Cytochrome p450 (CYP 450) - kështu quhet familje e madhe enzimat universale të trupit të njeriut përgjegjës për metabolizmin e shumicës së barnave dhe substancave të tjera të huaja komponimet organike(ksenobiotikët).

Metabolizmi i shumë klasave barna(antihistaminet, inhibitorët e proteazës retrovirale, benzodiazepinat, bllokuesit e kanaleve të kalciumit, etj.) ndodh me pjesëmarrjen e citokromeve.

Përveç kësaj, citokromet ofrojnë të ndryshme proceset fiziologjike, duke përfshirë biosintezën e steroideve dhe kolesterolit, metabolizmin e acideve yndyrore dhe metabolizmin e kalciumit (hidroksilimi i vitaminës D3, që është hapi i parë në formimin e kalcitriolit).

Historia e citokromit p450

Citokromi P450 u zbulua në fund të viteve 50 të shekullit të njëzetë nga M. Klingenberg dhe D. Garfinkel. Termi "citokrom" (cito - qelizë; c hromos - ngjyrë) u shfaq në vitin 1962 si një emër i përkohshëm për një substancë me ngjyrë që gjendet në qeliza.

Siç doli, lloje të ndryshme të citokromit P450 shpërndahen gjerësisht në qelizat e mikroorganizmave, bimëve dhe gjitarëve. Këto enzima mungojnë vetëm në bakteret anaerobe.

Shkencëtarët sugjerojnë që të gjitha gjenet kodojnë tipe te ndryshme CYP450, rrjedh nga një gjen i vetëm pararendës që ekzistonte dy miliardë vjet më parë. Funksioni i këtij gjeni "origjinal" ishte të përdorte energjinë. Deri më sot, më shumë se 1000 janë zbuluar në natyrë. lloje të ndryshme citokrom CYP 450.

Diversiteti i citokromeve

Deri më sot, rreth 55 lloje të ndryshme citokromesh janë zbuluar te gjitarët dhe më shumë se 100 te bimët.

Falë suksesit Inxhinieri gjenetike, ishte e mundur të vërtetohej që enzimat e familjes së citokromit kryejnë funksione të ndryshme, që çon në ndarjen e tyre në tre klasa kryesore:

• të përfshirë në metabolizëm barna dhe ksenobiotikët;
• përfshirë në sintezën e steroideve;
• duke marrë pjesë në procese të tjera të rëndësishme endogjene që ndodhin në trup.

Klasifikimi i citokromeve

Të gjitha citokromet dhe gjenet që kodojnë sintezën e tyre emërtohen sipas rekomandimet e mëposhtme:

• emri i citokromit duhet të përfshijë rrënjën CYP;
• përmban edhe emrin e gjenit që kodon sintezën e citokromit përkatës CYP , por të shkruara me shkronja të pjerrëta;
• citokromet ndahen në familje (të treguara me numra), nënfamilje (të treguara me shkronja) dhe në izoforma (të treguara me numra që pasqyrojnë numrin e gjenit kodues).

Për shembull, CYP 2 D 6 i përket familjes së dytë, nënfamiljes D, e koduar nga gjeni 6. Vetë emri i gjenit duket si CYP 2 D 6.

Citokromet bazë

Pavarësisht diversitetit të citokromeve në trupin e njeriut, metabolizmin e drogës ndodh me pjesëmarrjen e një sasie kryesisht të kufizuar prej 450 CYP. Përfaqësuesit më të zakonshëm të këtij grupi janë: CYP 1A2, CYP 2C9, CYP 2C19, CYP 2 D 6, CYP 2E1, CYP 3A4.

Këto enzima katalizojnë një gamë të gjerë reaksionesh metabolike:

• një citokrom mund të metabolizojë disa barna me të ndryshme struktura kimike;
• i njëjti medikament mund të ndikohet nga CYP 450 të ndryshëm në organe dhe sisteme të ndryshme të trupit të njeriut.

Dualiteti i natyrës së citokromit P450

Në shumicën e rasteve, ilaçet e tretshme në yndyrë dhe substanca të tjera kimike shndërrohen në metabolitë të tretshëm në ujë, të cilët eliminohen më lehtë nga trupi. Futja e grupeve hidroksil (në sajë të citokromit P450) rrit polaritetin e molekulave dhe tretshmërinë e tyre, gjë që kontribuon gjithashtu në largimin e tyre nga trupi. Pothuajse të gjithë ksenobiotikët që hyjnë në mëlçi oksidohen nga disa izoforma të citokromit p450.

Megjithatë, të njëjtat enzima që katalizojnë proceset e "pastrimit" mund të aktivizojnë molekulat kimike inerte në një gjendje shumë reaktive. Molekula të tilla ndërmjetëse mund të ndërveprojnë me proteinat dhe ADN-në.

Kështu, efekti i citokromit p450s mund të ndodhë përmes një prej dy rrugëve konkurruese: detoksifikimi ose aktivizimi metabolik.

Ndryshueshmëria e veprimit të citokromit

Secili person ka metabolizmin e tij substancat medicinale të ndryshme nga ato të njerëzve të tjerë. Karakteristikat individuale varen nga faktorët gjenetikë, mosha e pacientit, gjinia, gjendja shëndetësore, dieta, farmakoterapia shoqëruese, etj.

Ndryshueshmëria gjenetike në metabolizmin e barnave u zbulua rastësisht: dozat standarde të barnave shkaktuan papritur reagime të pazakonta në individë të ndryshëm.

Aktiviteti i enzimës është i dy (ndonjëherë tre) llojeve kryesore: intensiv dhe i dobët (i mesëm), përkatësisht, metabolizmi i substancave medicinale mund të ndodhë shpejt dhe ngadalë.

Citokromet dhe metabolizmi i barnave

Citokromi CYP 1A2 është i përfshirë në metabolizmin e shumë barnave, duke përfshirë aminofilinën dhe kafeinën. Aktiviteti i kësaj enzime rritet nën ndikimin e substancave kimike që hyjnë në trupin e njeriut gjatë pirjes së duhanit.

Citokromi CYP 2A6 luan një rol të rëndësishëm në metabolizmin e kumarinës (një antikoagulant indirekt) dhe nikotinës.

Citokromi CYP 2S9 përfshirë në metabolizmin e fenitoinës, tolbutamidit, warfarinës. Nëse të paktën një aminoacid ndryshon në strukturën e gjenit që kodon sintezën e një citokromi të caktuar, atëherë ai aktiviteti enzimatik. Mungesa e enzimës së këtij citokromi shkakton një predispozitë kongjenitale ndaj intoksikimit me fenitoinë dhe komplikime që vijnë nga terapia me warfarin.

Citokromi CYP 2S19 merr pjesë në metabolizmin e omeprazolit, diazepam, imipramine. Megjithatë, rëndësia klinike e këtij polimorfizmi enzimë mbetet e diskutueshme. Dozat efektive të shumë barnave të metabolizuara nga CYP 2C9 janë aq larg nga toksike saqë devijimet e mundshme në aktivitetin e citokromit CYP 2C9 nuk luajnë një rol të rëndësishëm.

