Характеристика проникновения токсикантов через плаценту и распределение их в тканях плода

Большинство чужеродных веществ преодолевает плацентарный барьер путем простой диффузии. Для некоторых субстратов, биорегуляторов и жизненно-необходимых веществ могут существовать механизмы активного транспорта через плаценту, однако это окончательно не доказано. В пользу наличия механизмов активного транспорта говорит в частности тот факт, что в тканях плода содержание не синтезируемого организмом витамина В₁₂ в 100 раз выше, чем в организме матери.

Особенностью плацентарного барьера является его способность пропускать некоторые высокомолекулярные вещества, некоторые белки и даже материнские антитела. Так, в опытах не крысах показано, что меченный ¹³¹J -глобулин может проходить из крови матери через плаценту в кровь плода. Более того, меченные радионуклидами эритроциты могут попасть в кровь плода, а затем выйти в кровеносное русло матери. Такое трансплацентарное движение высокомолекулярных соединений и форменных элементов крови возможно осуществляется с помощью механизма активного трансцитоза (цитопемзиса) либо через крупные поры в барьерной структуре. В целом проникновение веществ через плаценту подчиняется общим закономерностям, регулирующим движение веществ через полупроницаемую биологическую мембрану (см. выше). В таблице 9 представлен перечень веществ достаточно легко проникающих через плаценту в организм плода.

Таблица 9. Примеры веществ, проникающих в кровь плода через плацентарный барьер

После прохождения барьера вещества оказываются в крови плода. Отсюда, в соответствии с общими закономерностями, они распределяются в его органах и тканях. Между взрослым организмом и плодом существует огромная разница в строении и свойствах тканей. Эти особенности лежат в основе иной реакции плода на многие токсиканты (см. ниже).

Депонирование

Под депонированием понимают особый вид распределения ксенобиотиков в организме, проявляющийся накоплением, а затем относительным постоянством их содержания в определенном органе или ткани, в течение нескольких суток - многих лет.

Депонирование имеет три основные причины: 1. Активный захват клетками ксенобиотика с последующим его удержанием; 2. Высокое химическое сродство вещества к определенным биомолекулам; 3. Значительная растворимость ксенобиотика в липидах.

Количественные характеристики процесса депонирования существенно зависят от условий, в которых они изучаются и потому носят достаточно относительный (больше/меньше) характер.

Депонирование вследствие химического сродства и растворимости в липидах

Различные токсиканты могут образовывать с биологическими молекулами ковалентные связи и таким образом накапливаться в тканях. Типичными примерами являются алкилирующие агенты тип ипритов, взаимодействующие с нуклеиновыми кислотами, многие металлы, образующие ковалентные связи с белками и другими лигандами и т.д. Мышьяк вследствие высокого сродства к кератину депонируется в ногтях и волосах. Свинец депонируется в костной ткани. Чрезмерное поступление железа в организм приводит к развитию гемосидероза, который может сохраняться на протяжение всей жизни.

Другой механизм депонирования - накопление липофильных веществ в жировой ткани. Таким образом, в организме в течение многих лет сохраняются полигалогенированные ароматические углеводороды (ПАУ), некоторые хлорорганические инсектициды (ДДТ и т.д.).

Существуют возможности влиять на процесс депонирования путем:

- прекращения поступления вещества в организм;

- усиления механизмов естественного выведения вещества. Так, кальций и свинец распределяются, депонируются и метаболизируют практически идентично. Поэтому фиксированный в костях свинец может быть мобилизован при понижении содержания кальция в крови. Усиление вентиляции легких при ингаляции карбогена усиливает выделение летучих веществ (эфиры и т.д.) и высвобождение их из жировой ткани;

- введения веществ, взаимодействующих с ксенобиотиком. Вещества, имеющие высокое сродство к депонированному агенту, могут вступить с ними во взаимодействие и вывести из места депонирования. Таким способом можно удалить из организма некоторые тяжелые металлы, например свинец, с помощью комплексообразователей (ЭДТА, унитиола и т.д.).

Депонирование вследствие активного захвата ксенобиотика

Если вещество поступает в клетки против градиента концентрации, то оно может накапливаться в них. Это имеет место в определенных органах и тканях в отношении лишь очень ограниченного количества веществ. Механизм депонирования выявлен для некоторых аналогов биогенных аминов (5-ОН-триптамина, хлорфенилаланина и др.), белковых токсинов (холерного, дифтирийного, столбнячного, ботулотоксина), йода и др.