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Desintoxicación metabólica

La desintoxicación (“detox ") tiene connotaciones amplias que se extienden del espiritual al científico, y se ha utilizado para describir las prácticas y los protocolos que abrazan (quelación o terapia de la antitoxina) escuelas complementarias (limpieza de ayuno, colónica) y convencionales del pensamiento médico -- así como alguno que empuja los límites de la plausibilidad científica (tales como desintoxicación iónica del pie).

En el contexto de la bioquímica humana (y de este protocolo), la desintoxicación se puede describir con mucho más precisión; aquí refiere a un camino metabólico específico, activo en el cuerpo humano, ese las sustancias químicas indeseadas de los procesos para la eliminación. Este camino (que será referido como desintoxicación metabólica) implica una serie de reacciones enzimáticas que neutralicen y solubilicen las toxinas, y las transporta a los órganos secretores (como el hígado o los riñones), para poderlas excretar del cuerpo. Este tipo de desintoxicación a veces se llama metabolismo xenobiótico, porque es el mecanismo primario para librar el cuerpo del xenobiotics (sustancias químicas extranjeras); sin embargo, las reacciones de la desintoxicación se utilizan con frecuencia para preparar el endobiotics innecesario (sustancias químicas endógeno-producidas) para la excreción del cuerpo.

Exceso de las hormonas, vitaminas, moléculas inflamatorias, y compuestos de la señalización, entre otros, son eliminadas típicamente del cuerpo por los mismos sistemas enzimáticos de la desintoxicación que protegen el cuerpo contra las toxinas ambientales, o los medicamentos de venta con receta claros de la circulación. Las reacciones metabólicas de la desintoxicación, por lo tanto, son no sólo importantes para la protección contra el ambiente, pero la central para el equilibrio homeostático en el cuerpo.

Este protocolo describe los acercamientos alimenticios para la optimización general de la desintoxicación metabólica; se diseña para proporcionar una fundación para la función apropiada de este sistema crítico. Las preocupaciones específicas de la salud pueden requerir protocolos suplementarios de la “intervención” de la desintoxicación (tales como desintoxicación de metales pesados, o prevención alcohol-inducida de la resaca).

Exposición de la toxina y del toxicante

Las toxinas son compuestos venenosos producidos por los organismos de vida; el término “biotoxina” se utiliza a veces para acentuar el origen biológico de estos compuestos. Los compuestos químicos artificiales con potencial tóxico más correctamente se llaman los toxicantes. Las toxinas y los toxicantes pueden ejercer sus efectos perjudiciales sobre salud de varias maneras. Algunos actúan ampliamente como mutágenos o los agentes carcinógenos (causando el daño o las mutaciones de la DNA, que pueden llevar al cáncer), otros pueden interrumpir los caminos metabólicos específicos (que pueden llevar a la disfunción de sistemas biológicos particulares tales como el sistema nervioso, el hígado, o los riñones).

La dieta es una fuente importante de exposición de la toxina. Las toxinas pueden encontrar su manera en la dieta por varias rutas, notablemente contaminación por los microorganismos, toxicantes artificiales (pesticidas incluyendo, los residuos de la transformación de los alimentos, los medicamentos de venta con receta y las basuras industriales), o menos con frecuencia, contaminación por las toxinas de otras fuentes “no alimenticias” de la planta.1,2 algunos de los metales pesados tóxicos (ventaja, mercurio, cadmio, cromo), mientras que no “artificial,” han sido lanzados/redistribuidos en el ambiente en los niveles potencialmente peligrosos por el hombre, y puede encontrar su manera en la dieta también. Las toxinas microbianas, secretadas por las bacterias y los hongos, se pueden injerir junto con la comida contaminada o incorrectamente preparada.

Incluso el método de preparación de comida tiene el potencial para convertir componentes naturales de la comida en las toxinas.3 por ejemplo, las temperaturas altas pueden convertir compuestos con nitrógeno en carnes y productos de cereal en los mutágenos potentes benzopireno y acrilamida, respectivamente. Los pescados ahumados y los quesos contienen precursores a las toxinas llamadas los compuestos N-nitrosos (NOC), que llegan a ser mutágenos cuando son metabolizados por las bacterias colónicas.

