7.19.2.1 kloroform (triklór-metán)

a kloroformot ipari oldószerként és közbenső anyagként használják polimer anyagok gyártásában. A kloroform fő felhasználása ma az R-22 hűtőközeg gyártása, amelyet általában a légkondicionáló üzletágban használnak. Több laboratórium jelentése kimutatta, hogy a kloroform akut nefrotoxicitása faj-, törzs-és nemfüggő (Eschenbrenner and Miller 1945; Hill et al. 1975; Larson et al. 1993, 1994; Pohl et al., 1984; Smith et al. 1983, 1984; Torkelson et al. 1976), és hogy a hím egerek fogékonyabbak, mint a patkányok, nyulak vagy kutyák, míg a nőstény egerek rezisztensek. Tubuláris duzzanat, nekrózis, és öntvények, lokalizált elsősorban a proximális tubulusok, a fő kórszövettani változások a vese expozíció után a kísérleti állatok kloroform. A kloroform által kiváltott nephrotoxicitás a vér karbamid-nitrogénkoncentrációjának emelkedésével, proteinuriával és glükozuriával is összefügg., A szerves anionok és kationok vese-kortikális szeletek in vitro felvételét szintén gátolja a kloroformmal (Kluwe and Hook 1978) végzett in vivo kezelés. Míg a humán kloroform expozíció oliguriával, proteinuriával, a vér karbamid-nitrogénszintjének emelkedésével és renális tubuláris nekrózissal járt, az akut kloroform vesetoxicitás küszöbértéke emberben nem ismert. Az emberi vese elváltozásának lokalizálása a proximális tubulusokhoz a legtöbb emlősfajban a kloroform nephrotoxicitás közös mechanizmusát sugallja.,

mind a kloroform metabolizmus oxidatív, mind reduktív útvonalait leírták, bár az in vivo adatok korlátozottak. A szén-dioxid a kloroform fő metabolitja, amelyet az in vivo metabolizmus oxidatív útja generál. Az oxidatív út is generál reaktív metabolitok, beleértve a foszgén (Pohl and Krishna 1978; Pohl et al. 1977), amelyet in vitro fenobarbitál indukcióval határoztak meg (Testai and Vittozzi 1986; Tomasi et al. 1985; Wolf et al., 1977), míg a reduktív út a diklór-metil-karbén szabad gyököt hozza létre (in vitro és in vivo meghatározva, mind fenobarbitál indukcióval, mind anélkül). Az oxidatív és reduktív metabolizmus egyaránt citokróm P450 (CYP)-függő enzimaktivációs lépésen keresztül történik. Az oxidatív és reduktív utak közötti egyensúly a fajoktól, a szövetektől, a dózistól és az oxigénfeszültségtől függ (Ammann et al. 1998; Testai és Vittozzi 1986). Ép emlősökben az oxidatív feszültség valószínűleg kizárja a reduktív út bármely jelentős metabolizmusát (Mansuy et al. 1977; Pohl et al. 1977)., A foszgént a kloroform oxidatív deklorinációjával állítják elő triklorometanollal, amely spontán dehidroklorit. A triklór-metil-alkohol dehidroklorinációja egy molekula sósavat termel, a foszgén hidrolízise pedig további két molekulát termel, így három molekula sósav keletkezik a kloroform szén-dioxiddá történő átalakításakor (Pohl et al. 1980).

az elektrofil metabolit foszgén kovalensen kötődik a szövetfehérjék nukleofil komponenseihez (Uehleke and Werner 1975; Vittozzi et al. 1991)., Kölcsönhatásba lép más sejtmag-sejtekkel is, és bizonyos mértékig kötődik a foszfolipidek poláris fejéhez (Brown et al. 1974; Fry et al. 1972). Alternatív megoldásként a foszgén vízzel reakcióba lépve szén-dioxidot és sósavat szabadít fel (Ahmed et al. 1977; Anders et al. 1978; Pohl et al. 1981). A foszgén glutationnal (GSH) való kölcsönhatása S-klór-karbonil-GSH képződését eredményezi, amely kölcsönhatásba léphet egy további GSH-val, hogy diglutationil-ditiokarbonátot képezzen, vagy GSH-diszulfidot és szén-monoxidot képezzen (Smith and Hook 1984)., Az egér vesemikroszómák GSH-val történő inkubálása növeli ezen metabolitok kloroformból történő előállítását, és csökkenti a fehérjékhez való visszafordíthatatlan kötődést és a szén-dioxidhoz való további metabolizmust (Vittozzi et al. 1991). A csökkentett GSH képes lényegében az egérmáj mikroszómákkal inkubációkban előállított összes kloroform metabolit megsemmisítésére, ha a kloroform koncentrációja nem túl magas. A foszgén metabolizmus kisebb útjainak relatív jelentősége a GSH, más tiolok és más nukleofil vegyületek, például hisztidin és cisztein rendelkezésre állásától függ (1.ábra).,

1.ábra. A kloroform metabolizmusának lehetséges módjai a vesében.

