Cuvântul „detoxifiere” are două semnificații comune: (1) întreruperea utilizării droguri sau alcoolului, care au dezvoltat o dependență; (2) procesul fiziologic (numit şi detoxifiere metabolică), de transformare a produselor chimice, hormonilor, toxicelor, în compuşi mai puțin dăunători şi eliminarea lor din organism. În cele ce urmează vă vom vorbi despre procesul fiziologic de detoxifiere, un proces vital, complex, care implică mai multe organe și sisteme din organism.
De unde provin substanțele care intoxică organismul?
Pe tot parcursul vieții, organismul uman este expus zilnic la o varietate mare de compuşi toxici atât proveniți din mediu (exogeni), cât şi produşi chiar de organism (endogeni).
Toxinele exogene (xenobiotice) pot proveni din alimente (pesticide, ierbicide, îngrăşăminte, hormoni, chimicale, aditivi alimentari, metale grele) şi produse de curățenie, din aer (fum de țigară, gaze de eșapament etc.) şi din medicamente. Principalele clase de xenobiotice cu importanță medicală sunt: medicamentele, substanțele cancerigene, compuşi din mediu înconjurător (bifenili policlorurați, insecticide etc.).
Toxinele endogene sunt substanțe toxice create în organism şi pot proveni din toxinele intestinale (produse de bacterii, paraziți şi drojdii), din hormoni, acizi biliari şi intermediari metabolici.
Căile cele mai frecvente de intrare a majorității toxinelor în organism sunt intestinul, pielea şi plămânii.
[post-content id=2019]
Factorii care influențează acumularea toxinelor în organism
• Expunerea repetată şi continuă la toxine, atât la cele exogene (xenobiotice provenite din alimente, aer, apă), cât şi la cele endogene (toxine produse de bacterii, virusuri, paraziți).
• Predispoziția genetică a fiecărei persoane de a produce sau nu în mod eficient enzimele de detoxifiere, care permit prelucrarea şi neutralizarea acestor toxine.
• Alimentația poate afecta capacitatea organismului de a reduce în mod corespunzător nivelul de substanțe toxice în organism.
În organism, toxinele liposolubile (insolubile în apă) se acumulează în celulele adipoase. Cu cât o persoană este mai grasă cu atât este mai mare nivelul toxinelor din organism! Cercetătorii americani au găsit stocate în țesutul adipos al persoanelor obeze metaboliți, bacterii, dar şi chimicale provenite din medicamente, alcool, insecticide, pesticide, poluanți, contaminanți şi aditivi alimentari.
Efectele acumulării de toxine în organism
Acumularea acestor toxine în organism poate duce la apariția unor simptome precum oboseală, dureri de cap, slăbiciune, dureri musculare sau articulare, sindromul colonului iritabil sau creşterea în greutate.
Boli cum ar fi obezitatea, diabetul de tip II, sindromul metabolic, cancerul, infertilitatea, alergiile, afecțiuni neurologice (Parkinson, Alzheimer, probleme cognitive), boli de inimă, boli autoimune şi dezechilibrele hormonale sunt corelate cu imposibilitatea neutralizării corecte şi eliminării toxinelor din organism.
Cum se produce detoxifierea?
Detoxifierea este mecanismul de inactivare şi eliminare a deşeurilor care provin de la molecule endogene (cum ar fi hormonii) şi de la compuşi exogeni (medicamentele, poluanții).
Organele de detoxifiere sunt ficatul, rinichii, intestinul gros, sistemul limfatic şi glandele sudoripare.
Ficatul furnizează sisteme enzimatice ce pot procesa şi îndepărta în condiții de siguranță xenobioticele (substanțe chimice străine) şi metaboliții nesănătoşi. Procesul de detoxifiere se desfăşoară în 3 etape, numite faze de detoxifiere.
