Tsütokroom p450 vormid. P450 tsütokroomid. Inimese tsütokroom P450 geenid

Polunina T.E.

Oksana Mihhailovna Drapkina

Jätkame oma programmi. Meie günekoloogiateemalised loengud ja arutelud hakkavad lõppema, oleme määrused täielikult sisse saanud, nii et proovime sellest mitte välja minna. Professor Polunina Tatjana Evgenievna avab gastroenteroloogia sektsiooni. Loengud "Tsütokroom P450 perekonna roll mittealkohoolse rasvmaksahaiguse patogeneesis ja ravis."

Tatjana Evgenievna Polunina, professor, arstiteaduste doktor:

- Tsütokroomid P450 (CYP 450) - see on inimkeha universaalsete ensüümide suure perekonna nimi. Tsütokroomid P450 mängivad olulist rolli paljude ühendite, näiteks endogeensete ühendite (steroidid, sapphapped, rasvhapped, prostaglandiinid, leukotrieenid, biogeensed amiinid) ja ka eksogeensete ühendite (ravimid, tööstuslikud saasteained, pestitsiidid, kantserogeenid ja mutageenid) oksüdatsioonis. , viimaseid nimetatakse ksenobiootikumideks.

Sellel slaidil näete, kus asuvad tsütokroomid P450. Need asuvad hepatotsüütides, tsütosoolis. Endoplasmaatiline retikulum on asukoha määramise aluseks. Ja eriti lipiidmembraanil, mis sisaldab fosfolipiidide kaksikkihti, on sellel mitu ühendatud struktuuri. See on tsütokroom, mis sisaldab raudvalku, nja oksidoreduktaasi, mis kaasatakse ainevahetuskompleksi ravimid ja eespool esitatud ksenobiootikumid.

Selle rühma kõige levinumad esindajad, kelle poole arstid pöörduvad, on tsütokroomid P452 AC, P450 2D, P450 2E1, P450 3A4. Need ensüümid katalüüsivad mitmesuguseid metaboolseid reaktsioone ja üks tsütokroom võib metaboliseerida mitut erineva keemilise struktuuriga ravimit. Samal ravimil on erinev toime tsütokroom P450-le ja erinevatele organitele. Ja siin on kõige olulisem tsütokroom, millele me tähelepanu pöörame, tsütokroom P450 2E - tsütokroom P450 kõige olulisem isoensüüm, mis lagundab madala tihedusega lipoproteiine.

Praegu on välja töötatud meetodid mitte ainult fenotüpiseerimiseks, mis põhinevad teatud tsütokroom P450 isoensüümide substraadispetsiifilisusel, vaid ka konkreetse ensüümi aktiivsuse ja metabolismi määrab markersubstraadi farmakokineetika ja muutused tsütokroom P450 isoensüümide kontsentratsioonides. muutumatul kujul ja selle metaboliit. Kuid tsütokroom P450 isoensüümide määramine vastavate isoensüümide geenide tuvastamise teel toimub polümeraasi ahelreaktsiooni abil. Seda nimetatakse tsütokroom P450 isoensüümi genotüpiseerimiseks.

Sellel slaidil näeme, et hepatotsüütides on koht, kus paikneb endoplasmaatiline retikulum, P450 tsütokroomid, mida on üle 50, ja ravimid, mis lagunevad teatud tsütokroomis, mõnel juhul ühineb see tsütokroomiga. tsütokroom ja moodustab vesiikulid, mis kahjustavad hepatotsüüte, põhjustades samas stressi ja tsütokiine; viib kasvaja nekrootilise faktori aktiveerumiseni ja on eelkõige kaspaaside käivitamise käivitav tegur, mis avaldub katalüütiliste protsessidega.

Alkoholivaba rasvmaksahaigust, mis hiljem identifitseeriti kui nosoloogilist üksust, on alates 1980. aastast nimetatud mittealkohoolseks rasvmaksahaiguseks (NAFLD), mis on leidnud alkoholi mitte kuritarvitavate patsientide maksas sarnaseid muutusi. alkoholikahjustustest.

Mittealkohoolse rasvmaksahaiguse loomulik kulg hõlmab algstaadiumina steatoos, mis ilma progresseerumiseta võib olla asümptomaatiline, ja steatohepatiit, millega kaasnevad kohutavad autonoomsed ilmingud, tsütolüüsi sündroom ja düspeptilised ilmingud. Fibroosi tekkega tekib üsna tõsine probleem - tulevikus areneb maksatsirroos ning portaalhüpertensioon ja kartsinoom.

