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Désintoxication métabolique

La désintoxication (« detox ") a de larges connotations s'étendant du chant religieux au scientifique, et a été employée pour décrire les pratiques et les protocoles qui embrassent (chélation ou thérapie d'antitoxine) les écoles complémentaires (nettoyage jeûnant et du côlon) et conventionnelles de la pensée médicale -- aussi bien qu'une partie qui poussent les frontières de la plausibilité scientifique (telles que la désintoxication ionique de pied).

Dans le cadre de la biochimie humaine (et de ce protocole), la désintoxication peut être décrite avec beaucoup plus de précision ; ici il se rapporte à une voie métabolique spécifique, active dans tout le corps humain, ce les produits chimiques non désirés de processus pour l'élimination. Cette voie (qui désigné sous le nom de la désintoxication métabolique) implique une série de réactions enzymatiques qui neutralisent et solubilisent des toxines, et les transporte aux organes sécréteurs (comme le foie ou les reins), de sorte qu'elles puissent être excrétées du corps. Ce type de désintoxication s'appelle parfois le métabolisme xenobiotic, parce que c'est le mécanisme primaire pour le débarras du corps du xenobiotics (produits chimiques étrangers) ; cependant, des réactions de désintoxication sont fréquemment employées pour préparer l'endobiotics inutile (produits chimiques endogène-produits) pour l'excrétion du corps.

On élimine typiquement des hormones excédentaires, vitamines, molécules inflammatoires, et composés de signalisation, notamment, du corps par les mêmes systèmes enzymatiques de désintoxication qui protègent le corps contre les toxines environnementales, ou les médicaments délivrés sur ordonnance clairs de la circulation. Les réactions métaboliques de désintoxication sont, donc, non seulement importantes pour la protection contre l'environnement, mais le central pour l'équilibre homéostatique dans le corps.

Ce protocole décrit des approches nutritionnelles pour l'optimisation générale de la désintoxication métabolique ; il est conçu pour fournir une base pour la fonction appropriée de ce système critique. Les soucis spécifiques de santé peuvent exiger des protocoles supplémentaires de « intervention » de désintoxication (tels que la désintoxication de métaux lourds, ou la prévention causée par l'alcool de gueule de bois).

Exposition de toxine et de toxique

Les toxines sont les composés toxiques produits par des organismes vivants ; parfois le terme « biotoxine » est employé pour souligner l'origine biologique de ces composés. Des composés chimiques synthétiques avec le potentiel toxique s'appellent plus correctement les toxiques. Les toxines et les toxiques peuvent exercer leurs effets néfastes sur la santé d'un certain nombre de manières. Certains agissent largement en tant qu'agents mutagènes ou les carcinogènes (entraînant les dommages ou les mutations d'ADN, qui peuvent mener au cancer), d'autres peuvent perturber les voies métaboliques spécifiques (qui peuvent mener au dysfonctionnement des systèmes biologiques particuliers tels que le système nerveux, le foie, ou les reins).

Le régime est une source importante d'exposition de toxine. Les toxines peuvent réussir à pénétrer leur le régime par plusieurs itinéraires, notamment contamination par des micro-organismes, toxiques synthétiques (pesticides y compris, résidus du traitement des denrées alimentaires des produits alimentaires, médicaments délivrés sur ordonnance et déchets industriels), ou moins fréquemment, contamination par des toxines d'autres sources « non-alimentaires » d'usine.1,2 certains des métaux lourds toxiques (avance, mercure, cadmium, chrome), tandis que pas « synthétique, » ont été déchargés/redistribués dans l'environnement aux niveaux potentiellement dangereux par l'homme, et peuvent réussir à pénétrer leur le régime aussi bien. Des toxines microbiennes, sécrétées par des bactéries et des champignons, peuvent être ingérées avec la nourriture souillée ou incorrectement préparée.

Même la méthode de préparation alimentaire a le potentiel pour convertir les constituants naturels de nourriture en toxines.3 par exemple, les hautes températures peuvent convertir les composés contenant de l'azote en viandes et les produits céréaliers en agents mutagènes efficaces benzopyrène et acrylamide, respectivement. Les poissons fumés et les fromages contiennent des précurseurs aux toxines appelées les N-nitroso composés (NOC), qui deviennent mutagéniques une fois métabolisés par les bactéries du côlon.