Faza I de detoxifiere
Prima fază a detoxifiere (Faza I) implică sistemul enzimatic al citocromului P450 care, prin reacții specifice ce utilizează oxigenul, formează poziții reactive pe moleculele toxinelor. Reacțiile din faza I includ reacții de oxidare, reducere şi hidroliză, acestea introducând în molecula xenobioticului noi grupări funcționale (-OH, -NH2,-NH, –COOH) sau modificând grupările existente. În timpul fazei de detoxifiere I, adăugarea sau eliminarea unei sarcini electrice pe molecula toxinelor poate crea „radicalii liberi“, periculoşi, care pot provoca multe daune în organism. Acest proces pregăteşte metaboliții pentru detoxifierea în Faza II. Marea parte a medicamentelor sunt metabolizate prin biotransformările în Faza I. Pe lângă rolul în detoxifiere, citocromii participă în biosinteză de colesterol, vitamina D şi compuşi steroidici, în organism.
Faza II de detoxifiere
Faza a doua de detoxifiere (Faza II), numită şi „conjugare“, implică o serie de enzime specifice (cum ar fi glutationul, catalaza şi superoxid dismutaza), care neutralizează metaboliții intermediari rezultați din faza I, prin ataşarea diferitelor grupe chimice cum ar fi acetat, glucuronid, glicină, metil sau sulfat pentru a forma metaboliți hidrosolubili, care pot fi apoi excretați în urină, în bilă sau în scaun.
Această fază de detoxifiere este esențială şi, atunci când moleculele din Faza I nu sunt complet metabolizate prin conjugările din Faza II, pot cauza din cauza radicalilor liberi distrucțiile proteinelor, ADN-ului şi ARN-ului din interiorul celulelor.
Ca urmare a transformării în Faza I, toxinele liposolubile originale sunt transformate în forme mai uşor solubile în apă, dar cu toate acestea, aceşti intermediari reactivi nu pot fi eliminați imediat din celulă, deoarece reacțiile din faza I nu sunt suficiente pentru a face compuşii perfect solubili în vederea eliminării din organism şi în multe cazuri, produșii rezultați din faza I au devenit mult mai reactivi decât produșii inițiali, ceea ce face ca aceştia să aibă un potențial distructiv mai mare. Ambele neajunsuri sunt corectate de activitatea enzimatică în Faza II, care are drept scop atât creşterea solubilității, cât şi reducerea toxicității produșilor rezultați din faza I. Activarea enzimelor de faza II este responsabilă pentru proprietățile antimutagene şi anticancerigene ale sistemelor de detoxifiere metabolice; este acceptat pe scară largă faptul că enzimele de faza II pot proteja împotriva carcinogenezei chimice, în special în perioada de inițiere a cancerelor.
La nivel genetic, producția celor mai multe enzime de detoxifiere în faza II este controlată de o proteină numită Nrf2 (nuclear factor erythroid-derived 2) care, în funcție de stresul oxidativ produs de prezența toxinelor în celulă, reglează activitatea genelor implicate în sinteza şi activarea moleculelor de detoxifiere importante, inclusiv glutation şi superoxid dismutaza (SOD). De asemenea, Nrf2 joacă un rol important în inițierea detoxifierii de metale grele, precum şi în reciclarea CoQ10 (care este un antioxidant puternic).
Glucuronidarea este un proces de detoxifiere prin care acidul glucuronic (conjugat) este cuplat cu numeroase medicamente, hormoni, bilirubină, poluanți şi acizi biliari. Enzima UDP-glucuronoziltransferaza catalizează această reacție, în timp ce enzima betaglucuronidaza o minimizează.
Conjugarea cu glutation. Glutationul este sintetizat din aminoacizii precursori: glutamat, cisteină şi glicinam şi este principalul antioxidant implicat în mecanismele de detoxifiere ale xenobioticelor şi substanțelor cancerigene prin reacții de conjugare prin intermediul enzimei glutationtransferaza. Metalele grele precum mercurul sunt eliminate din organism prin conjugarea cu glutation
Acetilarea este procesul prin care toxinele sunt conjugate cu N-acetil-coenzimă A. Această cale este responsabilă pentru metabolizarea a numeroase medicamente şi agenți cancerigeni.
Conjugarea cu aminoacizi. Numeroşi aminoacizi, cum ar fi arginina, glutamina, glicina, ornitina şi taurina sunt conjugați, cu toxine pentru neutralizare. Cel mai frecvent implicat aminoacid în conjugările din Faza II este glicina.