Fuera de la dieta, la exposición respiratoria a los compuestos orgánicos volátiles (VOCs) es un riesgo común que se ha asociado a varios efectos sobre la salud adversos, incluyendo daño del riñón, problemas inmunológicos, desequilibrios hormonales, desordenes de sangre, y índices crecientes de asma y de bronquitis.4

Una de las fuentes más grandes de exposición no-dietética del toxicante es el aire en el hogar.5 materiales de construcción (tales como recubrimientos del piso y de paredes, tablero de partícula, pegamentos, y pinturas) pueden “gas de escape” que lanza varios toxicantes que se puedan detectar en seres humanos.6 por ejemplo, un de uso general derivado del benceno tóxico en desinfectantes y los desodorantes fueron detectados en el 98% de adultos en el estudio del “EQUIPO” de la Agencia de Protección Ambiental (EPA).7 en otro estudio de EPA, tres solventes tóxicos adicionales estaban presentes en el 100 por ciento de muestras de tejido humanas probadas en todo el país.8

Los edificios nuevamente construidos o remodelados pueden tener cantidades sustanciales del “apagado-gasear químico”, dando lugar a qué se ha llamado “síndrome enfermo del edificio.”La alfombra 9 es un delincuente especialmente grande, potencialmente lanzando varias neurotoxinas; en la prueba sobre de 400 muestras de la alfombra, las neurotoxinas estaban presentes en el más de 90 por ciento de las muestras, cuantitativo de suficiente en algunas muestras causar muerte en ratones.10 , poco después de que el informe del EQUIPO, setenta y uno empleados enfermos evacuaron irónico las nuevas jefaturas de EPA en los problemas de salud de reivindicación del Washington DC que se quejaban, que fueron atribuidos eventual a los 27.000 sq. pies de nueva alfombra.11

Las alfombras también atrapan las toxinas ambientales; “el estudio no ocupacional de la exposición del pesticida” (NOPES) encontró una media de 12 residuos de pesticida por la alfombra muestreada, y determinada que esta ruta de la exposición provee probablemente de bebés y niños pequeños casi toda su exposición no-dietética a los pesticidas notorios DDT, aldrina, atrazina, y carbaryl.12

Evitar la exposición de la toxina/del toxicante

Mientras que no es posible eliminar totalmente la exposición de la toxina/del toxicante de todas las fuentes, hay maneras de minimizarla:

  • Limite la introducción de VOCs en el hogar usando productos de limpieza VOC-libres, las pinturas bajo-VOC, y elegir las mantas de tiro en vez del nuevo alfombrado13;
  • La comida de la tienda en el bisphenol A (BPA) - libre o envases ftalato-libres, y evita recalentar las comidas en envases de plástico;
  • Busque la producción orgánica, que se produce sin los pesticidas, y contendrá menos residuo que las frutas y verduras convencional-producidas (aunque sea consciente que la producción orgánica no es necesariamente “sin pesticidas ")14
  • Las frutas o las verduras que se lavan pueden disminuir algo de residuo de pesticida, aunque no sea eficaz contra todos los tipos 15del pesticida, y las soluciones comerciales del lavado de la fruta y verdura pueden no ser más eficaces que el agua solamente.16 pieles de peladura apagado de producción pueden ayudar a bajar más lejos niveles del pesticida;
  • Toma del límite de comidas procesadas. Incluso unos que están libres de preservativos sintéticos pueden contener cantidades perceptibles de compuestos tóxicos que fueron introducidos (por la transformación química) durante el proceso. Por ejemplo, las toxinas numerosas son producidas por las temperaturas altas usadas para fabricar algunos ingredientes alimentarios procesados.17
  • Aunque el riesgo de toxicidad aguda de la carne undercooking (intoxicación alimentaria) sea probable un mayor riesgo que la exposición de la toxina de quemarla, hay maneras de reducir la producción de la toxina durante la preparación de la carne: evite la exposición directa de la carne a la llama abierta o a las superficies de fundición; cocine la carne en o por debajo de 250◦ F vía el guisado, cociendo, el cocinar del crockpot (los métodos lentos de la preparación de comida que utilizan el líquido); dé vuelta a la carne a menudo durante cocinar, evite el tiempo de cocción prolongado en las temperaturas altas, y el bordón de consumir porciones carbonizadas.18

Descripción del metabolismo xenobiótico

La fuerza impulsora en la evolución de los sistemas metabólicos sofisticados de la desintoxicación era realmente bastante directa y dependiente en la capacidad del agua de actuar como “solvente” para disolver sustancias.