Citokromi CYP 2 D 6 është një shembull i dallimeve gjenotipike midis grupeve të ndryshme etnike. Në vitet 70 të shekullit të kaluar, u studiua farmakokinetika e ilaçit antihipertensiv debrisoquine dhe ilaçit antiaritmik sparteine. Janë marrë rezultatet e mëposhtme: me një tendencë të përgjithshme drejt metabolizmit ultra të shpejtë të debrisoquine, tek kaukazianët, metabolizmi i ngadaltë është vërejtur në 5-10% të rasteve, tek japonezët kjo shifër ishte më pak se 1%.

Barnat e metabolizuara nga CYP2D6 (b-bllokuesit, antiaritmikët, psikoanaleptikët, antidepresivët dhe analgjezikët narkotikë) kanë një indeks të ngushtë terapeutik, d.m.th. Ka pak ndryshim midis dozës së nevojshme për të arritur një efekt terapeutik dhe dozës toksike. Në një situatë të tillë, devijimet individuale në metabolizmin e barnave mund të luajnë një rol dramatik: një rritje e përqendrimit të ilaçit në një nivel toksik, ose një ulje deri në pikën e humbjes së efektivitetit.

Historia e përdorimit të perheksilinës (Australi) tregoi qartë rëndësinë e madhe të polimorfizmit CYP2D6. Pas përvojës së parë të recetave, ilaçi u tërhoq nga arsenali i barnave për trajtimin e angina pectoris për shkak të hepato- dhe nefrotoksicitetit të lartë. Por aktualisht, perheksilina po përdoret përsëri dhe njihet si një agjent shumë efektiv, pasi është toksik vetëm për pacientët me metabolizëm të dobët të CYP2D6. Siguria e përshkrimit të perheksilinës sigurohet nga përcaktimi paraprak i nivelit individual të këtij citokromi.

Citokromi CYP 3A4 supozohet se metabolizon rreth 60% të të gjitha barnave. Ky është citokromi kryesor i mëlçisë dhe zorrëve (nga numri total citokromet ajo përbën 60%). Aktiviteti i tij mund të rritet nën ndikimin e rifampicinës, fenobarbitalit, makrolideve dhe steroideve.

Frenimi i metabolizmit të drogës

Frenimi i metabolizmit të barnave është më i madhi shkaku i përbashkët ndërveprim klinikisht i rëndësishëm i barnave, i cili çon në një rritje të padëshirueshme të përqendrimit të barit në gjak. Kjo ndodh më shpesh kur dy barna të ndryshme konkurrojnë për t'u lidhur me të njëjtën enzimë. Një ilaç që "humb" në këtë "luftë" konkurruese humb aftësinë për t'u metabolizuar në mënyrë adekuate dhe akumulohet tepër në trup. Është kënaqësi që nuk ka shumë barna që kanë karakteristikat e një frenuesi të theksuar. Frenuesit tipikë janë cimetidina, eritromicina, ketokonazoli dhe kinidina. Ndër ilaçet më të reja, frenuesit selektivë të rimarrjes së serotoninës dhe frenuesit e proteazës kanë veti të mundshme frenuese.

Shkalla e frenimit varet nga vetitë farmakokinetike të barnave "konfliktuale". Nëse edhe frenuesi edhe bari substrat kanë periudhë e shkurtër gjysma e jetës (për shembull, cimetidina dhe frenuesi i saj i metabolizmit teofilinë), ndërveprimi do të jetë maksimal në ditët 2-4. E njëjta kohë do të kërkohet që efekti i ndërveprimit të pushojë.

Në rastin e përdorimit të njëkohshëm të warfarinës dhe amiodaronit, do të duhet 1 muaj ose më shumë për të ndaluar efektin frenues, i cili shoqërohet me gjysmëjetën e gjatë të këtij të fundit.

Pavarësisht se frenimi i metabolizmit të ndërmjetësuar nga citokromi është një problem i madh, në praktikën klinike ndonjëherë krijohen kushte që lejojnë përdorimin e synuar të këtij fenomeni. Ilaçi antiviral saquinavir ka biodisponibilitet shumë të ulët, i cili shoqërohet me metabolizmin e tij të gjerë nga citokromi CYP 3A4. Biodisponibiliteti i barit kur merret nga goja është vetëm 4%. Përdorimi i njëkohshëm i barit të lidhur me ritinavirin, i cili frenon aktivitetin e citokromit, rezulton në një rritje 50-fish të përqendrimeve plazmatike të saquinavirit, gjë që lejon arritjen e efekt terapeutik.

Induksioni i metabolizmit të barnave

Induksioni i metabolizmit ndodh kur një ilaç stimulon sintezën e enzimave të përfshira në metabolizmin e një ilaçi tjetër (ose zvogëlon ndarjen natyrale të këtyre enzimeve).

Induktuesi më i njohur i citokromit është rifampicina, e cila rrit nivelet e CYP 3A4 dhe CYP 2C në mëlçi, duke rezultuar në një metabolizëm të intensifikuar të një numri ilaçesh (tabela).

Është mjaft e arsyeshme të supozohet se induktorët e citokromit zvogëlojnë efektivitetin e substrateve të drogës. Megjithatë, ky fenomen ka një anë tjetër. Ndërprerja e papritur e një medikamenti nxitës (ose ndërprerja e ekspozimit ndaj një induktuesi nga mjedisi) mund të çojë papritur në një rritje të madhe të përqendrimeve plazmatike të një bari që më parë ishte metabolizuar gjerësisht. Një shembull është një situatë ku duhanpirësit, të mësuar të pinë vazhdimisht kafe, papritmas vendosin të lënë duhanin, si rezultat i së cilës aktiviteti i CYP 1A2 zvogëlohet dhe përqendrimi i kafeinës në plazmën e gjakut rritet. Kjo mund të përkeqësojë ashpërsinë e simptomave të tërheqjes: dhimbje koke dhe eksitim.

Ndërveprimi i citokromeve me ushqimin

Një studim i vitit 1991 zbuloi se një gotë lëng grejpfrut shkaktoi një rritje të trefishtë të niveleve të felodipinës në plazmë. Megjithatë, lëngjet e tjera nuk shkaktuan një efekt të ngjashëm. Supozohet se përbërësit e grejpfrutit - flavonoidet ose furanokumarina - shtypin metabolizmin e felodepinës në zorrë, të ndërmjetësuar nga citokrom CYP 3A4.

Farmakogjenomika dhe drejtimet e saj premtuese

Shkenca që studion reagimin e përcaktuar gjenetikisht të trupit ndaj barnave, kohët e fundit është quajtur farmakogjenomikë. Zhvillimi i kësaj shkence do të bëjë të mundur parashikimin e saktë të përgjigjes individuale të trupit ndaj një trajtimi specifik, si dhe identifikimin e pacientëve me rrezik të lartë të zhvillimit të reaksioneve toksike.