Metilarea presupune adăugarea unui grup metil la orice substrat. Pentru sinteza donatorului de grupare metil primară sunt necesare niveluri adecvate de metionină, colină, vitamina B12 şi acid folic. Metilarea este importantă pentru metabolismul unor produse farmaceutice, precum şi neurotransmițătorilor.
Sulfatarea şi Sulfoxidarea este operația prin care se adaugă sulf şi este implicată eliminarea hormonilor şi a unor medicamente, inclusiv acetaminofenul. Aminoacizii metionina şi cisteina sunt surse importante de sulfat anorganic. Sulfatarea este, de asemenea, o cale importantă de detoxifiere a acizilor biliari.
Faza III de detoxifiere
Faza a treia de detoxifiere (sistem antiport)
Toți compuşii rezultați în urma conjugărilor de Faza II sunt compuşi solubili şi, prin intermediul unor substanțe care să le înlesnească ieşirea din celule şi circulația prin corp, sunt eliminați prin bilă şi urină. Transportatorii fazei a treia (peste 350 de proteine transportatoare) sunt prezenți în multe țesuturi incluzând ficatul, intestinele, rinichii şi creierul şi oferă atât o barieră împotriva repătrunderii xenobioticelor în organism, cât şi un mecanism pentru mişcarea activă a xenobioticelor şi endobioticelor în interiorul şi în afara celulelor.
Transportatorii fazei III (numiți şi Proteine rezistente la multidroguri) aparțin unei familii de proteine numită transportori ABC şi folosesc energia chimică pentru a produce ATP (adenozintrifosfat), care să pompeze toxinele afară din celule. Una dintre cele mai cunoscute proteine transportatoare este glicoproteina-p. Activitatea antiport a fost asociată cu activitatea enzimelor CYP3A în intestine şi cu glicoproteina-p, distribuită şi exprimată în epiteliul intestinal.
Sistemul antiport în intestine pompează xenobioticele înapoi în lumenul intestinal pentru eliminare.
Sistemul antiport acționează în celulele hepatice pentru pomparea toxinelor în canalele biliare, în tubulii renali de unde pompează toxinele în canalele colectoare de urină, în celulele endoteliului capilar unde compun bariera hemato-encefalică şi de unde pompează toxinele înapoi în capilare.
Activitatea antiport este un factor important pentru prima etapă de metabolizare a xenobioticelor, deoarece permite scăderea concentrației intracelulare a xenobioticelor şi reducerea încărcării toxice a ficatului.
La nivelul ficatului, transportatorii împing conjugații cu glutation, sulfat şi glucuronid afară din celule, în bilă. În rinichi şi intestin, transportatorii pot îndepărta xenobioticele din sânge, pentru a-i elimina din corp.
Enzima CYP3A pare să joace rol de cofactor în reglarea sistemului de transport (antiport).
Balanța între reacțiile de faza I şi II şi funcționalitatea fazei III
Produsele de metabolizare rezultate din faza I sunt potențial mai toxice decât moleculele originale, dar aceasta nu ar fi o problemă dacă enzimele din faza II ar avea capacitatea de a le neutraliza rapid pe măsură formării acestora. Totuşi, există cazuri când balanța între cele două activități este dereglată. Când faza I este foarte activă, are loc o creştere a activității metabolice în faza intermediară (înainte că moleculele să ajungă în faza II de conjugare), care are ca rezultat o creştere a producției de radicali liberi cu potențial de distrucție a țesuturilor manifestat prin inflamație, leziuni hepatice şi potențial cancerigen.
O serie de factorii pot mări raportul dintre faza I şi faza II, aceasta ducând la producerea metaboliților nocivi mai rapid decât aceştia pot fi detoxifiați de faza II, şi astfel creşte riscul de leziuni celulare. Unii dintre factori includ: dieta (unele alimente şi suplimente cresc activitatea enzimatică în faza I), fumatul şi consumul de alcool (ambele induc faza I), vârsta, sexul (femeile aflate în premenopauză au cu 30-40% mai puternică activitatea enzimatică de faza I decât bărbații sau femeile la postmenopauză), boli şi genetică.