Tahaksin juhtida teie tähelepanu asjaolule, et Kiernan pakkus juba 1894. aastal välja teatud maksa arhitektoonika, mis koosneb talastruktuurist. Hulknurksetest hepatotsüütidest koosnevate talade perifeerias on kolmik: sapijuha, portaalveen ja arter. See slaid kujutab normaalset tervet maksa ja hepatotsüütide rasvainfiltratsiooni. Maksa steatoos, mis on mittealkohoolse rasvmaksahaiguse arengu üks esimesi faase, on sellel diagrammil esitatud morfoloogilisel kujul.

Järgmine võimalus põletikulise protsessi arendamiseks, mis viib kiudkoesse, selle levikusse maksa kaudu, näeme steatohepatiiti ja hiljem maksatsirroosi koos portaalhüpertensiooni tekkega. Enamasti on see maksa mikronodulaarne tsirroos, mis on juba selgelt tuvastatud mittealkohoolse rasvmaksahaiguse arengufaasis, sellega kaasneb portaalhüpertensioon, söögitoru veenilaiendid, mao, tüsistused, mis on tüüpilised. maksatsirroos ja surm.

Mittealkohoolse steatohepatiidi korral tekivad kõige sagedamini hetked, mida seostatakse kõige sagedamini kaasuvate haigustena: diabeet, ülekaalulisus. Patsientidel areneb mittealkohoolne steatohepatiit kuni 75% ja kui suhkurtõbi ja rasvumine kombineerida, siis on see juba 90% mittealkohoolse rasvmaksahaigusega patsientidest.

Maks on kahtlemata metaboolse sündroomi peamine sihtorgan. Insuliiniresistentsus on põhitunnus, mis on aluseks lipiidide kuhjumisele hepatotsüütides, rasvmaksa, mittealkohoolse steatohepatiidi ja maksatsirroosi korral.

Juhin tähelepanu asjaolule, et metaboolne sündroom ei hõlma mitte ainult glükoositaluvuse häireid, vaid ka düslipideemiat, abdominaalset-vistseraalset rasvumist, insuliiniresistentsust ja hüperinsulineemiat, arteriaalset hüpertensiooni, varajast ateroskleroosi, halvenenud hemostaasi, hüperurikeemiat, hüperandrogenismi. Tahaksin öelda, et mittealkohoolne rasvmaksahaigus, steatoos, on metaboolse sündroomi osa ja on praegu kvintett, mida varem nimetati "surmakvartetiks".

Sellel slaidil esitatud riskitegurid muutuvad mõnikord sõltuvalt erinevad riigid, eriti erinevad Ameerika ja Euroopa positsioonid veidi. Kuid siiski on vööümbermõõt, triglütseriidide tase, lipoproteiinid, vererõhk, eriti 130/85, glükoosisisaldus need näitajad, mida metaboolse sündroomiga patsiendil tuleb jälgida.

Lipiidide metabolismiga seotud haigused on: mittealkohoolne rasvmaksahaigus, 2. tüüpi suhkurtõbi, isheemiline maksahaigus, hüpertensioon.

Patogeneesi skeemis on eriti oluline rasvkoe insuliiniresistentsus. Lipogeneesi suurenemine, st rasvhapete taseme tõus, triglütseriidide sünteesi ja lipotoksilisuse suurenemine põhjustavad insuliiniresistentsuse teket ja see põhjustab metaboolseid häireid, endoplasmaatilise retikulumi stressi, milles rasvhapped. happed ja eriti lipoproteiinid metaboliseeruvad ja põletiku aktiveerimiseks. Need on Kupfferi rakud ja stellaatrakud, mis ei vii lisaks sellele, et väga madala tihedusega lipiidide tase tõuseb, vaid kahtlemata põhjustab see fibroosiga steatohepatiidi väljakujunemist ja me saame tsirroosi suunas liikuva protsessi aktiivsuse. maksast.

Hepatotsüütide tasemel rasvhapped, mis esterduvad triglütseriidideks ja eksporditakse madala tihedusega lipoproteiinidena, on selline olukord normaalses hepatotsüütides, mis on seotud oksüdatsiooniga mitokondrites, peroksisoomides ja mikrosoomides.

