Organophosphate: der Weg im Körper

Diese Seite zeigt den biochemischen Weg der Substanz Organophosphate: wie sie in den Körper gelangt, welche Stationen sie durchläuft und welche Schritte sie berührt. Jede Aussage hat eine Quelle. Die Seite beschreibt allgemeines Lehrbuchwissen und sagt nichts über einen einzelnen Menschen.

Kurz erklärt

Organophosphate sind Ester der Phosphorsäure und werden als Insektizide eingesetzt. In der Leber entsteht aus ihnen die Oxon-Form, die an das aktive Zentrum der Acetylcholinesterase bindet.

Der Weg Schritt für Schritt

1. Organophosphat → Aufnahme Organophosphate gelangen über die Haut, die Atemwege und den Darm in den Körper. Sie lösen sich in Fett und durchdringen Zellmembranen. Quelle 1
2. Aufnahme → Umbau in der Leber Enzyme der Cytochrom-P450-Familie tauschen am Molekül das Schwefelatom gegen Sauerstoff. Beteiligt sind vor allem CYP1A2, CYP2B6 und CYP3A4. Quelle 2, 4
3. Umbau in der Leber → Oxon-Form CYP-Enzyme · NADPH, Sauerstoff So entsteht die Oxon-Form. Sie bindet an das aktive Zentrum von Esterasen viel stärker als die Ausgangsverbindung. Quelle 2, 1
4. Oxon-Form → Spaltung durch PON1 Paraoxonase 1 (PON1) ist an HDL-Partikel im Blut gebunden und spaltet die Oxon-Form. In ihrem aktiven Zentrum sitzen zwei Calcium-Ionen. Auch Carboxylesterasen binden die Oxon-Form. Quelle 4, 5, 1
5. Spaltung durch PON1 → Dialkylphosphate PON1 · Calcium Bei der Spaltung entstehen Dialkylphosphate wie Dimethyl- und Diethylphosphat. Sie sind wasserlöslich und verlassen den Körper mit dem Urin. Quelle 6
6. Acetylcholin → Cholin + Acetat Acetylcholinesterase Die Acetylcholinesterase spaltet Acetylcholin in Cholin und Acetat. Cholin wird in die Nervenzelle zurückgeholt und dort wieder zu Acetylcholin verbunden. Quelle 3

Cofaktoren dieses Weges

• Calcium — Zwei Calcium-Ionen im aktiven Zentrum der Paraoxonase 1, die die Oxon-Form spaltet Quelle 5
• HDL-Cholesterin — Trägt PON1 im Blut: das Enzym ist an HDL-Partikel gebunden Quelle 4, 5Im ORY-Katalog als Laborwert: HDL-Cholesterin
• NADPH — Liefert die Elektronen für die Cytochrom-P450-Reaktion, bei der die Oxon-Form entsteht Quelle 2
• Glutathion — Cofaktor der Glutathion-S-Transferasen, die einige Organophosphate abbauen Quelle 1Im ORY-Katalog als Laborwert: Glutathion (GSH)
• Cholin — Baustein von Acetylcholin und Spaltprodukt der Acetylcholinesterase Quelle 3
• Sauerstoff — Wird beim Umbau in der Leber gegen das Schwefelatom des Moleküls getauscht Quelle 2

Quellen

1. Costa LG. Current issues in organophosphate toxicology. Clin Chim Acta 2006 · PubMed 16337171
2. Buratti FM, Volpe MT et al. CYP-specific bioactivation of four organophosphorothioate pesticides by human liver microsomes. Toxicol Appl Pharmacol 2003 · PubMed 12620367
3. Colović MB, Krstić DZ et al. Acetylcholinesterase inhibitors: pharmacology and toxicology. Curr Neuropharmacol 2013 · PubMed 24179466
4. Furlong CE. Genetic variability in the cytochrome P450-paraoxonase 1 (PON1) pathway for detoxication of organophosphorus compounds. J Biochem Mol Toxicol 2007 · PubMed 17936934
5. Harel M, Aharoni A et al. Structure and evolution of the serum paraoxonase family of detoxifying and anti-atherosclerotic enzymes. Nat Struct Mol Biol 2004 · PubMed 15098021
6. Neves AP, Rosa ACS et al. Urinary dialkylphosphate metabolites in the assessment of exposure to organophosphate pesticides: from 2000 to 2022. Environ Monit Assess 2023 · PubMed 38049584

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Stand 2026-09-18. Entwurf, von Claude nach Schema v2 geschrieben; Quellen in PubMed geprüft; fachliche Freigabe offen
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