En dehors de du régime, l'exposition respiratoire aux composés organiques volatils (VOCs) est un risque commun qui a été associé à plusieurs effets sur la santé défavorables, y compris des dommages de rein, des problèmes immunologiques, des déséquilibres hormonaux, des troubles sanguins, et des plus grands taux d'asthme et de bronchite.4

Une des plus grandes sources d'exposition non-diététique de toxique est l'air dans la maison.5 matériaux de construction (tels que le plancher et les revêtements muraux, le panneau de particules, les adhésifs, et les peintures) peuvent « gaz d'échappement » libérant plusieurs toxiques qui peuvent être détectés chez l'homme.6 par exemple, un utilisé généralement dérivé de benzène toxique dans les désinfectants et des déodorants ont été détectés dans 98% d'adultes dans l'étude de la « ÉQUIPE » de l'Agence pour la Protection de l'Environnement (EPA).7 dans une autre étude d'EPA, trois dissolvants toxiques supplémentaires étaient présents dans 100 pour cent de prélèvements de tissu humains examinés à travers le pays.8

Les bâtiments nouvellement construits ou transformés peuvent avoir des quantités substantielles de « -gazage » chimique, provoquant ce qui s'est appelé « le syndrome en difficulté de bâtiment. »Le tapis 9 est un contrevenant particulièrement grand, libérant potentiellement plusieurs neurotoxines ; dans l'essai de plus de 400 échantillons de tapis, les neurotoxines étaient présentes dans plus de 90 pour cent des échantillons, quantitativement de suffisamment dans quelques échantillons pour causer la mort dans les souris.10 ironiquement, peu de temps après le rapport d'ÉQUIPE, soixante et onze employés malades ont évacué les nouveaux sièges sociaux d'EPA dans les problèmes de santé de revendication plaignants de Washington DC, qui ont été par la suite attribués aux 27.000 carrés. pieds de nouveau tapis.11

Les tapis emprisonnent également les toxines environnementales ; « l'étude non professionnelle d'exposition de pesticide » (NOPES) a trouvé une moyenne de 12 résidus de pesticide par tapis prélevé, et déterminé que cet itinéraire d'exposition fournit vraisemblablement à des nourrissons et à des enfants en bas âge presque toute leur exposition non-diététique aux pesticides notoires DDT, aldrine, atrazine, et carbaryl.12

Prévention de l'exposition de toxine/toxique

Tandis qu'il n'est pas possible d'éliminer complètement l'exposition de toxine/toxique de toutes les sources, il y a des manières de la réduire au minimum :

  • Limitez l'introduction de VOCs dans la maison à l'aide des produits d'entretien COV-gratuits, des peintures bas-COV, et de choisir des couvertures de jet au lieu de la nouvelle pose de tapis13;
  • La nourriture de magasin dans des récipients sans ou phtalate-gratuits du bisphenol A (BPA), et évitent de réchauffer des nourritures dans des récipients en plastique ;
  • Recherchez le produit organique, qui est cultivé sans pesticides, et contiendrez moins de résidu que les fruits et légumes conventionnel-produits (bien que rendez-vous compte que le produit organique n'est pas nécessairement « sans pesticides ")14
  • Les fruits ou les légumes de lavage peuvent diminuer du résidu de pesticide, bien qu'il ne soit pas efficace contre tous les types 15de pesticide, et les solutions commerciales de lavage de fruits et légumes peuvent ne pas être plus efficaces que seule l'eau.16 peaux de épluchage de produit peuvent aider à abaisser plus loin des niveaux de pesticide ;
  • Prise de limite des nourritures traitées. Même ceux qui sont exempts d'agents de conservation synthétiques peuvent contenir des quantités décelables de composés toxiques qui ont été présentés (par transformation chimique) pendant le traitement. Par exemple, de nombreuses toxines sont produites par les hautes températures employées pour fabriquer quelques ingrédients de nourriture traités.17
  • Bien que le risque de toxicité aiguë de cuire insuffisamment la viande (intoxication alimentaire) soit probable un plus grand risque que l'exposition de toxine de la trop cuire, il y a des manières de réduire la production de toxine pendant la préparation de viande : évitez l'exposition directe de la viande à la flamme nue ou aux surfaces à fonte ; faites cuire la viande à ou en dessous de 250◦ F par l'intermédiaire de la cuisson à la casserole, en braisant, cuisson de crockpot (les méthodes lentes de préparation alimentaire qui utilisent le liquide) ; tournez la viande souvent pendant la cuisson, évitez le temps de cuisson prolongé aux hautes températures, et au refrain de consommer les parties carbonisées.18