Puesto que las membranas celulares son sobre todo lípido basado e impermeable a la más soluble en agua (científico: “") las sustancias polares, el transporte de compuestos solubles en agua en una célula requieren las proteínas de transporte especializadas. Colocando las proteínas de transporte apropiadas en la membrana celular, una célula permitirá solamente que las moléculas solubles en agua deseables entren, y prevendrá la entrada de toxinas solubles en agua. Este mismo paradigma también se aplica cuando la célula necesita excretar compuestos solubles en agua indeseados (como basuras celulares); salen la célula por un mecanismo similar.

En contraste con compuestos solubles en agua, la membrana celular del lípido presenta poca barrera a los compuestos lípido-solubles, que pueden pasar libremente a través de ella. Las toxinas lípido-solubles potencialmente perjudiciales pueden por lo tanto tener el acceso libre a los interiores celulares, y son mucho más difíciles de quitar.

Los sistemas metabólicos de la desintoxicación abordan este problema convirtiendo las toxinas lípido-solubles en los metabilitos solubles en agua inactivos. La “solubilidad” de una toxina es lograda por las enzimas que atan las moléculas solubles en agua adicionales (conyugal) a la toxina lípido-soluble en los puntos de accesorio específicos. Si la toxina no contiene ninguno de estos puntos de accesorio, primero son añadidos por un sistema separado de las enzimas que químicamente transforman la toxina para incluir estas “manijas moleculares”. Después de las reacciones de la solubilidad, la toxina químico-modificada se transporta de la célula y se excreta.

Estos tres pasos o fases de quitar compuestos lípido-solubles indeseables o dañinos son realizados por tres sistemas de proteínas o de enzimas celulares, llamados las enzimas de la fase I (transformación) y de la fase II (conjugación), y proteína de la fase III (transporte).

Organice I, II, e III los metabolismos tienen diversos requisitos bioquímicos y responden a diversas señales metabólicas, pero deben trabajar en el unísono para el retiro apropiado del xenobiotics indeseado (tal como toxinas o drogas) o del endobiotics (tal como exceso de hormonas). Las enzimas de la fase I, II, e III los caminos tienen varias características que las hagan bien adaptadas para sus papeles importantes.19 a diferencia de la mayoría de las otras enzimas, enzimas de la desintoxicación; puede reaccionar con muchos diversos compuestos el ensanchamiento del número de toxinas que una sola enzima puede metabolizar; se concentran más en las áreas del cuerpo que se exponen lo más directamente posible al ambiente (como el hígado, los intestinos, o los pulmones); sea inducible, significando que su síntesis se puede aumentar en respuesta a la exposición de la toxina.

El hígado es el órgano primario de la desintoxicación; filtra la sangre que viene directamente de los intestinos y prepara las toxinas para la excreción del cuerpo. Las cantidades significativas de desintoxicación también ocurren en el intestino, el riñón, los pulmones, y el cerebro, con la fase I, II, e III las reacciones que ocurren en el resto del cuerpo en menor grado.

Las tres fases de desintoxicación

Desintoxicación de la fase I – transformación enzimática: Bajo la mayoría de circunstancias, las enzimas de la fase I comienzan el proceso de la desintoxicación químicamente transformando compuestos solubles del lípido en compuestos solubles en agua con objeto de la desintoxicación de la fase II. El bulto de las reacciones de la transformación de la fase I es realizado por una familia de enzimas llamadas el citocromo P450s (CYPs).

