टॉक्सिकोडायनामिक्स

अब हम विषाक्त और लक्ष्य स्थल के बीच होने वाली प्रतिक्रियाओं के प्रकारों का वर्णन करेंगे।

प्रतिक्रियाओं के प्रकार हो सकते हैं:

• प्रतिवर्ती (विषाक्त और जैविक लक्ष्य के बीच गैर-सहसंयोजक लिंक);
• अपरिवर्तनीय (विषाक्त और जैविक लक्ष्य के बीच सहसंयोजक लिंक);
• इलेक्ट्रॉनों का स्थानांतरण (रेडॉक्स प्रतिक्रियाएं);
• ENZYMATIC (विभिन्न खतरनाक पदार्थों द्वारा गठित सांप के जहर जैसे जहरीले लोगों द्वारा हाइड्रोलिसिस प्रतिक्रियाएं जैसे:
  • एसिटाइलकोलिनेस्टरेज़, जो न्यूरोट्रांसमीटर एसिटाइलकोलाइन को हाइड्रोलाइज़ करता है;
  • कोलेजनैस, जो कोलेजन को नीचा दिखाते हैं;
  • फॉस्फोलिपेज़ ए 2, एंजाइम जो फॉस्फोलिपिड झिल्ली में पाए जाते हैं और एराकिडोनिक एसिड के उत्पादन के लिए जिम्मेदार होते हैं, परिणामस्वरूप प्रोस्टाग्लैंडीन और थ्रोम्बोक्सेन;
  • फॉस्फोडिएस्टरेज़, जो एंजाइम हैं जो उन सभी दूसरे दूतों जैसे cGMP और cAMP के क्षरण के लिए जिम्मेदार हैं।
  • एंजाइम जो जीन स्ट्रैंड को नीचा दिखाते हैं, फिर डीएनए (डीऑक्सीराइबोन्यूक्लिज़) और आरएनए (राइबोन्यूक्लिज़)।

परिणाम

अब तक हमने विभिन्न प्रकार के लक्ष्य, विषैले और लक्ष्य के बीच बनने वाली विभिन्न कड़ियों को देखा है। अब हम अपने आप से यह प्रश्न पूछते हैं: "लेकिन ऐसे संबंधों के क्या परिणाम होंगे?"।
मुख्य परिणाम पांच हैं:

1. सेल के उत्तेजक झिल्ली के कार्यों के साथ बातचीत;
2. सेल द्वारा ऊर्जा उत्पादन में हस्तक्षेप;
3. कैल्शियम आयन के होमोस्टैसिस का परिवर्तन;
4. कोशिकाओं के विशिष्ट समूहों की मृत्यु;
5. दैहिक कोशिकाओं (कार्सिनोजेनेसिस) में गैर-घातक जीन परिवर्तन।

1) सेल के उत्तेजक झिल्ली के कार्यों के साथ बातचीत।
पहले परिणामों में से एक कोशिका झिल्ली की उत्तेजना का संशोधन है। विषाक्त-लक्षित बातचीत के कारण, झिल्ली के दोनों किनारों पर आयनों के वितरण पर एक संशोधन होता है, जो घटना के लिए जिम्मेदार होते हैं सेल के विध्रुवण और हाइपरपोलराइजेशन की। कोशिका। ऑर्गेनोक्लोरीन, एक मछली (टेट्रोडोटॉक्सिन) और इथेनॉल जैसे कार्बनिक सॉल्वैंट्स द्वारा उत्पादित एक विष, झिल्ली की आयनिक पारगम्यता को संशोधित करता है, जिससे कोशिका अधिक उत्तेजक या उत्तेजना के प्रति कम संवेदनशील हो जाती है, विभिन्न आयन चैनलों को खोलने या बंद करने की क्रिया के लिए धन्यवाद। कोशिका झिल्ली पर उपस्थित होता है।
सोडियम चैनल तीन चरणों में पाया जा सकता है: बंद, खुला और अंत में निष्क्रिय या असंवेदनशील। जैसा कि याद किया जाता है, इन सोडियम चैनलों पर अभिनय करने में सक्षम विभिन्न मूल वाले कई पदार्थ हैं। पफर मछली द्वारा उत्पादित टेट्रोडोटॉक्सिन (टीटीएक्स) विभिन्न समर्पित चैनलों में सोडियम के मार्ग को अवरुद्ध करता है; इस तरह झिल्ली का कोई विध्रुवण नहीं होता है, इस प्रकार इंट्रासेल्युलर संकेतों के संचरण को रोकता है।
कार्बनिक सॉल्वैंट्स के लिए, उनका प्रभाव आयन चैनलों पर नहीं होता है, लेकिन इस तथ्य के कारण होता है कि वे बहुत लिपोघुलनशील होते हैं और फॉस्फोलिपिड झिल्ली के एक अव्यवस्था के साथ एक गैर-विशिष्ट "क्रिया का कारण बनते हैं। अंत में, डीडीटी (डाइक्लोरोडिफेनिलट्रिक्लोरोइथेन) जैसे ऑर्गेनोक्लोरीन हस्तक्षेप करते हैं। सोडियम आयन चैनलों के बंद होने से सेल उत्तेजना की समस्या पैदा होती है।