Oxidatív anyagcsere, a CYP2E1 (etanol-gerjesztett monooxygenase izoenzim rendszer jelen van a májban az emlősök, beleértve az embert is) játszik kulcsfontosságú szerepet, talán az egyetlen jelentős in vivo utat alacsony kitettségek, valamint a rendelkezésre álló adatok azt mutatják, hogy az oxidatív anyagcsere jelentős szerepet toxicitás (Brady et al. 1989; Constan et al. 1999; Guengerich et al. 1991; Nakadzsima et al., 1995). A CYP2E1 domináns szerepét a kloroform toxikus metabolitokká történő metabolizálásában kimutatták az állatok enziminduktorokkal vagy inhibitorokkal történő kezelésével kapcsolatos vizsgálatokban,valamint a CYP2E1-et (Brady et al. 1989). Anti-CYP2E1 monoklonális proteinnel végzett immunleibíciós vizsgálatok kimutatták, hogy a CYP2E1 felelős az aceton által indukált patkányok májmikroszómáiban (Ammann et al.) alacsony kloroform−koncentrációban (0, 5 mmol l-1) vizsgált metabolizmus 81% – áért. 1998)., A legfeljebb 5 mmol l−1 kloroformmal in vitro inkubált patkány-és egér hepatocitákra gyakorolt toxicitást CYP2E1 inhibitor hozzáadásával vagy csökkentett oxigénfeszültséggel megakadályozták, hangsúlyozva az oxidatív metabolizmus fontosságát a toxicitásban (Dicker et al. 1991; Ingelman-Sundberg et al. 1988; Johansson et al. 1990; Nakajima et al. 1995; Smith et al. 1979; Tsutsumi et al. 1989). Patkányokban és egerekben a májelváltozások regionális eloszlása jól korrelál a CYP2E1 és a GSH májelációjával.,

A cyp2b1 szerepet játszhat a kloroform metabolizmusában is, bár ez valószínűleg csak csekély a szöveti kloroformkoncentrációnál (Nakajima et al. 1995). Azonban a nagy szöveti koncentrációja (pl. eredő dózis 0,5 ml / kg−1), kloroform hepatotoxicitás drámaian potentiated a Wistar patkányok kezelt fenobarbitál (egy CYP2B1 induktor), de nem kezelt patkányokban n-hexán (a CYP2E1 induktor), szemben az uninduced ellenőrzések (Lofberg, valamint Tjalve 1986)., Egy vizsgálatban, amelyben a patkányok kloroformnak voltak kitéve, azt mutatták, hogy a metabolizmus a legaktívabb a májban, majd az orrban és a vesében. A metabolikus aktivitás korrelált a metabolitok felhalmozódásával.

Bár kloroform bioactivation, hogy nefrotoxikus metabolitok potenciálisan előforduló máj, valamint a vese, számos tanulmány kimutatta, hogy a kloroform okozta májkárosodás, valamint vesekárosító lehet modulált másként a különböző gyógyszer, vegyi anyag, vagy hormonális kezelés, ami arra utal, hogy a kloroform bioactivated független mechanizmusok, a máj, vese (Bailie et al., 1984). A kloroform vese metabolizmusa P450 enzimekkel jól korrelál a kloroform által kiváltott nephrotoxicitással (Ahmadizadeh et al. 1981; Pohl et al. 1984; Smith et al. 1983). Kimutatták, hogy a humán CYP2E1 in vitro metabolizálja a kloroformot (Gonzalez and Gelboin 1994)., Így az eredmények, hogy ennek az enzimnek a szintje a hím egér vesében szignifikánsan magasabb, mint a nőstény egér vesében, és hogy a nőstény egerek tesztoszteronnal történő kezelése, amely fokozza a kloroform nephrotoxicitást nőstény egerekben, jelentősen növeli ezt az enzimet a nőstény egér vesében (Hu et al. 1993) javasolja a vese CYP2E1 szerepét a kloroform által kiváltott nephrotoxicitásban. A CYP2E1 expressziójának mértékét az emberi vesében, valamint annak szabályozását különböző genetikai, táplálkozási és környezeti tényezőkkel még meg kell határozni., A CYP enzimek, a CYP2E1 kivételével, szintén metabolizálhatják a kloroformot. Számos cDNA-expresszált humán CYPs rendelkezésre állásának lehetővé kell tennie további CYP izoformák azonosítását, amelyek részt vehetnek a kloroform bioaktiválásában. Ezek a vizsgálatok segíthetnek meghatározni, hogy mely állatfajok alkalmasak lehetnek az emberre jelentett kockázat felmérésére. Ezen túlmenően, mivel a makromolekulák a foszgén-alkiláció célpontjai, a kritikus célok azonosítása lehetővé teszi annak jobb megértését, hogy a vese makromolekulák foszgén általi kovalens módosítása hogyan vezethet sejt nekrózishoz (Anand et al. 2006; Philip et al., 2006). A közelmúltban végzett vizsgálatok kimutatták, hogy a szubkrónikus kloroform alapozás megvédi az egereket a később beadott halálos kloroform dózistól. A szerzők kimutatták, hogy a kezdeti alapozás stimulálta a vesesejt-osztódást és a szövetek helyreállítását. Ezt a renális javítást még egy későbbi halálos kloroform adag beadása után is fenntartották.