Aperçu de métabolisme Xenobiotic

La force d'entraînement dans l'évolution des systèmes métaboliques sophistiqués de désintoxication dépendait réellement assez simple et de la capacité de l'eau d'agir en tant que « dissolvant » pour dissoudre des substances.

Puisque les membranes cellulaires sont principalement lipide basé et imperméable à plus soluble dans l'eau (scientifiquement : « ") les substances polaires, le transport des composés solubles dans l'eau dans une cellule exige les protéines de transport spécialisées. En plaçant les protéines de transport appropriées sur la membrane cellulaire, une cellule permettra seulement aux molécules solubles dans l'eau souhaitables d'entrer, et empêchera l'entrée des toxines solubles dans l'eau. Ce même paradigme s'applique également quand la cellule doit excréter les composés solubles dans l'eau non désirés (comme les déchets cellulaires) ; ils sortent la cellule par un mécanisme semblable.

Contrairement aux composés solubles dans l'eau, la membrane cellulaire de lipide présente peu de barrière aux composés lipide-solubles, qui peuvent librement passer par elle. Les toxines lipide-solubles potentiellement préjudiciables peuvent donc gagner le libre accès aux intérieurs cellulaires, et sont beaucoup plus difficiles à enlever.

Les systèmes métaboliques de désintoxication abordent ce problème en convertissant les toxines lipide-solubles en métabolites solubles dans l'eau inactifs. La « solubilisation » d'une toxine est accomplie par les enzymes qui attachent les molécules solubles dans l'eau supplémentaires (conjuguées) à la toxine lipide-soluble aux points d'attache spécifiques. Si la toxine ne contient pas l'un de ces points d'attache, ils sont d'abord ajoutés par un ensemble distinct d'enzymes qui transforment chimiquement la toxine pour inclure ces « poignées » moléculaires. Après les réactions de solubilisation, la toxine chimique-modifiée est transportée hors de la cellule et excrétée.

Ces trois étapes ou phases d'enlever les composés lipide-solubles indésirables ou néfastes sont exécutées par trois ensembles de protéines ou d'enzymes cellulaires, appelées les enzymes de la phase I (transformation) et de la phase II (conjugaison), et protéine de la phase III (transport).

Mettez I en phase, II, et III les métabolismes ont différentes conditions biochimiques et répondent à différents signaux métaboliques, mais doivent travailler à l'unisson pour le retrait approprié du xenobiotics non désiré (tel que des toxines ou des drogues) ou de l'endobiotics (tel que les hormones excédentaires). Les enzymes de la phase I, II, et III des voies ont plusieurs caractéristiques qui les rendent bien adaptées pour leurs rôles importants.19 à la différence de la plupart des autres enzymes, enzymes de désintoxication ; peut réagir avec beaucoup de différents composés l'élargissement du nombre de toxines qu'une enzyme simple peut se métaboliser ; davantage sont concentrés dans les secteurs du corps qui le plus directement sont exposés à l'environnement (comme le foie, les intestins, ou les poumons) ; soyez induisible, en signifiant que leur synthèse peut être augmentée en réponse à l'exposition de toxine.

Le foie est l'organe primaire de désintoxication ; il filtre le sang venant directement des intestins et prépare des toxines pour l'excrétion du corps. Les quantités importantes de désintoxication se produisent également dans l'intestin, le rein, les poumons, et le cerveau, avec la phase I, II, et III des réactions se produisant dans tout le reste du corps à un degré moindre.

Les trois phases de la désintoxication

Désintoxication de la phase I – transformation enzymatique: Dans la plupart des circonstances, les enzymes de la phase I commencent le procédé de désintoxication en transformant chimiquement les composés solubles de lipide en composés solubles dans l'eau en vue de la désintoxication de la phase II. La partie des réactions de transformation de la phase I sont exécutées par une famille des enzymes appelées le cytochrome P450s (CYPs).