Las enzimas de la CYP son relativamente no específicas, cada uno tiene el potencial para reconocer y para modificar diversas toxinas incontables; con todo un simple 57 ser humano CYPs debe poder desintoxicar cualquier toxina potencial que incorpore el cuerpo.20 sin embargo, el coste de esta flexibilidad es velocidad; CYPs metaboliza las toxinas comparadas muy lentamente a otras enzimas. Por ejemplo compare el CYP3A4 predominante, que metaboliza 1-20 moléculas por segundo,21 a la dismutasa del superóxido (CÉSPED), que metaboliza sobre millón de moléculas por segundo. Los sitios importantes de la desintoxicación superan el más despacio produciendo una gran cantidad de CYPs - CYPs puede representar el hasta 5% de proteínas totales del hígado, y las concentraciones grandes similares se pueden encontrar en los intestinos. CYPs está entre las proteínas estudiadas y mejor caracterizadas mejor de la desintoxicación debido a su papel en el metabolismo de medicamentos de venta con receta, y a su papel en la metabolización de productos bioquímicos endógenos (por ejemplo, el aromatase, que transforma la testosterona al estradiol, es una CYP.)22

Varias otras enzimas contribuyen al proceso de la fase I también, notablemente: los monooxygenases del flavin (FMOs; responsable de la desintoxicación de la nicotina del humo del cigarrillo); deshidrogenasas del alcohol y del aldehino (que metabolizan el alcohol de consumición), y oxidasis de monoamina (MAO; cuáles analizan la serotonina, la dopamina, y la epinefrina en neuronas y son blancos de varias drogas de antidepresivo más viejas)23

Desintoxicación de la fase II – conjugación enzimática: Después de la transformación de la fase I, la toxina lípido-soluble original se ha convertido en una forma más soluble en agua, sin embargo, este intermedio reactivo es todavía inadecuado para la eliminación inmediata de la célula por un par de razones: 1) las reacciones de la fase I no son suficientes hacer la toxina bastante soluble en agua para terminar el camino entero de la excreción; y se ha rendido 2) en muchos casos, los productos de las reacciones de la fase I más reactivo entonces las toxinas originales, que las hace potencialmente más destructivas que estaban una vez. Ambos defectos son dirigidos por las actividades de las enzimas de la fase II, que modifican productos de la fase I al aumento su solubilidad y reducen su toxicidad. La activación de las enzimas de la fase II es responsable de las propiedades anti-mutágenas y anti-carcinógenas de los sistemas metabólicos de la desintoxicación; se acepta extensamente que las enzimas de la fase II protegen contra carcinogénesis química, especialmente durante la fase de la iniciación de cánceres.24

En el nivel genético, la producción de la mayoría de las enzimas de la fase II es controlada por una proteína llamada factor nuclear eritroide-derivó 2 (Nrf2), un regulador principal de la respuesta antioxidante.25 bajo condiciones celulares normales, Nrf2 reside en el citoplasma (el líquido dentro de las células dentro de las cuales se contienen los componentes de las células) de la célula en un estado inactivo.26 sin embargo, la presencia de tensión oxidativa (accionada por el metabolismo de toxinas por CYPs) activa Nrf2, permitiendo que viaje al núcleo de célula.27 en el núcleo de célula, Nrf2 gira los genes de muchas proteínas antioxidantes, incluyendo las enzimas de la fase II.28 de esta manera, Nrf2 “detecta” la tensión oxidativa o la presencia de toxinas en la célula, y permite que la célula monte una respuesta apropiada. Nrf2 regula la actividad de los genes implicados en la síntesis y la activación de las moléculas importantes de la desintoxicación incluyendo la dismutasa del glutatión y del superóxido (CÉSPED). También juega un papel importante en la iniciación de la desintoxicación de metales pesados, y el reciclaje de CoQ10, un antioxidante potente.29,30,31

Ciertos componentes dietéticos (sulforaphane incluyendo del bróculi y xanthohumol de saltos) pueden también activar directamente Nrf2 y estimular actividad enzimática antioxidante; esto puede explicar parcialmente sus efectos beneficiosos sobre la desintoxicación.32

Hay varias familias de enzimas de la fase II que diferencien perceptiblemente en sus actividades y bioquímica. En varios casos, las enzimas de la fase II exhiben redundancia -- un xenobiótico particular o un endobiótico se puede desintoxicar por más de una enzima de la fase II.

