Citocromo

Cyt P450

MONOOXIGENASAs DEL

CITOCROMO P450

Los electrones son cedidos por el NADPH vía Citocromo P450 reductasa

MONOOXIGENASAS del CITOCROMO P450 Cyt P450

Enzimas que catalizan reacciones de oxidación: FASE I

MONOOXIGENASAs DEL CITOCROMO P450 • Grupo de hemoproteínas que contienen hierro y que exhiben un máximo de absorción de luz a los 450 nm Cyt P450

Presentes en animales, plantas, levaduras y bacterias En mamíferos, algunas enzimas están involucradas en síntesis de esteroides y no metabolizan XBs Sin embargo, la gran mayoría oxida a xenobióticos NOMENCLATURAS 1. 2. 3. 4.

Monooxigenasas dep. Cit P450 O.F.M. (MFO) Enzimas microsomales Enzimas metabolizantes de drogas

Componentes del Cyt P450

Cyt P450

•Citocromo P450 (hemoproteina) •Cit P450 reductasa (flavoproteina)

•Citocromo b5

Características espectrales - El

Cyt P450 (Fe2+) tiene alta afinidad por CO - El complejo Cyt P450-CO tiene un máximo de Ab a 450 nm

Cyt P450

- Reducido (Fe2+) y unido a CO absorbe a 450 nm

Propiedades Fundamentales del Citocromo P 450 Cyt P450

Reacciones catalizadas por Cyt P450

Cyt P450

Catalizan la mayoría de las oxidaciones de XBs En las reacciones intervienen: - O2 molecular - NADPH

Y siempre se produce: •La reducción de un átomo del O2 hasta H2O •La incorporación de un átomo de O al sustrato

RH + NADPH + H+ + O2 ---

R-OH + NADP+ + H2O Los sustratos pueden ser muy variados y poco específicos: endógenos y compuestos XBs.

Esquema de la Reacción

Cyt P450

Tipos de Reacciones catalizadas Cyt P450

Hidroxilación de aromáticos y alifáticos. Formación de epoxis sobre dobles enlaces N-hidroxilación de aminas aromáticas Desalquilación en O-, N-, S-alquilos Desulfuración oxidativa del paration, malation Reacciones de reducción en ausencia de O2

Hidroxilación de hormonas sexuales El Cyt P450 actúa sobre metabolitos endógenos Cyt P450

Tipos de hidroxilaciones

Cyt P450

•H alifática •H. aromática •N-hidroxilación •Epoxidaciones

N-Hidroxilación de aminas

anilina Cyt P450

2-acetil amino-fluoreno (2-AAF)

Formación de epoxis en insaturaciones

Cyt P450

Desulfuración Oxidativa de organo-tionofosofrados Cyt P450

Malation

Paration

oxidación

oxidación

malaoxon

paraoxon

Formación de radicales quinónicos Cyt P450

Reacciones de reducción Azoreducción Cyt P450

Reducción de nitroaromáticos

Deshalogenación reductora

Actuación del sistema

Cyt P450

Ciclo catalítico

6 1

5

Mecanismo de la catálisis por el citocromo P450 2

4 3

video

Formación de metabolitos reactivos en la catálisis por CIT P-450 Cyt P450

N-hidroxi aminas

Radicales quinónicos

Formación de metabolitos reactivos de PARACETAMOL catalizados por CIT P-450 Cyt P450

Cyt P450

Las enzimas del Cit P450 presentan muchas isoformas

ISOENZIMAS CYP P450

Cyt P450

Isoenzimas

Cyt P450

Los isoenzimas de Cit P450 son responsables del metabolismo oxidativo (fase I) de muchas drogas, esteroides y agentes carcinógenos.

Cada isoenzima del Cit P450 es producto de su gen y a ambos, en general, se les suele denominar como CYP. Los isoenzimas de CYP son un grupo de enzimas hemo situadas en la bicapa lipídica del retículo endoplasmico; muy presentes en los hepatocitos, pero también están distribuidas en el intestino, el riñón, el pulmón y el cerebro. Se han identificado más de treinta isoenzimas humanos de CYP.

Isoenzimas

Cyt P450

Cyt P450

ISOENZIMAS: En base a la similitud de secuencia aminoacídica (40%), se les ha agrupado en familias (1 - 2 - 3 - 4*) ej CYP 2 Mediante un Nº se designa su forma individual, Ej CYP 2E1

Nomenclatura •Raíz: CYP •Familia: CYP 2 •Subfamilia: CYP 2D •Gen individual: CYP 2D6 Todos los isoenzimas de CYP en la misma familia tienen por lo menos semejanza estructural del 40%, y esos en igual subfamilia tienen semejanza estructural por lo menos del 60%.

Isoenzimas

Cyt P450

Cyt P450

ABUNDANCIA DE Isoenzimas CYP en hígado humano Cyt P450

Cyt P450

Cyt P450

Inducción enzimática del CIT P-450

Cyt P450

La Inducción enzimática Cyt P450

consiste en el aumneto de la síntesis de una enzima por la presencia de un compuesto (inductor), que generalmente es su sustrato

Inducción enzimática por XBs

Cyt P450

Ah .- Receptor aril hidrocarburo hidroxilasa hsp 90 .- proteina shock por calor ARNT .- Transferasa nuclear aril hidrocarburo El complejo entra al núcleo, se une específicamente al DNA y comienza la transcripción de genes, del P450 1A1, en este caso.

Cyt P450

Inducción del CYP por TCDD

Cyt P450

Las dioxinas inducen la síntesis de enzimas Cit P450

Cyt P450

Inducción de varias Isoenzimas del CYP

Cyt P450

Cyt P450

Inducción enzimática, e interacción de drogas

Cyt P450

Fentobarbital induce CYP 2C9 La wafarina es metabolizada por CYP 2C9 Habrá que aumentar la dosis del anticoagulante

Fentobarbital induce CYP 2C9 Los estrógenos son metabolizados por CYP 2C9 Puede no haber protección anticonceptiva El etanol induce CYP 2E1 Los comp. Policíclicos son metabolizados por CYP 2E1 Pueden formarse cancerígenos en el pulmón de fumadores EFECTOS ANTAGÓNICOS Y SINÉRGICOS de dos o mas XBs

VARIABILIDAD INTERINDIVIDUAL FARMACO-XB-GENÉTICA Cyt P450

Se producen grandes diferencias interindividuales en el metabolismo de “drogas/ XBs”

Las diferencias pueden estar determinadas genéticamente por el nivel basal de expresión de la enzima Cyt P450 “metabolizadores pobres y extensivos” Los metabolizadores pobres tendrán concentraciones altas en plasma de la “droga” patrón y bajos niveles de los metabolitos derivados.

GENOTIPO + Factores ambientales = FENOTIPO Polimorfismos genéticos

- Variabilidad en los niveles de enzimas - Diferencias en el metabolismo - Diferencias en la Acción tóxica