Коергизм при действии ксенобиотиков на разные участки рецепторной молекулы

Конкуренция за рецепторы одного типа

Принципиально возможные механизмы конкуренции двух токсикантов на уровне рецептора представлены на рисунке 3.

Рисунок 3. Механизмы конкуренции двух токсикантов на уровне рецептора

В качестве рецептора для токсикантов (А, В) могут выступать активный (Е) и аллостерический (R) центры энзима, участвующего в превращении субстрата (S) и собственно рецепторы для эндогенных биорегуляторов (нейромедиаторов, гормонов). Биологическая активность энзима проявляется скоростью превращения субстрата, рецепторного протеина - инициацией физиологической реакции (выделение секрета железой, сокращение мышечного волокна, изменение потенциала биологической мембраны и т.д.)

При изучении серии веществ по их способности конкурировать за рецептор можно прийти к определенным типам коергизма (таблица 9).

Таблица 9. Типы коергизма токсикантов при действии на рецептор

Действие на биосистему только А	Действие на биосистему как А, так и В	Изменение эффекта	Вид коергизма
++ ++ ++	++ +	- --	конкурентный синергизм конкурентный дуализм конкурентный антагонизм

Низкомолекулярные вещества способны атаковать биологически активные протеины различными способами. Образуемые при этом связи токсиканта и протеина являются как специфическими (с активным центром энзима, аллостерическим центром энзима, рецепторной структурой и т.д.), так и неспецифическим (с сульфгидрильными, гидроксильными, аминогруппами белков и т.д.). Рецепторный ареал биологически активного протеина часто представляет собой относительно небольшой участок связывания субстрата и окружающий его периферический отдел. Решить вопрос о специфичности и неспецифичности (конкурентности и неконкурентности) действия токсиканта на рецепторную молекулу, как правило, чрезвычайно сложно. Лишь для некоторых энзимов и рецепторных протеинов изучены молекулярные механизмы их взаимодействия с отдельными токсикантами. Так, установлены закономерности взаимодействия ФОС с активным центром холинэстеразы и влияние так называемых реактиваторов холинэстеразы (оксимов) на этот процесс (см. раздел "Противоядия").

Показано, что морфин и N-аллилморфин очевидно реагируют с различными участками одной и той же молекулы опиатного рецептора. Антагонизм между веществами, по-видимому, основан на том, что рецептор к морфину при взаимодействии с одним из этих соединений принимает конформацию, затрудняющую взаимодействие с другим.

N-этилмалеинимид, р-хлормеркуробензоат, цистеин, ионы ртути и мышьяка и другие вещества способны связываться с SH-группами белковых молекул, изменяя их конформацию. Таким образом, функциональные свойства молекул изменяются вследствие модификации структуры рецептора.

В холинэргических рецепторах пункт связывания ацетилхолина соседствует с -S-S- связью белковой молекулы, восстановление или окисление которой оказывает влияние на способность рецептора взаимодействовать с АХ. Восстановить дисульфидную связь можно с помощью -меркаптоэтанола, окислить - гипосульфитом натрия. В опытах in vitro оба вещества существенно изменяют реакцию биопрепаратов на ацетилхолин, а также токсиканты, обладающие холиномиметической и холинолитической активностью.

Различные функциональные группы белков легко взаимодействуют с алкилирующими агентами, например с ипритами, формальдегидом, промежуточными продуктами метаболизма хлорированных углеводородов (дихлорэтан и т.д.), арсенидами, солями ртути и т.д. По большей части это ковалентные, и, следовательно, практически необратимые связи. Если рецепторная структура инактивирована за счет ковалентного связывания с токсикантом, то восстановление её активности возможно только путем синтеза de novo.

В ходе токсикологических экспериментов при изучении коергизма между неконкурентными токсикантами, как правило, выявляется их способность одновременно изменять как сродство биомишени к эндогенным субстратам и ксенобиотикам-агонистам, так и активность соответствующей биомолекулы.

Дата добавления: 2014-12-08