Les enzymes de CYP sont relativement non spécifiques, chacune a le potentiel d'identifier et modifier différentes toxines innombrables ; après tout, un simple 57 humain CYPs doit pouvoir détoxifier n'importe quelle toxine potentielle qui entre dans le corps.20 cependant, le coût de cette polyvalence est vitesse ; CYPs métabolisent des toxines très lentement comparées à d'autres enzymes. Par exemple comparez le CYP3A4 prédominant, qui métabolise 1-20 molécules par seconde,21 à la dismutase de superoxyde (GAZON), qui se métabolise au-dessus de million de molécules par seconde. Les sites importants de la désintoxication surmontent le plus à basse vitesse en produisant un grand nombre de CYPs - CYPs peut représenter jusqu'à 5% de protéines totales de foie, et de grandes concentrations semblables peuvent être trouvées dans les intestins. CYPs sont parmi les protéines de désintoxication étudiées et mieux caractérisées les plus bonnes dues à leur rôle dans le métabolisme des médicaments délivrés sur ordonnance, et de leur rôle en métabolisant les produits biochimiques endogènes (par exemple, l'aromatase, qui transforme la testostérone à l'estradiol, est une CYP.)22

Plusieurs autres enzymes contribuent au processus de la phase I aussi bien, notamment : les monooxygenases de flavin (FMOs ; responsable de la désintoxication de la nicotine de la fumée de cigarette) ; déshydrogénases d'alcool et d'aldéhyde (qui métabolisent l'alcool potable), et monoamines oxydase (MAO ; ce qui décomposent la sérotonine, la dopamine, et l'adrénaline dans des neurones et sont des cibles de plusieurs drogues antidépresseuses plus anciennes)23

Désintoxication de la phase II – conjugaison enzymatique: Après transformation de la phase I, la toxine lipide-soluble originale a été convertie en forme plus soluble dans l'eau, cependant, cette intermédiaire réactive est encore inappropriée pour l'élimination immédiate de la cellule pour quelques raisons : 1) les réactions de la phase I ne sont pas suffisantes pour préparer la toxine assez soluble dans l'eau pour accomplir la voie entière d'excrétion ; et 2) dans de nombreux cas, des produits des réactions de la phase I ont été rendus plus réactif puis les toxines originales, qui les rend potentiellement plus destructives qu'elles étaient par le passé. Chacun des deux points faibles sont adressés par les activités des enzymes de la phase II, qui modifient des produits de la phase I selon l'augmentation leur solubilité et réduisent leur toxicité. L'activation des enzymes de la phase II est responsable des propriétés anti-mutagéniques et anti-cancérogènes des systèmes métaboliques de désintoxication ; on l'accepte largement que les enzymes de la phase II se protègent contre la carcinogenèse chimique, particulièrement pendant la phase d'initiation des cancers.24

Au niveau génétique, la production de la plupart des enzymes de la phase II est commandée par une protéine appelée le facteur nucléaire érythroïde-a dérivé 2 (Nrf2), un régulateur principal de réponse antioxydante.25 dans des conditions cellulaires normales, Nrf2 réside dans le cytoplasme (le liquide à l'intérieur des cellules dans lesquelles les composants de cellules sont contenus) de la cellule dans un état inactif.26 cependant, la présence de l'effort oxydant (déclenché par le métabolisme des toxines par CYPs) active Nrf2, lui permettant de voyager au noyau de cellules.27 au noyau de cellules, Nrf2 allume les gènes de beaucoup de protéines antioxydantes, y compris les enzymes de la phase II.28 de cette façon, Nrf2 « sent » l'effort oxydant ou la présence des toxines dans la cellule, et permet à la cellule de monter une réponse appropriée. Nrf2 réglemente l'activité des gènes impliqués dans la synthèse et l'activation des molécules importantes de désintoxication comprenant la dismutase de glutathion et de superoxyde (GAZON). Il joue également un rôle important en lançant la désintoxication de métaux lourds, et la réutilisation de CoQ10, un antioxydant efficace.29,30,31

Certains constituants diététiques (sulforaphane y compris de brocoli et xanthohumol des houblon) peuvent également directement activer Nrf2 et stimuler l'activité enzymatique antioxydante ; ceci peut partiellement expliquer leurs bienfaits sur la désintoxication.32

Il y a plusieurs familles des enzymes de la phase II qui diffèrent de manière significative en leurs activités et biochimie. Dans plusieurs cas, les enzymes de la phase II montrent la redondance -- un xenobiotic particulier ou un endobiotic peut être détoxifié par plus d'une enzyme de la phase II.