El UDP-glucuronlytransferases (UGTs) cataliza las reacciones del glucuronidation, el accesorio del ácido glucurónico a las toxinas para hacerlas menos reactivas y más solubles en agua. Hay vario diverso UGTs que se distribuye en el cuerpo, con el hígado siendo la ubicación principal. En los seres humanos, muchos el xenobiotics, los toxicantes ambientales, y 40-70% de drogas clínicas son metabolizados por UGTs.33 el bisphenol A 34del plastificante y el benzopireno (de las carnes cocinadas)35 son dos ejemplos notables de los substratos de UGT (un substrato es una molécula sobre la cual una enzima actúa). UGTs intestinal puede afectar a la biodisponibilidad oral de varias drogas y suplementos dietéticos, y puede ser responsable del chemoprevention en este tejido.36

Las S-transferasas del glutatión (GSTs) catalizan la transferencia del glutatión (un antioxidante celular significativo) para organizar productos de I. Juego de GSTs un papel principal en el metabolismo de varios endobiotics, incluyendo los esteroides, la hormona tiroidea, las vitaminas solubles en la grasa, los ácidos de bilis, la bilirrubina y las prostaglandinas.37 GSTs pueden también funcionar como las enzimas antioxidantes, desintoxicando los radicales libres38 y los lípidos o DNA oxidados.39 GSTs son las enzimas solubles que son ubicuas en naturaleza y en los seres humanos, formando el cerca de 4% de la proteína soluble en el hígado humano y del presente en varios otros tejidos (cerebro incluyendo, corazón, pulmón, los intestinos, riñón, páncreas, lente, músculo esquelético, próstata, bazo y los testículos).40,41 productos de conjugación de GST se pueden excretar vía la bilis, o pueden viajar a los riñones donde se procesan y se eliminan más a fondo en orina.

Sulfatos de la fijación de Sulfotransferases ( SULTs) de un donante del azufre a las moléculas endo o xenobióticas del aceptador. Esta reacción es importante ambos en reacciones de la desintoxicación, así como biosíntesis normal (la adición de sulfato a la condroitina y a la heparina, por ejemplo, es catalizada por SULTs específico.42) Juego de SULTs un papel principal en droga y desintoxicación xenobiótica, y el metabolismo de varias moléculas endógenas (esteroides incluyendo, tiroides y hormonas, serotonina, retinol, ascorbato y vitamina suprarrenales D).43 SULTs en la placenta, el útero, y la próstata se piensan para desempeñar un papel en la regulación de los niveles del andrógeno.44 en contraste con otras enzimas de la fase II, SULTs puede convertir varios procarcinogens (tales como aminas heterocíclicas de las carnes cocinadas) en los intermedios altamente reactivos que pueden actuar como los agentes carcinógenos y mutágenos químicos.45

Mientras que el UGTs, el GSTs, y el SULTs catalizan el bulto de reacciones humanas de la desintoxicación, varias otras enzimas de la fase II contribuyen al proceso menos, pero aún al grado importante, incluyendo:

Las enzimas de Methyltransferase catalizan reacciones de la metilación usando la S-adenosyl-L-metionina (lo mismo) como substrato. COMT (catecol O-methyltransferase) es un camino importante para eliminar exceso de neurotransmisores de la catecolamina (tales como adrenalina o dopamina). Las reacciones de la metilación son una de las pocas reacciones de la fase II que disminuyen la solubilidad de agua46;

N-acetiltransferasas de Arylamine (NATs): NATs desintoxica las aminas aromáticas carcinógenas y las aminas heterocíclicas47;

Enzimas de conjugación del aminoácido: La ligasa Acil-CoA y acil-CoA el aminoácido N-acyltransferases atan los aminoácidos (lo más comúnmente posible glicocola o glutamina) al xenobiotics. El ácido benzoico del preservativo de comida es un ejemplo de una toxina metabolizada por la conjugación del aminoácido.48

