Leber und Medikamente

Abfallprodukte aus Stoffwechselzyklen sowie Fremdstoffe schleust der Körper über die Nieren oder den Darm aus. Bei lipophilen Substanzen funktioniert die Ausscheidung nur sehr langsam. Wasserlösliche Substanzen lassen sich dagegen ungleich schneller ausscheiden. Aus diesem Grund gibt es ein ausgeklügeltes Reaktionssystem mit zahlreichen Enzymen, die lipophile Stoffe in hydrophile, leichter auszuscheidende Moleküle umwandeln. Die Biotransformation von Fremdstoffen findet vor allem in der Leber statt, daneben im Darm, in der Niere, der Lunge und in geringerem Ausmaß auch in anderen Organen.

Die Abbauprozesse laufen in der Regel in zwei chemischen Schritten ab, die Pharmakologen als Phase-I-, beziehungsweise Phase-II-Reaktionen bezeichnen. In der Phase-I-Reaktion werden in die Ausgangsverbindung funktionelle Gruppen eingefügt oder verfügbar gemacht. Dazu werden sie zum Beispiel oxidiert, reduziert oder hydrolytisch gespalten. In der Phase-II-Reaktion findet eine Verknüpfung mit einem körpereigenen Molekül statt, zum Beispiel mit Glucuronsäure, Aminosäuren oder Schwefelsäure.

Die entstehenden Produkte sind in der Regel wasserlöslich und können deshalb leicht ausgeschieden werden. In vielen Fällen ist die Phase-I-Reaktion die Voraussetzung für eine Phase-II-Reaktion. Mit der Gallenflüssigkeit werden dann vor allem größere Moleküle ausgeschieden, die eine Molekularmasse über 500 Dalton besitzen, beziehungsweise diese durch Metabolisierung erlangt haben. Stoffe mit einer Molekularmasse unter 300 Dalton verlassen den Körper vor allem mit dem Harn.

Nicht nur Abfallprodukte aus dem Stoffwechsel, sondern auch Fremdstoffe werden über Phase-I- und Phase-II- Reaktionen abgebaut und dann ausgeschieden. Dazu zählen auch die Arzneistoffe. Der Metabolit, der nach einer Phase-I-Reaktion aus einem Arzneistoff entsteht, kann im Vergleich zur Ausgangssubstanz genauso wirksam oder stärker wirksam sein. In vielen Fällen wirkt er jedoch schwächer oder gar nicht.

Manche Arzneistoffe, sogenannte Prodrugs, werden erst durch eine Phase-I-Reaktion aktiviert (siehe unten). Wenn eine Substanz in sehr hoher Dosis anflutet, kann dies unter Umständen die Kapazität der Leber für Glucuronidierungs- oder Sulfatierungsreaktionen überschreiten. Toxische Metabolite können dann nicht mehr sofort ausgeschieden werden und akkumulieren. Dies ist beispielsweise der Fall, wenn Paracetamol in suizidaler Absicht in sehr hohen Dosen eingenommen wird.