Tabela. Llojet kryesore të citokromit p450 tek njerëzit

Citokromi	Nënshtresat që preken	Frenues	Induktor
	Amitriptilinë, kafeinë, klomipraminë, imipramine, klozapinë, meksiletinë, estradiol, paracetamol, propranolol, takrinë, teofilinë, R-warfarin	Cimetidinë, fluvoksaminë, antibiotikë fluorokinolone (ciprofloxacin, norfloxacin), lëng grejpfruti	Omeprazol, fenobarbital, fenitoinë, bikarbonate aromatike policiklike (p.sh. qebap), pirja e duhanit
	Diklofenak, indometacinë, losartan, naproksen, fenitoinë, piroksikam, tolbutamid, S-warfarin	Amiodaroni, kloramfenikoli, cimetidina, flukonazol, fluoksetinë, izoniazid, omeprazol, sertraline, sulfinpirazone	Rifampicina
	Clomipramine, clozapine, diazepam, imipramine, lansoprazol, omeprazol, fenitoin, propranolol	Fluoxetine, fluvoxamine, isoniazid, omeprazol, sertraline	Rifampicina
	Amitriptilinë, klorpromazinë, klomipraminë, klozapinë, kodeinë, desipramine, dekstrometorfan, doksepinë, fluoksetinë, haloperidol, imipramine, labetalol, metadon, metoprolol, prokainamid, prometazinë, propafenol, propafenone,	Amiodaroni, cimetidina, haloperidol, mibefradil, kinidina, propafenoni, të gjithë frenuesit e rimarrjes së serotoninës
	Kafeinë, etanol, paracetamol, teofilinë	Cimetidine, disulfiram	Etanol, izoniazid
	Amiodaron, amitriptilinë, atorvastatin, buprenorfinë, karbamazepinë, klaritromicinë, klomipraminë, klonazepam, kokainë, kortizol, ciklofosfamid, ciklosporinë, deksametazon, dixhitoksin, diltiazem, diazepam, feksopraminil, ketokonazol, , mikonazol, midazolam, nifedipinë , estradiol, omeprazol, propafenon, kinidinë, simvastatin, teofilinë, verapamil, vincristine, warfarin	Amiodarone, kanabinoidë, cimetidinë, klaritromicinë, klotrimazol, diltiazem, eritromicinë, lëng grejpfruti, ketokonazol, metronidazol, mikonazol	Karbamazepina, glukokortikoidet, fenitoina, rifampicina, sulfadimidina

Citokrom P450(450 CYP) - grup i madh enzimat përgjegjëse për metabolizmin e komponimeve organike të huaja dhe barnave. Enzimat e familjes së citokromit P450 kryejnë biotransformimin oksidativ të barnave dhe një sërë substancash të tjera bioorganike endogjene dhe, në këtë mënyrë, kryejnë një funksion detoksifikimi. Citokromet janë të përfshirë në metabolizmin e shumë klasave të barnave, siç janë frenuesit e pompës së protonit, antihistamines, frenuesit e proteazës retrovirale, benzodiazepinat, bllokuesit e kanaleve të kalciumit dhe të tjerë.

Citokromi P450 është një kompleks proteinash me një hem (metalloproteinë) të lidhur në mënyrë kovalente, i cili siguron shtimin e oksigjenit. Hemi, nga ana tjetër, është një kompleks i protoporfirinës IX dhe një atomi hekuri dyvalent. Numri 450 tregon se hemi i reduktuar i lidhur me CO ka një thithje maksimale të dritës në një gjatësi vale prej 450 nm.

Citokromet P-450 përfshihen jo vetëm në metabolizmin e barnave, por edhe në shndërrimin e hemoglobinës në bilirubinë, në sintezën e steroideve etj. Të gjitha izoformat e citokromit P-450 grupohen në familjet CYP1, CYP2, CYP3. Brenda familjeve dallohen nënfamiljet A, B, C, D, E. Brenda nënfamiljeve dallohen izoformat numër serik. Për shembull, CYP2C19 është emri i citokromit të 19-të në rend të nënfamiljes "C", familjes "2". Në total, ekzistojnë rreth 250 lloje të ndryshme të citokromit P-450, nga të cilat afërsisht 50 gjenden në trupin e njeriut dhe vetëm gjashtë prej tyre (CYP1A2, CYP2C9, CYP2C19, CYP2D6, CYP2E1, CYP3A4) janë të rëndësishme për metabolizmin e barnave.

Aktiviteti i citokromit P-450 ndikohet nga shumë faktorë - duhani, alkooli, mosha, gjenetika, ushqimi, sëmundjet. Këta faktorë janë përgjegjës për formimin e karakteristikave individuale të punës së enzimave P-450 dhe përcaktojnë efektet ndërveprimet e drogës për një pacient specifik.

Rëndësia e citokromit P450 për gastroenterologjinë

Rritur ndjeshëm në Kohët e fundit Interesi i gastroenterologëve për izoformat e citokromit P450 CYP2C19 dhe CYP3A4 është për shkak të rolit të tyre në metabolizmin e derivateve të benzimidazolit, të cilët përfshijnë të gjitha barnat nga grupi ATC A02BC “Inhibitorët e pompës së protonit” (omeprazol, panthorazopeprazoole, dhe, , , ,, ,,,, Është klinikisht e rëndësishme që gjeni CYP2C19 është polimorfik, dhe madhësia e efektit terapeutik të PPI-ve të ndryshme varet kryesisht nga gjendja e këtij gjeni tek pacienti.

Ndër PPI-të, lansoprazoli shfaq efektin më të madh frenues në CYP2C19, i ndjekur nga omeprazoli dhe esomeprazoli në një masë më të vogël. Efekti i rabeprazolit është edhe më i ulët, por tioesteri i tij, i formuar gjatë metabolizmit jo enzimatik, ka një efekt të rëndësishëm frenues në aktivitetin e CYP2C19. Pantoprazoli ka efektin më të vogël në CYP2C19. Pantoprazoli ka efektin më të madh frenues në CYP3A4 in vitro, i ndjekur nga (me uljen e efektit) omeprazoli, ezomeprazoli, rabeprazoli dhe lansoprazoli. Për pacientët që marrin medikamente të shumta, pantoprazoli është i preferueshëm midis PPI-ve (Bordin D.S.).

Metabolizmi i pesë frenuesve të pompës protonike.
Shigjetat më të errëta tregojnë rrugë më domethënëse metabolike.
Figura e marrë nga artikulli Marelli S., Pace F.

Në pjesëmarrje aktive CYP3A4 metabolizon domperidonin, cisapridin dhe numer i madh medikamente të tjera.

Një numër i barnave gastroenterologjike pengojnë citokromin CYP3A4, duke ndikuar kështu në farmakokinetikën e barnave të marra së bashku.

Problemi i ndërveprimit të drogës

Në praktikën moderne klinike, përdorimi i kombinuar i barnave është i përhapur, i cili shoqërohet me praninë e disa sëmundjeve te pacienti ose me efektivitetin e pamjaftueshëm të monoterapisë. Me terapi të kombinuar, ndërveprimet me ilaçe janë të mundshme. Përafërsisht 56% e pacientëve nën 65 vjeç dhe 73% e pacientëve mbi 65 vjeç po marrin më shumë se një mjekim. Marrja e dy medikamenteve çon në ndërveprimin e tyre në 6% të pacientëve. Përshkrimi i 5 (ose 10) barnave rrit shkallën e ndërveprimit deri në 50 (ose 100)%.

Kombinimet potencialisht të rrezikshme të barnave janë një problem serioz klinik. Ka dëshmi se nga 17 deri në 23% e kombinimeve të barnave të përshkruara nga mjekët janë potencialisht të rrezikshme. Vetëm në Shtetet e Bashkuara, 48 mijë pacientë vdesin çdo vit për shkak të ndërveprimeve të padëshiruara me ilaçe. FDA ka çregjistruar disa barna (përfshirë ilaçin prokinetik cisaprid) për shkak të ndërveprimeve të tyre potencialisht të rrezikshme me barna të tjera, duke përfshirë edhe vdekjet.