UDP-glucuronlytransferases (UGTs) catalysent les réactions de glucuronidation, l'attachement de l'acide glucuronique aux toxines pour les rendre moins réactives et plus solubles dans l'eau. Il y a plusieurs UGTs différent qui sont distribués dans tout le corps, avec du foie étant l'emplacement principal. Chez l'homme, beaucoup le xenobiotics, les toxiques environnementaux, et 40-70% de drogues cliniques sont métabolisés par UGTs.33 le bisphenol A 34de plastifiant et le benzopyrène (des viandes cuites)35 sont deux exemples notables des substrats d'UGT (un substrat est une molécule sur laquelle une enzyme agit). UGTs intestinal peut affecter la disponibilité biologique orale de plusieurs drogues et suppléments diététiques, et peut être responsable du chemoprevention dans ce tissu.36

Les S-transférases de glutathion (GSTs) catalysent le transfert du glutathion (un antioxydant cellulaire significatif) pour mettre des produits en phase d'I. Jeu de GSTs un rôle important dans le métabolisme des plusieurs endobiotics, y compris les stéroïdes, l'hormone thyroïdienne, les vitamines liposolubles, les acides biliaires, la bilirubine et les prostaglandines.37 GSTs peuvent également fonctionner comme enzymes antioxydantes, détoxifiant les radicaux libres38 et les lipides ou l'ADN oxydés.39 GSTs sont des enzymes solubles qui sont omniprésentes en nature et chez l'homme, formant environ 4% de la protéine soluble dans le foie humain et du présent dans plusieurs autres tissus (cerveau y compris, coeur, poumon, intestins, rein, pancréas, lentille, muscle squelettique, prostate, rate et testicules).40,41 produits de conjugaison de GST peuvent être excrétés par l'intermédiaire de la bile, ou peuvent voyager aux reins où ils sont encore traités et éliminés en urine.

Sulfates d'attache de Sulfotransferases ( SULTs) d'un donateur de soufre aux molécules endo ou xenobiotic d'accepteur. Cette réaction est importante chacun des deux dans des réactions de désintoxication, aussi bien que biosynthèse normale (l'addition du sulfate à la chondroïtine et à l'héparine, par exemple, est catalysée par SULTs spécifique.42) Jeu de SULTs un rôle important en drogue et désintoxication xenobiotic, et le métabolisme de plusieurs molécules endogènes (stéroïdes y compris, thyroïde et hormones, sérotonine, rétinol, ascorbate et vitamine adrénaux D).On pense 43 SULTs dans le placenta, l'utérus, et la prostate pour jouer un rôle dans le règlement des niveaux d'androgène.44 contrairement à d'autres enzymes de la phase II, SULTs peut convertir un certain nombre de procarcinogens (tels que les amines hétérocycliques des viandes cuites) en intermédiaires fortement réactifs qui peuvent agir en tant que carcinogènes et agents mutagènes chimiques.45

Tandis que l'UGTs, le GSTs, et le SULTs catalysent la partie de réactions humaines de désintoxication, plusieurs autres enzymes de la phase II contribuent jusqu'au processus à un moins, mais jusqu'encore au degré important, incluant :

Les enzymes de Methyltransferase catalysent des réactions de méthylation utilisant la S-adenosyl-L-méthionine (même) comme substrat. COMT (catéchol O-methyltransferase) est une voie importante pour éliminer les neurotransmetteurs excédentaires de catécholamine (telles que l'adrénaline ou la dopamine). Les réactions de méthylation sont l'une des quelques réactions de la phase II qui diminuent la solubilité dans l'eau46;

N-acétyltransférases d'Arylamine (NATs): NATs détoxifient les amines aromatiques cancérogènes et les amines hétérocycliques47;

Enzymes de conjugaison d'acide aminé: La synthétase Acyle-CoA et acyle-CoA l'acide aminé N-acyltransferases attachent des acides aminés (le plus généralement glycine ou glutamine) au xenobiotics. L'acide benzoïque de conservateur est un exemple d'une toxine métabolisée par conjugaison d'acide aminé.48

