клеточных органелл, компартментов и др.), у которых
видовые особенности выражены очень четко. Различаются между собой даже
клетки одного организма, но разных тканей.
У растений нет нервной системы и мышечных клеток. Поэтому
фосфорорганические соединения, блокируя проведение нервного импульса,
поражают насекомых и не наносят заметного вреда растениям. На этом
явлении основана весьма эффективная система химической защиты растений
от насекомых.