Mekanizmat kryesorë të ndërveprimeve të barnave shoqërohen me ndryshime në farmakokinetikën ose farmakodinamikën e tyre. Më e rëndësishmja, sipas ide moderne, janë ndryshime në farmakokinetikë gjatë metabolizmit të barit që përfshijnë citokromet P-450.

Një shembull i një ndërveprimi të rrezikshëm është ndërveprimi i zbuluar së fundmi i PPI-ve dhe klopidogrelit, i përdorur gjerësisht në trajtimin e pacientëve me sëmundje koronare zemrat. Për të zvogëluar rrezikun e komplikimeve gastrointestinale, pacientëve që marrin acid acetilsalicilik në kombinim me klopidogrel u përshkruhet një PPI. Meqenëse bioaktivizimi i klopidogrelit ndodh me pjesëmarrjen e CYP2C19, marrja e PPI-ve të metabolizuara nga ky citokrom mund të zvogëlojë aktivizimin dhe efektin antitrombocitar të klopidogrelit. Në maj 2009, në konferencën e Shoqatës për Angiografinë dhe Ndërhyrjet Kardiovaskulare (SCAI), u prezantuan të dhëna që tregojnë se përdorimi i njëkohshëm i klopidogrelit dhe PPI-ve rrit ndjeshëm rrezikun e infarktit të miokardit, goditjes në tru, anginës së paqëndrueshme, nevojës për ndërhyrje të përsëritura koronare dhe vdekjes koronare. (Bordin D .ME.).

Citokrom CYP2C19

Izoforma e citokromit P450 CYP2C19 (S-mefenitoin hidroksilaza) katalizon reaksionet e 5-hidroksilimit të unazës së piridinës dhe 5"-demetilimit në unazën e benzimidazolit. B Trupi i njeriut CYP2C19 ndodhet në hepatocitet.

Të gjitha llojet e mutacioneve të gjenit CYP2C19 mund të ndahen në tre grupe:

1. Pa mutacione (homozigote), ata janë gjithashtu metabolizues të shpejtë të PPI-ve.
2. Duke pasur një mutacion në një alel (heterozigot), një lloj i ndërmjetëm i metabolizmit.
3. Duke pasur mutacione në të dy alelet, ato janë gjithashtu metabolizues të ngadaltë të PPI-ve.

Prevalenca e gjenotipeve CYP2C19, lloji i metabolizmit dhe efekti i PPI-ve në trajtimin e sëmundjeve të lidhura me acidin jepen në tabelë:

Genotipi CYP2C19	Prevalenca (Tkach S.M. et al., 2006)			Lloji i metabolizmit	Gjysma e jetës së PPI, T½, orë (Lapina T.L.)	Efekti frenues acid i PPI-ve
		Kaukaziane	Racë mongoloide
Nuk ka mutacione (homozigote)	90% e popullsisë Kaukaziane	50,6 %	34,0 %	Shpejt	1	I shkurtër
Mutacion në rrugicën e parë (heterozigotët)	10% e popullsisë Kaukaziane	40,5 %	47,6 %	E ndërmjetme	-	Mesatare
Mutacion në të dyja rrugicat	20-30% e popullsisë aziatike	3,3 %	18,4 %	I ngadalshëm	2–10	Lartë

Metabolizuesit e ngadaltë dallohen nga metabolizuesit e shpejtë dhe të ndërmjetëm me një përqendrim dyfish më të lartë të PPI në plazmën e gjakut dhe gjysmën e jetës. Polimorfizmi i gjenit që kodon izoformën 2C19 përcakton shkallë të ndryshme të metabolizmit të PPI tek pacientët. Në lidhje me sa më sipër, zgjedhja e PPI-ve rekomandohet të kryhet nën mbikëqyrje pH-metri ditore(Khavkin A.I., Zhikhareva N.S., Drozdovskaya N.V.).

• CYP2C19 metabolizon në mënyrë aktive barnat e mëposhtme: ilaqet kundër depresionit triciklik (amitriptyline, clomipramine, imipramine), antidepresiv - frenues selektiv i rimarrjes së serotoninës, citalopram, antidepresiv - frenues MAO, moclobemide, antikonvulsantët, p dazepam), frenuesit e pompës protonike s (omeprazol, panthorazol, lansoprazol, rabeprazol dhe esomeprazol), ilaçi antimalarial, proguanil, NSAIDs diclofenac dhe indomethacin, si dhe: warfarin, gliclazide, clopidogrel, propranolol, cyclophosphamide, proguanil dol, vorikonazoli dhe të tjerët
• Frenues të fortë të CYP2C19: moclobemide, fluvoxamine, chloramphenicol (chloramphenicol)
• Frenuesit jospecifik të CYP2C19: omeprazol dhe lansoprazol PPI, cimetidinë bllokues H2, indometacinë NSAID, si dhe fluoksetinë, felbamat, ketokonazol, modafinil, okskarbazepinë, probenecid, tiklopidinë, topiramat
• Induktorët e CYP2C19: rifampicina, artemisinina, karbamazepina, norethisteroni, prednizoni, kantarioni.

Efekti i gjenotipeve të ndryshme të CYP2C19 në efikasitetin e çrrënjosjes Helicobacter pylori

Pacientët me gjenotipin e metabolizuesve "të shpejtë" kanë një metabolizëm të shpejtë të frenuesve të pompës protonike, prandaj, efekti antisekretues i marrjes së këtyre të fundit është më pak i theksuar tek ata sesa tek individët me fenotipet e metabolizuesve "të ndërmjetëm" dhe "të ngadaltë". Ndryshimet në efektin antisekretues mund të përcaktojnë shkallë më të ulët të çrrënjosjes Helicobacter pylori në metabolizuesit "të shpejtë". Kështu, ka më shumë efikasitet të lartë Terapia e çrrënjosjes në pacientët me gjenotipe të metabolizuesve "të ngadaltë" (88.9%) dhe "të ndërmjetëm" (82.7%) është më i lartë në krahasim me ata "të shpejtë" (shih figurën).

Ndikimi i gjenotipeve të ndryshme të CYP2C19 në efektivitetin e çrrënjosjes së Helicobacter pylori.
BM - metabolizues "të shpejtë", PM - metabolizues "të ndërmjetëm", ​​MM - metabolizues "të ngadaltë" (Maev I.V. et al.)

Për shkak të faktit se studimet gjenetike molekulare janë të paarritshme për një mjek praktik, metabolizuesit "të shpejtë" mund të dyshohen bazuar në vazhdimësinë e sindromës së dhimbjes së barkut në ditën e 3-4 nga fillimi i marrjes së PPI-ve, si dhe duke marrë parasysh dinamika e ngadaltë endoskopike gjatë epitelizimit të erozioneve dhe defekteve ulcerative cikatare te pacienti. Nga ana tjetër, pamjaftueshmëria e efektit antisekretues të terapisë PPI mund të verifikohet me metodën e pH-metrisë ditore intragastrike (Maev I.V. et al.).