Siin välja toodud insuliiniresistentsuse mehhanismis on kahtlemata võtmeroll kasvaja nekrootilisel faktoril, vabadel radikaalidel, leptiinil, rasvhapetel ja suurenenud lipolüüsil, mis viib rasvhapete imendumiseni, β-oksüdatsiooni katkemiseni. rasvhapete akumuleerumist mitokondrites ja ka rasvhapete akumuleerumist hepatotsüütides.

Tsütokroomide P450 4A11 ja P450 2E1 indutseerimine viib lipiidide peroksüdatsioonini, mis kahtlemata põhjustab triglütseriidide akumuleerumisega seotud momentide aktiveerumist. Hüperinsulineemia on võtmetegur, mis põhjustab insuliiniresistentsust. Samuti suurendab see glükolüüsi, rasvhapete sünteesi ja triglütseriidide akumuleerumist hepatotsüütides.

Järgmine slaid näitab mikrosomaalse oksüdatsiooni ja mitokondriaalse β-oksüdatsiooni interaktsiooni mehhanismi. Pange tähele, et mitokondriaalne Ω-oksüdatsioon ja mitokondriaalne β-oksüdatsioon põhjustavad niinimetatud peroksisomaalsete β-oksüdatsiooniretseptorite ja eriti peroksisoomide proliferatsioonis aktiveeritud retseptorite aktiveerumist. See viib teatud valgu akumuleerumise ekspressioonini ja vastavalt akumuleeruv ja mehhanismi käivitav atsetüülkoensüüm A põhjustab dikarboksüülrasvhapete ülekoormust.

Järgmisel slaidil näete, et mitokondriaalsete reaktiivsete hapnikuliikide taustal moodustuvad steatohepatiit ja fibroos. võtmepunkt fibroosi vallandamiseks on kahtlemata malondialdehüüdi akumuleerumine, mis põhjustab põletikuliste infiltraatide moodustumist, fibroosi ja tähtrakkude aktiveerumist. Stellaatrakud käivitavad tsütokiinide, näiteks kasvaja nekrootilise faktori ja transformeerivate kasvufaktorite indutseerimise. Antioksüdantide süsteemi ammendumine toob kaasa Fas-legandi, mitokondriaalsete reaktiivsete hapnikuliikide käivitamise, tekib hepatotsüütide nekroos ja edasi areneb kiuline kude, mis on aluseks tsirroosi tekkele.

Sellel slaidil on diagramm, näete hepatotsüütides kogunevate lipiidide liigset kogust. Mitokondriaalne düsfunktsioon ja tsütokroom P450 talitlushäired põhjustavad lipiidide peroksüdatsiooni aktiveerumist, Kupfferi rakkude, põletikuliste tsütokiinide vallandamist, tähtrakkude aktivatsiooni ja apoptoosi, mis omakorda viib hepatotsüütide nekroosi tekkeni.

Metaboolne sündroom on väga oluline, kuna mittealkohoolne rasvmaksa haigus on metaboolse sündroomi osa. Ja mitte ainult hepatotsüütidel, kus on suurenenud madala tihedusega ja väga madala tihedusega lipoproteiinide, triglütseriidide tase (see on väga oluline), vaid see mõjutab ka endoteelirakke. Tekib endoteeli düsfunktsioon ja vallandub ka moment, mis on seotud lipiidide peroksüdatsiooniga, ateroskleroosi mõjutavate ainete kuhjumisega, äkksurmaga, infarktiga.

Kahtlemata on vabade rasvhapete taseme tõus seotud adipotsüütidega. Ja eriti esterdatud kolesterooli vähenemine põhjustab ka tuumaretseptorile mitmesuguseid pingeid. Ja nn aktiveeritud peroksisoomi proliferatsiooni retseptor on praegu eriti oluline, sellele on suunatud rasvumise, diabeedi ja mittealkohoolse rasvmaksahaigusega tegelevate teadlaste kõik pilgud.

Monotsüüt (makrofaag), mõnel juhul põletikule reageerijate taseme tõus (kasvaja-nekrootiline faktor, interleukiinid-6, membraanitaolised retseptorid, vabad rasvhapped) vallandab ka momente, mis on seotud just rasvade patoloogiliste mõjudega. happed.

