Avainero faasin I ja faasin II aineenvaihdunnan välillä on se, että faasin I aineenvaihdunta muuttaa emolääkkeen polaarisiksi aktiivisiksi metaboliiteiksi, kun taas faasin II aineenvaihdunta muuttaa emolääkkeen polaarisiksi inaktiivisiksi metaboliiteiksi.
Metabolia (lääkkeiden aineenvaihdunta) on lääkkeiden anabolista ja katabolista hajoamista elävien organismien toimesta. Siksi lääkeaineenvaihdunta on tärkeä osa eläviä järjestelmiä. Se tapahtuu entsymaattisten reaktioiden kautta. Lisäksi lääkeaineenvaihdunta on kolmivaiheinen; Vaihe I (modifikaatio), vaihe II (konjugaatio) ja vaihe III (lisämuutos ja erittyminen) ja kaikki kolme vaihetta osallistuvat aktiivisesti ksenobioottien puhdistamiseen ja poistamiseen soluista.
Mikä on vaiheen I aineenvaihdunta?
Vaiheen I reaktiot muuttavat emolääkkeen polaarisiksi aktiivisiksi metaboliiteiksi paljastamalla tai lisäämällä polaarisen funktionaalisen ryhmän. Siksi faasin I lääkeaineenvaihdunnassa reaktiot tapahtuvat hapettumisen (sytokromi p450 mono-oksygenaasijärjestelmä), pelkistyksen (NADPH sytokromi P450 reduktaasi), hydrolyysin (esteraasit) jne. kautta.
Tässä joukko entsyymejä reagoi ja tuo polaarisia reaktiivisia ryhmiä substraattiin (lääkkeeseen). Siksi se on vaihe, jota kutsutaan modifioimiseksi. Yleisin muunnos on hydroksylaatio. Sitä katalysoi sytokromi P-450:stä riippuva sekafunktionaalinen oksidaasijärjestelmä.
Kuva 01: Vaihe I aineenvaihdunta
Lisäksi yleinen hapetusreaktio vaiheen I aikana sisältää C-H-sidoksen muuttamisen C-OH-sidokseksi. Ja tämä on tärkeää, koska se muuttaa aihiolääkkeen (farmakologisesti inaktiivinen lääke) aktiiviseksi lääkkeeksi. Myös vaiheen I aineenvaihdunta voi muuttaa myrkyttömän molekyylin myrkylliseksi molekyyliksi. Faasi I aineenvaihdunnan kautta metaboloituvilla lääkkeillä on kuitenkin pidemmät puoliintumisajat.
Mikä on vaiheen II aineenvaihdunta?
Vaiheen II reaktiot muuttavat emolääkkeen polaarisiksi inaktiivisiksi metaboliiteiksi konjugoimalla alaryhmät -SH, -OH, -NH2 lääkkeen funktionaalisiin ryhmiin. Näin ollen faasin II metabolia tapahtuu metylaation (metyylitransferaasi), asetylaation (N-asetyylitransferaasi), sulfaation (sulfotransferaasi) ja glukuronidaation (UDP-glukuronosyylitransferaasi) kautta.
Kuva 02: Vaiheen II aineenvaihdunta
Konjugoituneiden metaboliittien molekyylipaino on kasvanut ja niistä on tullut vähemmän aktiivisia kuin lääkkeen substraatti. Siksi nämä aineenvaihduntatuotteet erittyvät munuaisten kautta. Henkilöt, joilla on puutteellinen asetylointikyky, kärsivät pitkittyneistä tai toksisista vasteista normaaleille lääkeannoksille alhaisten aineenvaihduntanopeuksien vuoksi.
Mitkä ovat yhtäläisyydet vaiheen I ja vaiheen II aineenvaihdunnan välillä?
- Sekä vaiheen I että II aineenvaihdunta sisältää lääkeanaboliaa ja kataboliaa.
- Myös molemmat faasit tuottavat polaarisia molekyylejä.
- Ja niitä esiintyy elävissä järjestelmissä.
Mitä eroa on vaiheen I ja vaiheen II aineenvaihdunnalla?
Vaiheen I ja vaiheen II aineenvaihdunta ovat kaksi lääkeaineenvaihdunnan kolmesta vaiheesta. Vaiheen I aineenvaihdunta muuttaa emolääkkeen polaarisiksi aktiivisiksi metaboliiteiksi, kun taas faasin II aineenvaihdunta muuttaa lähtöaineen polaarisiksi inaktiivisiksi metaboliiteiksi. Siksi tämä on avainero vaiheen I ja vaiheen II aineenvaihdunnan välillä. Lisäksi faasin I metabolia tapahtuu paljastamalla tai lisäämällä polaarisia funktionaalisia ryhmiä, kun taas faasin II aineenvaihdunta tapahtuu alaryhmien konjugoimalla. Tästä syystä tämä on toinen ero vaiheen I ja vaiheen II aineenvaihdunnan välillä.
Lisäksi faasin I ja faasin II aineenvaihdunta eroaa siitä, että faasin I aineenvaihduntaan liittyvät reaktiot ovat hapettuminen, pelkistys ja hydrolyysi, kun taas faasin II aineenvaihduntaan liittyvät reaktiot ovat metylaatio, glukuronidaatio, asetylaatio ja sulfaatio.
Alla oleva infografiikka esittää lisätietoja vaiheen I ja vaiheen II aineenvaihdunnan eroista.
Yhteenveto – vaihe I vs. vaihe II aineenvaihdunta
Metabolia (lääkkeiden aineenvaihdunta) on lääkkeiden anabolista ja katabolista hajoamista elävien organismien toimesta. avainero faasin I ja faasin II aineenvaihdunnan välillä on, että faasin I reaktiot muuttavat emolääkkeen polaarisiksi aktiivisiksi metaboliiteiksi paljastamalla tai lisäämällä polaarisia funktionaalisia ryhmiä, kun taas faasin II reaktiot muuttavat emolääkkeen polaarisiksi inaktiivisiksi metaboliiteiksi konjugoimalla alaryhmiä - SH, -OH ja -NH2 funktionaalisia ryhmiä lääkkeessä. Lisäksi faasin I aineenvaihdunnan kautta metaboloituvilla lääkkeillä on pidempi puoliintumisaika kuin faasin II metaboloituessa.