Désintoxication de la phase III – transport: Les transporteurs de la phase III sont présents dans beaucoup de tissus, y compris le foie, des intestins, des reins, et cerveau, où ils peuvent fournir une barrière contre l'entrée xenobiotic, ou un mécanisme pour le xenobiotics activement en mouvement et endobiotics dans et hors des cellules.49 puisque les composés solubles dans l'eau exigent les cellules spécifiques de transporteurs un mouvement de va-et-vient dans, les transporteurs de la phase III sont nécessaires pour excréter les produits récemment formés de la phase II hors de la cellule. Les transporteurs de la phase III appartiennent à une famille des protéines appelées les transporteurs d'ABC (pour cassette Triphosphate d'adénosine-contraignante50), parce qu'ils exigent de l'énergie chimique, sous forme de triphosphate d'adénosine, pour pomper activement des toxines par la membrane cellulaire et hors de la cellule.51 ils s'appellent parfois les protéines de résistance de Multidrug (MRPs), parce que les cellules cancéreuses résistant à la drogue les emploient pendant que protection contre les drogues 52de chimiothérapie

Dans le foie, les transporteurs de la phase III entrent le glutathion, le sulfate, et les conjugués de glucuronide hors des cellules dans la bile pour l'élimination. Dans le rein et l'intestin, les transporteurs de la phase III peuvent enlever le xenobiotics du sang pour l'excrétion du corps.53

Équilibre des réactions de la phase I et de la phase II

Les produits du métabolisme de la phase I sont potentiellement plus toxiques que les molécules originales, qui ne présente pas un problème si les enzymes de la phase II fonctionnent à un taux pour neutraliser rapidement les produits de la phase I pendant qu'elles sont formées. Ce, cependant, n'est pas toujours le cas. Les facteurs qui augmentent le rapport de l'activité de la phase I à la phase II peuvent déranger cet équilibre sensible, produisant les métabolites néfastes plus rapidement qu'eux peuvent être détoxifiés, et augmentant le risque de dommages cellulaires. Certains des facteurs incluent : régime (quelques nourritures et suppléments augmentent l'activité enzymatique de la phase I), tabagisme et consommation d'alcool (chacun des deux induisent la phase I), l'âge (qui peuvent diminuer la phase II UGT, l'activité de GST, et de SULT), le sexe (les femmes premenopausal montrent à 30-40% plus d'activité CYP3A4 de la phase I que des hommes ou des femmes postmenopausal), la maladie, et la génétique (passée en revue dans 54).

Un exemple illustratif (et malheureusement terrain communal) des conséquences du déséquilibre de la phase I/phase II est toxicité provoquée par l'overdose de l'acetaminophen analgésique (paracétamol) – la substance active dans Tylenol®. La toxicité d'Acetaminophen est la plupart de cause classique d'insuffisante hépatique aux USA.55 avec une dose thérapeutique normale d'acetaminophen, la drogue est principalement détoxifiée par la phase II UGT et des enzymes de SULT. Un peu de drogue est détoxifiée par un troisième mécanisme : il est d'abord transformé en métabolite toxique NAPQI (N-acétyle-p-benzoquinoneimine) par des enzymes de CYP de la phase I ; et cette intermédiaire est détoxifiée par conjugaison avec le glutathion utilisant l'enzyme GST de la phase II.

Pendant l'overdose d'acetaminophen, les enzymes d'UGT et de SULT deviennent rapidement accablées. Proportionnellement plus de la drogue subit le troisième mécanisme de désintoxication (transformation à NAPQI et la conjugaison par GST). Par la suite, l'activité de l'enzyme de la phase II GST ralentit pendant que les magasins de glutathion deviennent épuisaient56, et NAPQI est produit plus rapidement qu'il peut être détoxifiée. Les niveaux de montée de NAPQI dans le foie endommagent répandu, y compris la peroxydation de lipide, l'inactivation des protéines cellulaires, et la rupture du métabolisme d'ADN.Le traitement 57 pour l'overdose d'acetaminophen implique le remplissage opportun des magasins de glutathion par l'administration des acides aminés de précurseur pour la synthèse de glutathion (le plus généralement cystéine 58de N-acétyle; voir ci-dessous).