12. Разнообразие видов биологической активности, причины ее обуславливаю-щие. Системы классификации биологического действия ксенобиотиков.

Биологическая активность ксенобиотика

Биологическая активность ксенобиотика - это способность изменять функциональные возможности либо компонентов организма ( in vitro in vivo ), либо живого организма в целом, либо сообщества организмов. биологическая активность обуславливает способность вступать во взаимодействие с самыми различными по своим свойствам и структуре веществами. Принцип реакции живой материи на ксенобиотик состоит в том, что попадание в организм одной молекулы вызывает его ответную реакцию; тип и величина реакции определяются свойствами ксенобиотика, его концентрацией и биологической мишенью.

принцип, попадание-реакция, означает, что любое проявление биологической активности ксенобиотика связано с его способностью пройти путь от внешней среды до мишени, связаться с ней и вызвать ее реакцию. Начало этого пути - первый контакт химического соединения с биологическим объектом (например, через загрязнение среды) или принудительным (например, введение лекарств), чужеродное соединение и биологический объект взаимодействуют по закономерностям.

вещества, не связывающиеся ни с одним поверхностно структурным элементом, не проникающие в клетки и не взаимодействующие с микромолекулярными компонентами внеклеточных жидкостей, могут вызывать биологические эффекты за счет изменения осмотического давления. высокоинертные в об.усл. благородные газы обладают наркотическим эффектом.

Целый ряд порошкообразных веществ, характеризующихся сорбционными свойствами, кремнезем, доломит-эффективными инсектицидами. они вызывают состояние, подобное стрессу, в результате в организме выделяются вещества, оказывающие на него парализующее действие.

Ксенобиотики, попавшие в клетку, могут проявить биологическую активность под влиянием дополнительных физических или химических факторов среды (например, многие красители способны к фотодинамическому эффекту при световом облучении).

биологическая активность ксенобиотиков, имеет число потенциальных мишеней приложения чужеродных соединений приводят к огромному разнообразию видов биологической активности, определяется факторами:

- множеством биологических объектов, их состояний и протекающих в них реакций. Поскольку любой живой организм индивидуален, можно говорить об индивидуальной реакции на данный ксенобиотик;

- способом попадания в организм (доза, физическая форма вещества, временной режим введения, место введения и т. д.);

- наличием или отсутствием дополнительных воздействий, которые предшествуют, сопутствуют или следуют за введением химического соединения. воздействиями могут быть другие вещества или любые факторы (гравитационные поля, температура, давление и т. д. влиянием, например, других организмов). Одновременное действие нескольких ксенобиотиков может изменить биологические эффекты каждого из них;

-способом, временем наблюдения, принципом подбора биообъекта, анализом информации и т. д.

разнообразие видов биологической активности ксенобиотиков приводит к необходимости провести классификацию и отбор типов этой активности применительно к нашим знаниям и целям использования веществ.

Цели определения биологической активности ксенобиотиков широки - от поиска лекарств и химических генно-инженерных приемов до осуществления целенаправленного поиска химических средств управления биогеоценозами и окружающей средой. цели определения биологической активности в следующем:

• выявление соединений, обладающих полезными для человеческого организма свойствами, например, для профилактики и лечения болезней, расширения физиологических возможностей человека и т. д.;

• обнаружение вредных для человеческого организма биологических активностей у испытуемых ксенобиотиков. опасность представляют виды биологической активности химических соединений, как мутагенная, канцерогенная, эмбриотоксическая и т. п.;

• нахождение ксенобиотиков, влияющих на продуктивность и биологическое равновесие естественных и искусственных экосистем. Такие вещества нужны сельскому хозяйству, микробиологической промышленности, лесному, рыбному хозяйству;

• установление биологических активностей у испытуемых чужеродных соединений, которые могут вызвать неконтролируемое опасное или не прогнозируемое нарушение биологического равновесия природных экосистем. Например, способность соединений резко увеличивать гибридизации вирусов гриппа или какой-либо другой группы вирусов или микроорганизмов;

• химические соединения, могут быть реактивами для исследовательских работ в биологии и медицине и могут привести к развитию новых методов исследования;

• накопление знаний, позволяющих предсказать виды биологической активности по химической структуре вещества.

В более широком плане, кроме токсичности и опасности, всякое влияние КСа на объект можно охарактеризовать некоторыми элементами проявления его биологического действия, на основании которых возможно создать систему классификации наблюдаемых яв­лений, используя различные критерии:

• По типу биологического действия на мишень (мембранотропные ве­щества, разобщители дыхания, ингибиторы биосинтеза ДНК, РНК и др.),

• Принцип LD₅₀или LC₅₀может быть распространен на любую классификацию и не обязательно связан с гибелью организма. Можно говорить в этой связи о дозе (концентрации) КСа, вдвое сни­жающей любую тест-реакцию (скорость биосинтеза белка, мембран­ный потенциал и т. д.).

• По видам токсичности и опасности (эмбриональная, мутагенная, канцерогенная); и в том и другом случае можно установить определен­ные классы. При классификации по видам опасного действия необхо­димо учитывать период действия и срок проявления эффекта (кратко­временные, длительные).

• По избирательности действия КС; вещества могут быть токсичными по отношению к разным организмам Научные основы этой классификации были заложены в начале XX в, в трудах Эрлиха

• По концентрационным пределам (пороговым значениям) токси­ческого и/или опасного действия

• По характеру фармакологического действия (снотворные, нейро­лептики, гормональные и т. д.).