Citokrom CYP3A4

Enzima CYP3A4 katalizon reaksionin e sulfoksidimit, duke çuar në formimin e një grupi sulfonik. CYP3A4 është një nga citokromet më të rëndësishme për farmaceutikë, pasi biotransformohet nga të paktën, pjesërisht, rreth 60% e barnave të oksiduara. Megjithëse aktiviteti i CYP3A4 ndryshon shumë, ai nuk i nënshtrohet polimorfizmit gjenetik. Vendndodhja e CYP3A4 në membranat apikale të enterociteve dhe hepatociteve të zorrëve të vogla lehtëson metabolizmin e barnave përpara se ilaçi të hyjë në qarkullimin sistemik, i cili njihet si "efekti i kalimit të parë".

Një defekt gjenetik në CYP3A4 mund të shkaktojë sindromi sekondar e zgjatur Intervali QT kur merrni cisapride dhe, si pasojë, zhvillimi i disritmisë kardiake (Khavkin A.I. et al.).

• CYP3A4 është enzima kryesore në metabolizmin e barnave të mëposhtme: imunosupresantët (ciklosporina, sirolimus, tacrolimus), barnat e përdorura në kimioterapi (anastrozole, ciklofosfamidi, docetaxel, erlotinib, tirfostin, etoposide, ifosfamide, paclitineposide, vinni, takolitaksele. , gefitinib), antimykotikë (clotrimazol, ketokonazol, itraconazol),

Citokromet P450

Mbifamilja e citokromit P-450 (CYP-450) është përgjegjëse për oksidimin mikrosomal dhe është një grup enzimash me shumë izoforma (më shumë se 1000), të cilat jo vetëm metabolizojnë barnat, por marrin pjesë edhe në sintezën e hormoneve steroide, kolesterolit dhe të tjera. substancave.

Sasia më e madhe e citokromit gjendet në hepatocitet, si dhe në organe si zorrët, veshkat, mushkëritë, truri, zemra. Bazuar në homologjinë e sekuencave nukleotide dhe aminoacide, izoenzimat e citokromit ndahen në familje, të cilat, nga ana tjetër, ndahen në nënfamilje. Përfaqësuesit e familjeve të ndryshme ndryshojnë në specifikat e substratit dhe rregullatorët e aktivitetit (indukuesit dhe frenuesit). Megjithëse anëtarët individualë të familjeve mund të kenë specifika "të kryqëzuara" dhe induktorë dhe frenues "të kryqëzuar". Kështu, është treguar se ilaçi antiviral ritonavir metabolizohet nga shtatë enzima (CYP1A1, CYP2A6, CYP2C9, CYP2C19, CYP2D6, CYP2E1, CYP3A4) dhe cimetidina frenon katër enzima (CYP2P3YA2, CYP2P3YA2, CYP2P3YA2, CYP2P3YA2, CYP2P3YA2, CYP2C19). Citokromet më të rëndësishme për biotransformimin e barnave janë CYP1A1, CYP2A2, CYP2C9, CYP2C19, CYP2D6, CYP2E1, CYP3A4, CYP3A5. Kontributi relativ i citokromeve të ndryshme dhe enzimave të tjera të detoksifikimit të fazës I në metabolizmin e barnave është paraqitur në figurën 7.2.2.

Çdo izoenzimë e citokromit P-450 kodohet nga gjeni i vet, i cili lokalizohet në kromozome të ndryshme. Disa nga këto gjene kanë pseudogjene (kopje të pashprehura) të vendosura afër tyre, të cilat e komplikojnë ndjeshëm testimin gjenetik.

Për shkak të polimorfizmit të gjeneve metabolike, aktiviteti i enzimave përkatëse mund të ndryshojë ndjeshëm midis individëve. Në varësi të këtyre karakteristikave ndërindividuale, dallohen tre grupe individësh, të ndryshëm në aktivitetin e një ose një tjetër enzime metabolike. Këta janë të ashtuquajturit metabolizues "të gjerë" - njerëz me shpejtësi normale metabolizmi i barnave (shumica e popullsisë), metabolizuesit "të ngadaltë" (individët me një shkallë të reduktuar të metabolizmit të barnave të caktuara) dhe metabolizuesit "të shpejtë" ("mbi aktiv") - individët me shpejtësi të rritur biotransformimi i disa barnave. Përqindja e metabolizuesve "të ngadaltë" dhe "të shpejtë" për enzimat individuale metabolike zbulon dallime të rëndësishme ndërpopulluese. Në të njëjtën kohë, nuk ka gjithmonë një korrelacion të plotë midis gjenotipit dhe fenotipit në shkallën e metabolizmit të ilaçit, gjë që tregon nevojën për të përdorur kontrollin biokimik gjatë gjenotipizimit të enzimave metabolike.

Le të shqyrtojmë veçoritë funksionale polimorfizmi i gjeneve kryesore të superfamiljeve të citokromit CYP-450 të përfshirë në metabolizmin e barnave. Informacione të hollësishme në lidhje me vetitë e enzimave metabolike, karakteristikat e tyre të substratit dhe polimorfizmin gjenetik mund të gjenden në një seri monografish vendase dhe tekste shkollore mbi farmakogjenetikën klinike.

Familja P-450 CYP1 metabolizon një pjesë relativisht të vogël të ksenobiotikëve, më të rëndësishmit prej të cilëve janë hidrokarburet aromatike policiklike (PAH), përbërësit kryesorë të tymit të duhanit.

Një rol veçanërisht të rëndësishëm në këtë i takon gjeneve CYP1A1 dhe CYP1A2, të lokalizuara në kromozomin 15. Shprehja e të dy gjeneve rregullohet nga një kompleks i formuar nga receptori Ah me molekulën induktuese PAH, i cili depërton në bërthamë dhe stimulon në mënyrë specifike shprehjen e këto gjene.

CYP1A1 kodon një proteinë me aktivitet arilhidrokarbonat hidroksilazë, e cila kontrollon metabolizmin fillestar të PAH që çon në formimin e kancerogjenëve (për shembull, benzopireni, i cili formohet gjatë pirjes së duhanit). Polimorfizmi i gjenit të CYP1A1 shkaktohet nga mutacionet me tre pika: C4887A dhe A4889G në ekzonin 7 dhe T6235C në rajonin 3'-anësor. Zëvendësimi G4889(Val)+C6235 karakterizohet nga shfaqja e alelit "të shpejtë" *2B. Ka aktivitet 3 herë më të lartë në krahasim me alelin e tipit të egër. *2B ndodh në pothuajse 7% të Kaukazianëve dhe konsiderohet një faktor rreziku për kancerin e mushkërive. Është treguar se në prani të alelit *2B tek duhanpirësit, rreziku i zhvillimit të kancerit të mushkërive në krahasim me joduhanpirësit rritet me më shumë se shtatë herë. Rreziku bëhet edhe më i madh nëse, përveç alelit *2B të gjenit CYP1A1, individi duhanpirës ka edhe një alel "të mangët" të gjenit GSTM1. Alelet *2A (C6235) dhe *4 (A4887(Asp) shfaqen në popullatë me një frekuencë prej vetëm 1-3%.Për më tepër, aleli *2A shoqërohet me një predispozitë trashëgimore ndaj leuçemisë dhe rezistencë ndaj terapisë medikamentoze për këtë sëmundje. .

