toksyczność i toksykologia

Wielopierścieniowe węglowodory aromatyczne

Wielopierścieniowe węglowodory aromatyczne można łatwo znaleźć w wielu produktach, takich jak spaliny, dym papierosowy, wędzone produkty i mięso z grilla.

Rozpatrywaną cząsteczką jest benzopiren. Ta cząsteczka jest bardzo złożona i ulega reakcji utleniania przez cytochrom P450. Wynikiem tego utleniania jest tworzenie się epoksydów na poziomie pierścienia benzopirenowego. Na szczęście komórka jest w stanie inaktywować epoksyd dzięki swojemu enzymowi zwanemu wodorotlenkiem epoksydu. Enzym ten działa pozytywnie w naszym organizmie, ponieważ otwierając pierścień epoksydowy blokuje tworzenie nowych epoksydów, które okazują się być bardzo niebezpiecznymi metabolitami, ponieważ są silnymi elektrofilami o działaniu toksycznym, rakotwórczym i teratogennym.

Niestety istnieje wada. Hydrolaza epoksydowa jest enzymem stereospecyficznym, więc działa na cząsteczki o specyficznej konformacji przestrzennej. Jeśli tworzony metabolit ma epoksyd w pozycji TRANS, enzym nie rozpoznaje już tego substratu, dlatego nie następuje już otwarcie pierścienia epoksydowego i wynikająca stąd inaktywacja epoksydu. Aktywny metabolit, ponieważ nie jest inaktywowany i eliminowany, pozostaje w naszym organizmie poprzez łatwe wiązanie się z DNA i ułatwienie wystąpienia raka skóry i płuc.