2) सेल द्वारा ऊर्जा उत्पादन में हस्तक्षेप।
दूसरे प्रकार का परिणाम सेल के एटीपी उत्पादन में हस्तक्षेप है। कई जहरीले पदार्थ ऑक्सीडेटिव फास्फारिलीकरण के विभिन्न बिंदुओं पर कार्य करते हैं, एडेनोसिन ट्राइफॉस्फेट के उत्पादन को रोकते हैं, इसलिए सेल बिना ऊर्जा के रह जाता है।एटीपी के निर्माण को रोककर कार्य करने वाले जहरीले पदार्थ हैं:

• हाइड्रोसायनिक एसिड, जो इलेक्ट्रॉन परिवहन श्रृंखला की प्रतिक्रियाओं के अंतिम चरण को रोकता है। विशेष रूप से, यह साइटोक्रोम सी ऑक्सीडेज एंजाइम को निष्क्रिय करता है, एच + आयनों की मात्रा को कम करता है और माइटोकॉन्ड्रियल झिल्ली के किनारों पर संभावित अंतर को संशोधित करता है।
• अयुग्मित पदार्थ (जैसे क्लोरोफेनोल्स) माइटोकॉन्ड्रिया की आंतरिक झिल्ली की पारगम्यता को H + आयनों तक बढ़ा देते हैं। इस तरह एच + आयनों का प्रवेश झिल्ली के दोनों किनारों पर संभावित अंतर में कमी के साथ होता है, जिसके परिणामस्वरूप एटीपी में कमी आती है।
• पदार्थ जो माइटोकॉन्ड्रिया को ऑक्सीजन की आपूर्ति को कम करते हैं, जिससे एटीपी का संश्लेषण धीमा या अवरुद्ध हो जाता है।

एटीपी के कम उत्पादन का मतलब है मेम्ब्रेन, आयन पंप्स और प्रोटीन सिंथेसिस की कार्यक्षमता में बदलाव।

3) कैल्शियम आयन के होमोस्टैसिस का परिवर्तन।
सभी आयनों में से, कैल्शियम मुख्य दूसरे संदेशवाहकों में से एक है जो कोशिका के अंदर से बाहर से संकेतों के संचरण की अनुमति देता है। सभी पदार्थ जो इंट्रासेल्युलर जमा से कैल्शियम के प्रवेश, निकास, रिलीज और / या पुन: प्रवेश को संशोधित करते हैं, किसी तरह कैल्शियम होमियोस्टेसिस के "परिवर्तन" की ओर ले जाते हैं।

सेल के अंदर कैल्शियम, आराम की स्थिति में, हमेशा एक निश्चित एकाग्रता में होना चाहिए। विशेष कैल्शियम विनियमन तंत्र के लिए एकाग्रता को स्थिर रखा जाता है, जो इसे समाप्त या एकीकृत करने की अनुमति देता है। सीए 2 + सेल के बाहर, आराम की स्थिति में, इसमें है 1mM = 10-3 और अंदर 0.1 μM = 10-7 की सांद्रता, इसलिए c "अंदर और बाहर के बीच 10,000 गुना का अंतर है।

कैल्शियम हमारे शरीर के लिए बहुत महत्वपूर्ण है, क्योंकि यह मांसपेशियों के संकुचन और हार्मोन के रिलीज के लिए बहुत उपयोगी है।
कोशिका इस संतुलन को कैसे बनाए रखती है? सेल में ऑन-ऑफ मैकेनिज्म है। ON तंत्र कोशिका में कैल्शियम की सांद्रता को बढ़ाता है, जबकि OFF तंत्र आयन की सांद्रता को कम करके विपरीत तरीके से कार्य करता है। इन तंत्रों को हमेशा पर्याप्त उत्तेजनाओं द्वारा सक्रिय किया जाना चाहिए।

• चालू = + [संक्षिप्त]
• बंद = - [संक्षिप्त]