Produkti i gjenit CYP1A2 metabolizon vetëm PAH, por edhe komponime si kafeina, teofilina etj. Është treguar se prania e alelit *1A të gjenit CYP1A2 pengon metabolizmin e barnave si kafeina, deazepam, verapamil, metadon, teofilinë, estradiol.

Familja P-450 CYP2 përfaqësohet nga një grup enzimash funksionalisht më të rëndësishme që metabolizojnë një numër të madh ilaçesh të ndryshme. Aktiviteti i tyre tregon një varësi të theksuar nga polimorfizmi gjenetik.

Nënfamilja CYP2A është izoenzima më e rëndësishme e kësaj nënfamiljeje. Ai është i përfshirë në shndërrimin e nikotinës në kotininë, në hidroksilimin e kumarinës dhe ciklofosamidit dhe kontribuon në metabolizmin e ritonavirit, paracetamolit dhe acidit valproik. CYP2A6 është i përfshirë në bioaktivizimin e përbërësve të tymit të duhanit - nitrozaminave, të cilat shkaktojnë kancer të mushkërive. Gjeni CYP1A6 është i lokalizuar në kromozomin 19 në vendndodhjen 19q13.2. Gjeni shprehet kryesisht në mëlçi. Është treguar se aleli *4 i gjenit CYP1A6 është mbrojtës, d.m.th., lidhet me një rrezik më të ulët të kancerit të mushkërive. Prania e aleleve *2 dhe *3 shoqërohet me metabolizëm të reduktuar të kumarinës, i cili është i rëndësishëm gjatë dozimit të këtij ilaçi për shkak të hepatotoksicitetit të mundshëm.

Nënfamilja CYP2B. Të gjitha enzimat në këtë nënfamilje induktohen nga fenobarbitali. Enzima më e rëndësishme është CYP2B6, e cila metabolizon shumë ilaçe citotoksike (ciklofosfamidi), antiviralë (efavirenz dhe nevirapinë), antidepresivë (bupropion), anestetikë (propofol) dhe opioidë sintetikë (metadone), dhe gjithashtu është i përfshirë në metabolizmin e steroideve endogjene. Gjeni CYP2B6 lokalizohet në të njëjtin vend si gjeni CYP2A6 dhe shprehet kryesisht në mëlçi. Prania e aleleve të ngadalta të gjenit CYP2B6 (*2, *4, *5, *6) redukton shkallën metabolike barna antivirale, e cila çon në ulje të pastrimit dhe rrit rrezikun e komplikimeve nga sistemi nervor qendror.

Nënfamilja CYP2C luan një rol kyç në metabolizmin e shumë barnave. Një veti e zakonshme e këtyre izoenzimave është prania e aktivitetit të 4-hidrolazës kundër ilaçit antikonvulsant mefenitoinë.

Veçanërisht i rëndësishëm për farmakogjenetikën klinike është testimi i polimorfizmit të gjenit CYP2C9 që ndodhet në lokalizimin 10q24. Gjeni shprehet kryesisht në mëlçi dhe është metabolizuesi kryesor i frenuesve të receptorit të angiotenzinës (losartan dhe irbersartan). Nënshtresat e tij përfshijnë gjithashtu antikoagulantë (warfarin), barna për uljen e glukozës (glipizid), antikonvulsantët (fenitoinë, diazepam), antidepresivë (amitriptilinë, clomipramine, imipramine), frenuesit e pompës së protonit (omeprazol), barna josteroidale anti-inflamatore, ibuprofen, piroksikam), tolbutaminë. Siç u përmend, analiza e polimorfizmit të gjenit CYP2C9 ishte testi i parë gjenetik i miratuar zyrtarisht (shih më lart). Numri i individëve me aktivitet të reduktuar të kësaj enzime në popullatën vendase është deri në 20%. Në të njëjtën kohë, për të shmangur efektet anësore të padëshiruara, doza terapeutike e barnave të mësipërme në bartësit e aleleve *2 dhe *3 të gjenit CYP2C9 duhet të reduktohet me 2-4 herë.

Geni CYP2C19 lokalizohet në lokalizimin 10q24.1-q24.3 dhe shprehet në mëlçi. Produkti i tij proteinik është enzima kryesore në metabolizmin e frenuesve të pompës protonike (omeprazol) dhe antikonvulsantët(proguanil, acid valproik, diazepam, barbiturate). Frekuenca e alelit të tij "të ngadaltë" (*2) në popullatën evropiane varion nga 5 në 200%.

Nënfamilja CYP2D. Citokromi CYP2D6 metabolizon rreth 20% të të gjithë barnave të njohura. Gjeni CYP2D6 është i lokalizuar në kromozomin 22 në vendndodhjen 22q13.1. Vendi kryesor i shprehjes së tij është mëlçia. Aktualisht, më shumë se 36 alele janë identifikuar në gjenin CYP2D6, disa prej tyre karakterizohen nga mungesa produkt proteinik, ndërsa të tjera çojnë në shfaqjen e një enzime me veti të ndryshuara. Substratet e enzimës CYP2D6 janë medikamente të përdorura gjerësisht në praktikën klinike, si beta-bllokuesit, ilaqet kundër depresionit, substancat antipsikotropike, antiaritmikët, antipsikotikët, ilaçet antihipertensive, frenuesit e monooksidit të reduktazës, derivatet e morfinës, neurotransmetuesit (dopaminikët), analatezët (dopaminikë). Duke marrë parasysh që rreth 6-10% e kaukazianëve janë metabolizues të ngadaltë të kësaj enzime, ekziston një nevojë e dukshme për testimin gjenetik të CYP2D6 për të rregulluar dozat e këtyre barnave. Përveç kësaj, alelet "funksionalisht të dobësuara" të këtij gjeni shoqërohen me një predispozitë trashëgimore ndaj sëmundje të rënda, si kanceri i mushkërive, kanceri i zorrëve etj.

Nënfamilja CYP2E. Citokromi CYP2E1 është një enzimë e induktueshme nga etanolinë. Substratet e tij janë tetrakloridi i karbonit, dimetilnitrozamina. Ka të dhëna që CYP2E1, së bashku me CYP1A2, është i përfshirë në shndërrimin e paracetamolit në N-acetilbenzoquinoneimine, i cili ka një efekt të fuqishëm hepatotoksik. Përveç kësaj, është izoenzima më e rëndësishme e grupit të citokromeve që oksidojnë kolesterolin lipoprotein me densitet të ulët, i cili, nga ana tjetër, çon në formimin e pllakave aterosklerotike. Gjeni CYP2E1 është i lokalizuar në vendndodhjen 10q24.3-qter dhe shprehet në mëlçinë e njerëzve të rritur. Polimorfizmi Taq1 në gjenin CYP2E1 çon në një ulje të aktivitetit të kësaj enzime. Homozigotet M/M për alelin e dobësuar të gjenit CYP2E1 shfaqin ndjeshmëri e rritur ndaj barnave të mësipërme për shkak të detoksifikimit të tyre të vonuar.