Cantități excesive de substanțe chimice toxice, cum ar fi compuşii aromați heterociclici (din carnea la grătar), pesticidele, dioxina, vaporii de vopsea, alcoolul, cofeina, tutunul, metalele grele şi unele medicamente (steroide, barbiturice, sulfonamide) pot perturba sistemul enzimatic P-450 prin provocarea de supraactivitate (inducție), în timp ce unele medicamente: benzodiazepinele, antihistaminicele, ketoconazolul, fluconazolul, eritromicină etc. pot inhiba activitatea enzimatică în faza I.
Mai mult decât atât, asocierea medicamentelor cu suplimente şi chiar cu unele alimente poate altera echilibrul între cele două căi de detoxifiere, ducând la creşterea stresului oxidativ şi la formarea radicalilor liberi şi fie la creşterea toxicității medicamentului, fie la scăderea efectului terapeutic scontat. De exemplu, sucul de grapefruit inhibă enzimele din subfamilia CYP3A4 , acestea fiind responsabile de metabolizarea majorității medicamentelor. Un alt exemplu este cofeina, care activează enzimele din subfamilia CYP1A2.
Potrivit Dr. Chris Shade, specializat în sistemul de detoxifiere umană, cea mai importantă cauză a disfuncției în faza III este inflamația intestinală. Când faza III este blocată, organismul va primi comanda să îşi diminueze producția de enzime din faza II, ceea ce va afecta negativ echilibrul între reacțiile din faza I şi cele din faza II, existând premisa obținerii unor producții crescute de metaboliți toxici care, neputând fi dezactivați corespunzător, vor contribui şi mai mult la scăderea capacității de detoxifiere.
[post-content id=2022]
Rolul nutrienților în detoxifiere
Alimente şi suplimente cu acțiune stimulatoare a activității enzimatice în faza I sunt: cruciferele (varza de Bruxelles, broccoli, conopida – indol-3-carbinol); portocalele şi tangerinele (limonen); semințele de chimen şi cardamom (limonen); diete bogate în proteine; grăsimi saturate;
vitaminele B (spirulina, Chlorella, drojdia de bere, Ginkgo biloba); vitamina A, folații, C, E, fierul, calciul, cuprul, zincul, magneziul, seleniul.
Inhibiția enzimelor din faza I este de dorit:
* Când există suspiciunea intoxicării cu substanțe ai căror intermediari bioactivi sunt mai toxici decât substanța inițială.
* Pentru întârzierea apariției procarcinogenilor.
* Când nu există suficienți cofactori pentru faza II (nutriție deficitară sau arderi toxice intense).
Alimente şi suplimente cu acțiune inhibitoare a fazei I: sucul de Grapefruit (naringenina); turmericul (curcumina); rodiile (acidul tanic); ceaiul verde (catechina); armurariul (silimarina); ardeiul iute (capsaicina); ceapa (quercetin); cuişoare (eugenol).
Alimente şi suplimente cu acțiune stimulatoare pentru conjugările fazei II: acidul alfa lipoic, resveratrolul, epigalocatehinele (ceaiul verde), acidul cafeic, tocoferolul, licopenul, acidul clorogenic, capsaicina, clorofilă etc.
* În conjugarea glutationului, nutrienții specifici sunt: glutationul, vitamina B6, N-acetil cisteina. Alimente cu rol stimulator sunt varza, broccoli, conopida, ridichile, mărarul, chimenul.
* În conjugarea aminoacizilor, glicina este foarte importantă.
* Metilarea necesită S-adenosyl-methionina şi este stimulată de nutrienți lipotropici – coline, metionină, betaină, acid folic şi vitamina B12.
* Sulfatarea este stimulată de cisteină, metionină, taurină.
* Acetilarea este stimulată de vitamina B5.
* Glucuronidarea este indusă de uleiul de pește.
Inhibitori pentru conjugările fazei II:
* Deficiența de seleniu, B12, zinc şi glutation diminuează conjugarea glutationului.
* Conjugarea aminoacizilor poate fi inhibată de dietele cu conținut scăzut de proteine.
* Metilarea este inhibată de deficiența de B12 sau acid folic.
* Sulfatarea este inhibată de deficiența de molibden şi de prezența colorantului galben numit tartrazină.
* Acetilarea este inhibată de lipsa vitaminelor B2, B5 şi C.
* Glucuronidarea este inhibată de unele medicamente (probenicid, aspirină).