सेल में प्रवेश करने वाले Ca2 + को विशेष पंपों द्वारा सक्रिय रूप से निष्कासित किया जा सकता है, या इसे विशेष इंट्रासेल्युलर स्टोरेज साइटों में अनुक्रमित और जमा किया जा सकता है। एक बहुत महत्वपूर्ण बात यह है कि पूरे होमोस्टैटिक तंत्र के लिए ऊर्जा व्यय की आवश्यकता होती है। इसलिए, सभी रोग संबंधी स्थितियां, जैसे कि सेरेब्रल और / या कार्डियक इस्किमिया, या सभी विषाक्त पदार्थ जो सेल के लिए उपलब्ध एटीपी को कम करते हैं, "कैल्शियम होमियोस्टेसिस का परिवर्तन" निर्धारित करते हैं। सेल द्वारा इस आयन को पुनर्संतुलित करने में विफलता। सेल की ओर जाता है अधिक उत्तेजना (EXCITOTOXICITY) या नेक्रोसिस या एपोप्टोसिस के कारण कोशिका मृत्यु के लिए बदतर। एक्साइटोटॉक्सिसिटी ग्लूटामिक एसिड के कारण होती है, जो हमारे सीएनएस के प्रमुख उत्तेजक न्यूरोट्रांसमीटर में से एक है। ग्लूटामिक एसिड, वास्तव में, कैल्शियम के चैनलों पर कार्य करने के लिए जाता है आयन, आयन को प्रवेश करने की अनुमति देता है और इस प्रकार कोशिका के लिए खतरनाक प्रभाव पैदा करता है। एक उच्च उत्तेजना के अलावा, यह ऑक्सीजन मुक्त कणों को आकर्षित करता है जो झिल्लीदार लिपिड, न्यूक्लिक एसिड और प्रोटीन के साथ प्रतिक्रिया करना शुरू करते हैं इसलिए, सामान्य परिस्थितियों में, ग्लूटामिक एसिड के रूप में कार्य करता है एक न्यूरोट्रांसमीटर, लेकिन विशेष न्यूरोडीजेनेरेटिव पैथोलॉजी के बाद यह बहुत खतरनाक साबित होता है। या हमारे शरीर के लिए।

4) कोशिकाओं के विशिष्ट समूहों की मृत्यु।
ऐसे विषाक्त पदार्थ हैं जो कोशिका समूहों की चयनात्मक मृत्यु का कारण बनते हैं; उदाहरण के लिए थायरॉइड के लिए आयोडीन 131 और भ्रूण की प्रारंभिक कोशिकाओं के लिए थैलिडोमाइड।

हम कोशिकाओं के चयनात्मक अध: पतन के बारे में बात कर सकते हैं, उदाहरण के लिए डोपामाइन न्यूरॉन्स के अध: पतन के मामले में, जो आंदोलनों को नियंत्रित करने के लिए जिम्मेदार सीएनएस के क्षेत्र में स्थित हैं। इन न्यूरॉन्स को पार्किंसंस रोग के रूप में जाना जाने वाला एक न्यूरोडीजेनेरेटिव रोग द्वारा नष्ट कर दिया जाता है। अन्य पदार्थ जो एक विशिष्ट न्यूरोनल आबादी पर कार्य करते हैं, वे ऑर्गोटिन डेरिवेटिव हैं, जैसे ट्राइमेथिलिन। कीटनाशकों में मौजूद ये पदार्थ सीएनएस के अन्य सीमित क्षेत्रों जैसे लिम्बिक सिस्टम और कोर्टेक्स के सभी संवेदी क्षेत्रों के न्यूरॉन्स को प्रभावित करते हैं।
चयनात्मक संचय के मामले में, आयोडीन 131 को एक उदाहरण के रूप में लिया जाता है, जो थायरॉयड कोशिकाओं में जमा हो जाता है जिससे उनका विनाश होता है। चयनात्मक संचय का दूसरा उदाहरण भ्रूण के विकास की अवधि के दौरान थैलिडोमाइड की क्रिया है, जो निचले और ऊपरी अंगों के विकास के लिए जिम्मेदार कोशिकाओं को नष्ट कर देता है, जिससे तथाकथित FOCOMELIA होता है।
जैसा कि थैलिडोमाइड के मामले में होता है, कुछ विषाक्त पदार्थ भ्रूण की कोशिकाओं को खराब कर सकते हैं, जिससे गर्भपात या विकृतियां हो सकती हैं। दूसरी ओर, अन्य विषाक्त पदार्थों में कई तंत्र हो सकते हैं, जैसे कि साइनाइड (साइटोक्रोम ऑक्सीडेज से बांधता है, सेल के ऊर्जा भंडार को कम करता है, ऑक्सीडेटिव तनाव को निर्धारित करता है, कैल्शियम होमियोस्टेसिस को बदल देता है) या ट्राइमेथिलिन (कैल्शियम होमियोस्टेसिस को बदल देता है)। , संश्लेषण को कम करता है। एटीपी, ग्लूटामिक एसिड की रिहाई को बढ़ाता है)। यह जानना कि विषाक्त पदार्थ कैसे काम करता है, उस प्रभाव को रोकने या उसका मुकाबला करने में मदद करता है जो पदार्थ हमारे शरीर पर हो सकता है।

5) दैहिक कोशिकाओं (कार्सिनोजेनेसिस) में गैर-घातक जीन परिवर्तन
ऐसे विषाक्त पदार्थ हैं जिनकी मुख्य गतिविधि जीन संशोधनों का कारण है। इन सभी यौगिकों को कार्सिनोजेन्स के रूप में वर्गीकृत किया गया है। इस बिंदु को बाद में कार्सिनोजेनेसिस पर लेखों में खोजा जाएगा।

"विषाक्त और जैविक लक्ष्य के बीच प्रतिक्रिया" पर अधिक लेख

1. विषाक्त पदार्थों के लक्ष्य अणु
2. विषाक्तता और विष विज्ञान
3. सेलुलर मरम्मत