Familja e citokromit P-450 CYP3

Nënfamilja CYP3A është më e shumta. Ai përbën rreth 30% të të gjitha izoenzimave të citokromit P-450 në mëlçi dhe 70% të të gjitha izoenzimave në muret e traktit gastrointestinal. Enzimat më domethënëse janë CYP3A4 dhe CYP3A5, gjenet e të cilave janë të lokalizuara në lokusin 7q22.1. Gjeni CYP3A4 shprehet kryesisht në mëlçi dhe në traktit gastrointestinal- CYP3A5.

Enzima CYP3A4 metabolizon mbi 60% të të gjitha barnave dhe luan një rol të madh në metabolizmin e testosteronit dhe estrogjeneve. Variantet alelike të gjenit CYP3A4 janë shumë të shumta, por të dhënat për efektin e tyre në farmakokinetikën e barnave përkatëse janë kontradiktore.

Enzima CYP3A5 metabolizon disa nga barnat me të cilët ndërvepron CYP3A4. Është treguar se prania e alelit *3 të gjenit CYP3A5 çon në një ulje të pastrimit të barnave të tilla si alprazalam, midazolam dhe saquinavir.

Paraoksonaza është një enzimë përgjegjëse për sintezën e paraoksonazës, një proteinë e plazmës së gjakut. Përveç kësaj, enzima inaktivizon komponimet organofosforike, organofosfatet, karbamatet dhe esteret e acidit acetik. Disa nga këto substanca janë agjentë kimikë të luftës - sarin, soman, tabun. Nga tre izoformat e njohura, enzima PON1 është më e rëndësishmja. Gjeni i tij lokalizohet në lokalizimin 7q21.3. Polimorfizmi më domethënës dhe i studiuar është zëvendësimi i glutaminës me argininë në pozicionin 192 (polimorfizmi L/M). Aleli M është treguar të jetë i lidhur me metabolizmin e reduktuar të komponimeve organofosforike.

Aleli M dhe gjenotipi M/M rrisin rrezikun e zhvillimit të sëmundjes së Parkinsonit, veçanërisht në kombinim me alelin 5 të gjenit GSTP1 dhe shoqërohen me formimin e pllakave aterosklerotike.

Alkooli dhe dehidrogjenazat aldehide

Dehidrogjenaza e alkoolit është një enzimë kyçe në katabolizmin e etanolit dhe alkooleve të tjera, duke oksiduar alkoolet në aldehide. Tek të rriturit, gjeni ADH1B shprehet në mëlçi. Ekziston një dinamikë e caktuar e nivelit të shprehjes së saj në varësi të moshës. Gjeni ADH1B (ADH2) lokalizohet në vendndodhjen 4q22. Polimorfizmi më i studiuar është G141A. Është treguar se aleli A shoqërohet me rritjen e aktivitetit të enzimës, gjë që çon në akumulimin e tepërt të produkteve metabolike të ndërmjetme - aldehideve, të cilat kanë një efekt toksik të theksuar. Individët me alelin A të gjenit ADH1B kanë ndjeshmëri të shtuar ndaj etanolit dhe janë më pak të ndjeshëm ndaj alkoolizmit.

Ekzistojnë gjithashtu dy dehidrogjenaza aldehide të pranishme në qelizat e mëlçisë: ALDH1 (citosolike) dhe ALDH2 (mitokondriale). Gjeni ALDH2 lokalizohet në vendndodhjen 12q24.2, produkti i tij luan një rol kyç në shndërrimin e aldehideve toksike në acidet karboksilike përkatëse, të cilat hiqen lehtësisht nga trupi. ALDH2 luan një rol të rëndësishëm në katabolizmin e alkoolit. Dihet se përfaqësuesit e racës së verdhë intoksikimi me alkool shkaktohet nga mungesa e ALDH2 në pothuajse 50% të popullsisë. Polimorfizmi në gjenin ALDH2 rezulton në zëvendësimin e Glu-së në pozicionin 487 të proteinës (alele ALDH2*1) me Lys (alele ALDH2*2). Aleli ALDH2*2 kodon një enzimë me aktivitet të reduktuar. Në heterozigotet, aktiviteti i enzimës zvogëlohet me 10 herë. Enzima ALDH2 është e përfshirë në patogjenezën e kancereve të ndryshme që lidhen me konsumimin e tepërt të alkoolit - karcinoma hepatocelulare, kanceri i ezofagut, faringut dhe zgavrës me gojë.

Marrja intensive e alkoolit në individë me variante alelike të pafavorshme të gjeneve ADH1B dhe ALDH2 mund të çojë në zhvillimin e shpejtë të komplikimeve të mëlçisë: sëmundje të alkoolit dhe cirrozë të mëlçisë.

Polipeptidi 9 i nënfamiljes C të citokromit P450 (CYP2C9). Zbulimi i mutacionit A1075C (Ile359Leu).

Emri i gjenit -CYP2C9

Lokalizimi i gjenit në kromozom– 10q23.33

• *1/*1
• *1/*3
• *3/*3

Shfaqja në popullatë

Alele CYP2C9*3 ndodh tek evropianët me një frekuencë prej 6%.

Lidhja e markerit me metabolizmin e barnave

Është duke u studiuar për të përcaktuar efektivitetin fiziologjik të përdorimit të barnave: antikoagulantë oralë nga klasa e kumarinës (warfarin), derivatet e sulfoniluresë, analgjezikët jo-narkotikë (tenoksikam, flurbiprofeni, lornoksikami, lornoksikami), losartani dhe irbesartani II (angiotenersin). ).

Informacione të përgjithshme rreth studimit

Ilaçi më i zakonshëm që përdoret për parandalimin dhe trajtimin e komplikimeve tromboembolike është warfarina (Coumadin). Është përshkruar për përdorim afatgjatë në një sërë rastesh që lidhen me rritjen e koagulimit të gjakut, si dhe në periudha postoperative për të parandaluar formimin e mpiksjes së gjakut për shkak të operacionit. Shpesh praktikohet t'u jepet ilaçi njerëzve që kanë pësuar goditje në tru ose infarkt miokardi.

Për të arritur efektin e barnave, është i nevojshëm bioaktivizimi i tyre në trup (transformimi në një formë aktive) në qelizat e mëlçisë (hepatocitet) nga sistemi i enzimës citokrom P450 (CYP). Gjenet që kodojnë këto enzima janë polimorfike dhe shpesh gjenden alele që kodojnë formimin e enzimave me funksion të reduktuar ose të munguar.

Aktiviteti i citokromeve, përveç veçorive strukturore të gjeneve që i kodojnë ato, ndikohet nga faktorë të tillë si mosha, pesha trupore, mënyra e jetesës, zakone të këqija, veçoritë dietike, sëmundjet shoqëruese, medikamentet. Këta faktorë janë përgjegjës për formimin e karakteristikave individuale të punës së enzimave P450 dhe përcaktojnë natyrën e metabolizmit të shumicës së barnave. Enzima kryesore e biotransformimit antikoagulantë indirekteështë një izoenzimë e citokromit P450 CYP2C9.

