Токсикология систем органов
Токсикология систем органов изучает, как лекарства, промышленные химикаты и другие ксенобиотики повреждают основные системы органов тела. Вместо того чтобы группировать яды по химическому классу, она исследует, какой орган принимает на себя основную нагрузку воздействия и почему, организуя токсические эффекты вокруг печени, почек, нервной системы, сердца, легких и других органов-мишеней.
Definition
Токсикология систем органов — это раздел токсикологии, который классифицирует и объясняет неблагоприятные химические эффекты в соответствии с органом или системой органов, являющимися основным местом повреждения.
Scope
Эта область представляет собой обзорную информацию по токсикологии органов-мишеней. Она знакомит с общей идеей о том, что органы различаются по своей восприимчивости к повреждениям из-за особенностей их обработки, концентрации и метаболизма химических веществ, а также содержит ссылки на подробные тематические статьи по гепатотоксичности, нефротоксичности, нейротоксичности, кардиотоксичности и легочной токсичности. Она рассматривает токсичность органов как справочный и образовательный предмет, а не как клиническое руководство.
Sub-topics
Core questions
- Почему некоторые органы преимущественно повреждаются определенным химическим веществом или лекарством?
- Как абсорбция, распределение, метаболизм и выведение концентрируют токсиканты в определенных органах?
- Какие механизмы клеточного повреждения повторяются в различных системах органов, а какие являются органоспецифическими?
- Как органоспецифические токсические эффекты выявляются, классифицируются и приписываются воздействию?
Key concepts
- Токсичность для органов-мишеней
- Избирательная восприимчивость органов
- Зависимость доза-эффект
- Образование реактивных метаболитов
- Окислительный стресс
- Митохондриальное повреждение
- Способность тканей к восстановлению и регенерации
Mechanisms
Повредит ли химическое вещество конкретный орган, частично зависит от того, сколько его достигает органа, и частично от внутренней уязвимости органа. Органы с высоким кровотоком, активными транспортерами поглощения или значительной способностью к метаболизму ксенобиотиков — в частности, печень и почки — подвергаются воздействию высоких местных концентраций исходных соединений или их реактивных метаболитов. Несколько механизмов повреждения повторяются в различных системах органов, включая образование реактивных метаболитов, связывающихся с клеточными макромолекулами, окислительный стресс, митохондриальную дисфункцию и иммуноопосредованные реакции; органоспецифический исход отражает местный баланс между этими повреждающими факторами и способностью ткани к детоксикации, адаптации и регенерации (Klaassen, 2018; Lee, 2003).
Clinical relevance
Токсикология органов-мишеней лежит в основе того, как нежелательные реакции на лекарства и химические воздействия распознаются и описываются в науках о здоровье. Понимание того, какой орган склонен повреждать тот или иной класс агентов, помогает клиницистам, регуляторам и исследователям интерпретировать результаты мониторинга и сигналы безопасности. Эта область описывает, как понимается и изучается повреждение органов; она не является источником диагностических порогов или инструкций по лечению для отдельных пациентов.
Epidemiology
Среди систем органов печень и почки чаще всего вовлекаются в клинически значимую лекарственную токсичность, что отражает их центральную роль в метаболизме и выведении химических веществ; кардиотоксичность становится все более заметной при использовании современных онкологических препаратов (Moslehi, 2016). Нагрузка на уровне популяции суммирована в отдельных тематических статьях.
History
Группировка токсических эффектов по органам-мишеням была консолидирована по мере того, как токсикология превратилась в механистическую дисциплину в двадцатом веке, что иллюстрируется структурой справочного текста Casarett & Doull's Toxicology, организованной по органам, которая установила токсикологию органов-мишеней в качестве стандартной организационной основы (Klaassen, 2018).
Key figures
- Louis Casarett
- John Doull
- Curtis Klaassen
Related topics
Seminal works
- klaassen-2018
Frequently asked questions
- Почему токсикология систем органов группирует яды по органам, а не по химическому составу?
- Потому что клинически важный вопрос обычно заключается в том, какой орган поврежден и как обнаружить это повреждение. Многие химически неродственные агенты воздействуют на один и тот же орган-мишень, поэтому организация по системам органов подчеркивает общие механизмы повреждения и мониторинга.
- Почему печень и почки так часто поражаются?
- Оба органа получают большую долю кровотока и играют центральную роль в обработке и выведении химических веществ — печень посредством метаболизма, а почки посредством фильтрации и концентрации — что подвергает их воздействию высоких местных концентраций токсикантов и реактивных метаболитов.