Desintoxicación de la fase III – transporte: Los transportadores de la fase III están presentes en muchos tejidos, incluyendo el hígado, los intestinos, los riñones, y cerebro, donde pueden proporcionar una barrera contra entrada xenobiótica, o un mecanismo para el xenobiotics activamente de mudanza y endobiotics dentro y fuera de las células.49 puesto que los compuestos solubles en agua requieren transportadores específicos moverse dentro y fuera de las células, los transportadores de la fase III son necesarios excretar los productos recién formado de la fase II fuera de la célula. Los transportadores de la fase III pertenecen a una familia de proteínas llamadas los transportadores de ABC (para el casete ATP-obligatorio50), porque requieren energía química, bajo la forma de ATP, para bombear activamente las toxinas a través de la membrana celular y de la célula.51 a veces se llaman las proteínas de la resistencia de Multidrug (MRPs), porque las células cancerosas drogorresistentes los utilizan mientras que protección contra las drogas 52de la quimioterapia

En el hígado, los transportadores de la fase III se trasladan el glutatión, el sulfato, y las conjugaciones del glucuronide de las células a la bilis para la eliminación. En el riñón y el intestino, los transportadores de la fase III pueden quitar xenobiotics de la sangre para la excreción del cuerpo.53

Balanza de reacciones de la fase I y de la fase II

Los productos del metabolismo de la fase I son potencialmente más tóxicos que las moléculas originales, que no presenta un problema si las enzimas de la fase II están funcionando a una tarifa para neutralizar rápidamente los productos de la fase I mientras que se forman. Éste, sin embargo, no es siempre el caso. Los factores que aumentan el ratio de actividad de la fase I a de la fase II pueden trastornar este equilibrio delicado, produciendo los metabilitos dañinos más rápidamente que ellos pueden ser desintoxicados, y aumentando el riesgo de daño celular. Algunos de los factores incluyen: dieta (algunas comidas y suplementos aumentan actividad enzimática de la fase I), consumo el fumar y del alcohol (ambos inducen la fase I), edad (que pueden disminuir la fase II UGT, la actividad de GST, y de SULT), sexo (las mujeres premenopausal muestran a 30-40% más actividad CYP3A4 de la fase I que hombres o mujeres posmenopáusicas), enfermedad, y genética (revisada en 54).

Un ejemplo ilustrativo (y desafortunadamente campo común) de las consecuencias del desequilibrio de la fase I/phase II es toxicidad causada por la sobredosis del acetaminophen analgésico (paracetamol) – el ingrediente activo en Tylenol®. La toxicidad del Acetaminophen es la causa más común de la insuficiencia hepática en los E.E.U.U.55 con una dosis terapéutica normal del acetaminophen, la droga es desintoxicada predominante por la fase II UGT y las enzimas de SULT. Una pequeña cantidad de la droga es desintoxicada por un tercer mecanismo: primero es transformado en el metabilito tóxico NAPQI (N-acetilo-p-benzoquinoneimine) por las enzimas de la CYP de la fase I; y este intermedio es desintoxicado por la conjugación con el glutatión usando la enzima GST de la fase II.

Durante sobredosis del acetaminophen, las enzimas de UGT y de SULT se abruman rápidamente. Proporcional más de la droga experimenta el tercer mecanismo de la desintoxicación (transformación a NAPQI y la conjugación por GST). Eventual, la actividad de la enzima de la fase II GST se reduce como se convierten las tiendas del glutatión agotaron56, y NAPQI se produce más rápidamente que él puede ser desintoxicada. Los niveles de levantamiento de NAPQI en el hígado causan daño extenso, incluyendo la peroxidación del lípido, la inactivación de proteínas celulares, y la interrupción del metabolismo de la DNA.El tratamiento 57 para la sobredosis del acetaminophen implica el relleno oportuno de las tiendas del glutatión a través de la administración de los aminoácidos del precursor para la síntesis del glutatión (lo más comúnmente posible cisteína 58del N-acetilo; vea abajo).