Gjeni CYP2C9 lokalizuar ne kromozomin 10 ne regjionin 10q23.33. Ka variante gjenesh (alele) CYP2C9, që kodon formimin e një enzime me funksion të reduktuar ose të munguar. Varianti i gjenit që mbart një zëvendësim pikësor të adeninës për citozinë në pozicionin 1075 (A1075C) çon në një ulje të aktivitetit metabolik të enzimës dhe emërtohet CYP2C9*3. Një zëvendësim i vetëm nukleotid rezulton në një zëvendësim të aminoacidit izoleucinë për leucinën (Ile359Leu) në enzimën CYP2C9. Kështu sintetizohet një enzimë me funksion të ndryshuar, aktiviteti i së cilës është më pak se 5% e aktivitetit të enzimës *1. Varianti kryesor (i pandryshuar) i gjenit është caktuar si CYP2C9*1.

Gjenotipi më i zakonshëm shkakton metabolizëm normal të warfarinës dhe emërtohet CYP2C9 *1/*1.

Marker gjenetik CYP2C9*3(gjenotipet *3/*3 dhe *3/*1) shoqërohet me një ndryshim në aktivitetin funksional të enzimës citokrom P450, e cila redukton shkallën e eleminimit të warfarinës nga trupi. Prania e alelit *3 te një pacient çon në një ulje të ndjeshme të aktivitetit të izoenzimës citokrom, e cila rrit efektin antikoagulues të barnave deri në 7 herë dhe mund të shkaktojë zhvillimin e komplikimeve të tilla si gjakderdhja e brendshme e gjerë dhe episodet e hipokoagulimi i tepruar.

Oksidimi mikrozomal është një sekuencë reaksionesh që përfshijnë oksigjenazat Dhe NADPH, duke çuar në futjen e një atomi oksigjeni në përbërjen e një molekule jopolare dhe shfaqjen e hidrofilitetit në të dhe rrit reaktivitetin e saj.

Reagimet oksidimi mikrozomal kryhet nga disa enzima të vendosura në membranat e retikulit endoplazmatik (në rast in vitro quhen membrana mikrosomale). Enzimat organizojnë zinxhirë të shkurtër që përfundojnë me citokrom P 450.

Reaksionet e oksidimit mikrozomal përfshijnë në reagimet e fazës 1 dhe kanë për qëllim t'i japin vetitë polare një molekule hidrofobike dhe/ose të rrisin hidrofilitetin e saj, duke rritur reaktivitetin e molekulave për të marrë pjesë në reaksionet e fazës 2. Në reaksionet e oksidimit ndodh formimi ose lirimi i grupeve hidroksil, karboksil, tiol dhe amino, të cilët janë hidrofilë.

Enzimat e oksidimit mikrozomal ndodhen në rrjetën endoplazmatike të lëmuar dhe janë oksidaza me funksion të përzier(monoksigjenazat).

Citokrom P450

Proteina kryesore e oksidimit mikrozomal është hemoproteina - citokrom P 450. Në natyrë, ka deri në 150 izoforma të kësaj proteine, të cilat oksidojnë rreth 3000 substrate të ndryshme. Raporti i izoformave të ndryshme të citokromit P450 ndryshon për shkak të karakteristikave gjenetike. Besohet se disa izoforma janë të përfshira në biotransformimin e ksenobiotikëve, ndërsa të tjerët metabolizojnë komponimet endogjene (hormonet steroide, prostaglandina, acidet yndyrore, etj.).

Citokrom P450 bashkëvepron me oksigjenin molekular dhe përfshin një atom oksigjeni në molekulën e substratit, duke kontribuar në shfaqjen (rritje) të hidrofilitetit të tij, dhe tjetrin - në molekulën e ujit. Reagimet kryesore të tij janë:

• Delkilimi oksidativ, i shoqëruar nga oksidimi i grupit alkil (në atomet N, O ose S) në aldehid dhe eleminimi i tij,
• oksidimi (hidroksilimi) i përbërjeve jopolare me unaza alifatike ose aromatike,
• oksidimi i alkooleve në aldehidet përkatëse.

Puna e citokromit P 450 sigurohet nga dy enzima:

• NADH-citokrom b5 oksidoreduktazë, përmban FAD,
• NADPH-citokrom P 450 oksidoreduktaza, përmban FMN Dhe FAD.

Skema e pozicioneve relative të enzimave të oksidimit mikrozomal dhe funksionet e tyre

Të dy oksidoreduktazat marrin elektrone nga ekuivalentët e reduktuar përkatës dhe i transferojnë ato në citokromin P 450. Kjo proteinë, pasi ka bashkuar më parë një molekulë të substratit të reduktuar, lidhet me një molekulë oksigjeni. Pasi ka marrë një elektron tjetër, citokromi P 450 përfshin atomin e parë të oksigjenit në substratin hidrofobik (oksidimi i substratit). Në të njëjtën kohë, ndodh reduktimi i atomit të dytë të oksigjenit në ujë.

Sekuenca e reaksioneve të hidroksilimit të substrateve me pjesëmarrjen e citokromit P450

Një tipar thelbësor i oksidimit mikrozomal është aftësia për të nxitur ose frenuar, d.m.th. për një ndryshim në fuqinë e procesit.

Induktorët janë substanca që aktivizojnë sintezën e citokromit P 450 dhe transkriptimin e mARN-së përkatëse. Ata janë

1. Spektër të gjerë veprime që kanë aftësi të stimulojnë sintezën e citokromit P 450, NADPH-citokrom P 450 oksidoreduktazës dhe glukuronil transferazës. Përfaqësuesit klasikë janë derivatet e acidit barbiturik - barbiturate, Ky grup përfshin gjithashtu diazepam, karbamazepinë, rifampicina dhe etj.

2. Spektri i ngushtë dhe veprimet, d.m.th. stimuloni një nga format e citokromit P 450 - hidrokarburet aromatike policiklike ( metilkolantren, spironolakton), etanol.

Për shembull, etanol stimulon sintezën e izoformës P 450 2E1 (oksidaza e alkoolit), e cila është e përfshirë në metabolizmin e etanolit, nitrozaminave, paracetamolit etj.
Glukokortikoidet induktojnë izoformën P 450 3A.

Frenuesit e oksidimit mikrozomal lidhen me pjesën proteinike të hekurit të citokromit ose hemit. Ato ndahen në:

1. E kthyeshme

• e drejtpërdrejtëveprimet- oksid karboni ( CO), antioksidantë,
• indirekteveprimet, d.m.th. ndikim nëpërmjet produkteve të ndërmjetme të metabolizmit të tyre, të cilat formojnë komplekse me citokromin P 450 - eritromicina.

2. E pakthyeshme frenuesit - alopurinol, aminazine, progesterone, gojore kontraceptivët, teturam, fluorouracil,

Vlerësimi i reaksioneve të fazës 1

Oksidimi mikrozomal mund të vlerësohet në mënyrat e mëposhtme:

• përcaktimi i aktivitetit të enzimës mikrosomale pas biopsisë,
• mbi farmakokinetikën e barnave,
• duke përdorur shënues metabolikë ( test antipirine).

Testi i antipirinës

Subjekti e merr atë në mëngjes me stomakun bosh amidopirina në masën 6 mg/kg peshë trupore. 4 porcione të urinës mblidhen në intervale nga 1 deri në 6 orë, përkatësisht 6-12, 12-24 dhe 45-48 orë. Vëllimi i urinës matet. Jo më vonë se 24 orë më vonë, urina centrifugohet ose filtrohet. Më pas, ekzaminohet përqendrimi i 4-aminoantipirinës dhe metabolitit të tij N-acetil-4-aminoantipirin në urinë.