Stimulatori multifuncționali:
* Acidul elagic (zmeură, mure, căpşuni, rodie etc.) inhibă faza I, concomitent cu stimularea fazei II.
* D-limonenul (citrice, chimen, semințe de mărar) puternic stimulator atât pentru faza I, cât şi pentru faza II.
* Indol-3-carbinolul (broccoli, conopidă, varză, kale) stimulează atât faza I, cât şi faza II.
* Curcumina (turmeric) inhibă faza I şi stimulează faza II.
Activatori ai proteinei Nrf2 (cresc direct activitatea enzimelor în faza II): epigalocatehin galatul (EGCG), resveratrolul, curcumina şi metabolitul sau tetrahidrocurcumina, aldehida cinamică, fenilesterul acidului cafeic, acidul alfa lipoic, alfa tocoferolul, acidul clorogenic, calconele, capsaicina, hidroxitirosolul, alicina, clorofilina, xantohumulonele. Efectele benefice ale acestor compuşi au fost demonstrate în numeroase studii, în special efectele chemopreventive şi antioxidante datorate stimulării indirecte a producției de enzime antioxidante şi a detoxifierii în faza II prin intermediul semnalizării Nrf2.
Suportul gastrointestinal pentru detoxifiere este furnizat de fibre solubile şi insolubile (psyllium, semințe de in, tărâțe de orez, arabinogalactan), enzime digestive şi probiotice.
Fibrele alimentare au rol de restabilire a florei microbiene şi de formare a acizilor graşi cu lanț scurt (SCFAs). Cercetările sugerează că SCFAs pot activa atât enzimele detoxifiante, cât şi pe cele antioxidante, inclusiv glutation-transferaza şi sulf-transferaza. Unii cercetători consideră că inducerea de glutation S-transferaza de către SCFAs poate contribui la detoxifierea carcinogenilor.
Prevenirea reabsorbtiei potențialelor toxine (prin aderarea la suprafața mucoasei intestinale) poate fi atenuată prin suplimentarea dietei cu argilă sau cărbune activat.
Acizii cafeilchinici şi uleiurile volatile (plante aromatice: cimbru, coriandru, pătrunjel, oregano etc.) contribuie la stimularea producției şi evacuării de bilă şi, prin efectul coleretic colagog şi diuretic, determină intensificarea evacuării compușilor rezultați din faza II prin fecale şi urină.
Tărâțele de psyllium şi semințele de in reglează genele implicate în sinteza acizilor biliari şi leagă acizii biliari în intestin, favorizând îndepărtarea lor din organism.
Concluzii
Dezechilibrarea căilor de detoxifiere primară poate duce la creşterea concentrației în intermediari toxici. Sprijinirea doar a unei etape de detoxifiere este contraproductivă şi, prin urmare, completarea cu substanțe nutritive care să susțină toate cele trei faze de detoxifiere este esențială.
Markeri pentru evaluarea capacității de detoxifiere
* Glutationul liber (pentru evaluarea statusului antioxidant aferent transformărilor metabolice în faza I).
* Acizii organici în urină: acidul mercapturic ( pentru faza II de detoxifiere), acidul D-glucaric (pentru faza I de detoxifiere), creatinina.
Markeri specifici
* Glutation S Transferaza M1; Glutation S Transferaza T1; Glutation S Transferaza P1; CYP 1A1; CYP 1A2.
* N acetiltransferaza 2; Clearance la cofeină (sau paracetamol).
Markeri ai toxicității gastrointestinale:
* Dozarea hidrogenului în aerul expirat (diagnosticarea suprapopulării bacteriene la nivel intestinal şi a unor intoleranțe alimentare).
Surse:
- lifeextension.com/protocols/metabolic-health/metabolic-detoxification/page-02
- bespokeclinic.ca/detox-part-2-detoxification-mechanics-matter/
- orthomolecularproducts.com/file.aspx?DocumentId=534
- henrycountyhospitalmedicalgroup.org/Portals/1/Detox_Food_Plan_Comprehensive_Guide.pdf
- lwtinternational.com/phase-i-and-ii-detox-pathways/
- iosrjournals.org/iosr-jestft/papers/vol8-issue1/Version-3/J08135966.pdf