Insuliiniresistentsuse hindamise kriteeriumid on kõigile teada alates 1985. aastast. Selle määrab HOMA indeks - Homeostasis Model Assessment ja kaasaegsem QUICKI indeks - kvantitatiivne insuliinitundlikkus. Siin on insuliini kontsentratsioon, seerumi glükoosisisaldus ja normid.

Juhime tähelepanu sellele, et mitte kõik alkoholivaba rasvmaksahaigusega patsiendid ei pea läbima maksa biopsiat. Meil on praegu hetki, mis võimaldavad meil määrata maksa rasvainfiltratsiooni taset. Ja eelkõige on see fibrotest.

Mittealkohoolse rasvmaksahaiguse diagnoosimise algoritmis pöörame tähelepanu mitte ainult spetsiifilistele tunnustele, vaid ka alaniini ja asparagiinhappe transaminaasi, gamma-glutamüültranspeptidaasi, aluselise fosfataasi ensüümide aktiivsusele, pöörame tähelepanu alkoholitarbimisele, mida arutasid eelmised kolleegid. Ja muidugi tahaksin pöörata tähelepanu riskiteguritele: metaboolne sündroom, insuliiniresistentsus, suhkurtõbi. Selle olukorra parandamiseks on ette nähtud ravi, vajadusel maksa biopsia. Kahtlemata on biopsia jaoks vajalikud absoluutsed näidustused. Ja kui kehamassiindeks ületab 35 ja 40, siis võetakse juba meetmeid, mis on seotud kirurgilise raviga.

Tahaksin juhtida teie tähelepanu mitmetele ravimitele (mittesteroidsed põletikuvastased glükokortikoos ja steroidsed ravimid, tetratsükliini antibiootikumid), mitmetele toitumisteguritele (nälgimine, kiire kaalulangus, kirurgilised sekkumised, metaboolsed geneetilised tegurid, eelkõige pärilik hemokromatoos, mitmesugused mürgid) ja muud kaasnevad haigused. See on diferentsiaaldiagnostika jaoks väga oluline.

Steatoosi staadiumis on oluline rasvumise, insuliiniresistentsuse ja düslipideemia ravi. Steatohepatiidi staadiumis kõige tähtsam hetk on oksüdatiivse stressi, põletiku ja fibroosi kõrvaldamine.

Tsütokroom P450 2E ülemäärane indutseerimine avaldab vabade radikaalide vabanemise tõttu hepatotsüütidele kahjulikku mõju. Olulised fosfolipiidid ei toimi mitte ainult antioksüdantidena, vaid on ka väga olulised punktid tsütokroom 2E1 aktiivsuse vähendamisel, nagu on näidatud M. Aleiniku töödes. Mõnede uuringute tulemused viitavad sellele, et oluliste fosfolipiidide kasutuselevõtt võib vähendada tsütokroom P450 2E indutseerimist (Vladimir Trofimovitš Ivaškini tööd, mis esitati koos Marina Viktorovna Maevskajaga Vene allikates 2004. aastal).

Stellaatrakud osalevad mittealkohoolse rasvmaksahaiguse lõppstaadiumis. Laboratoorsetes katsetes on näidatud, et stellaatrakkude aktivatsiooni täielik vältimine CYP2E1 inhibiitorite kasutamisega hoiab ära tsirroosi arengu.

Juhin tähelepanu asjaolule, et tsütokroom P450-le ei pööra tähelepanu mitte ainult vene autor M. Aleinik, vaid ka Jaapani autor Akiyama 2009. aastal ajakirjas "Hepatology", mis põhineb alkohoolse maksakahjustuse mudelil. 2E, atsetüül-CoA oksüdaasi ja nikotiinamiidi adeniini dinukleotiidoksüdaasid, et olulistel fosfolipiididel on selles patoloogias põletikuvastane, anti-apoptootiline ja antifibrootiline toime.

See on tsütokroomide P450 inhibiitorite ja eriti ravimi "Essentiale" kasutamise teoreetiline versioon, mis on võrdluseks ja on tsütokroomide P450 2E ja vastavalt ka P450 4A11 inhibeerimise kõige olulisem hetk. See hoiab ära lipiidide oksüdatsiooni, glükolüüsi ja vähendab rasvhapete sünteesi.

Mittealkohoolse rasvmaksahaiguse ravis esitatakse ravimid: insuliini sensibilisaatorid, antioksüdandid, hepatoprotektorid, antimikroobsed ained.

Kuid ma tahaksin pöörata tähelepanu membraani fosfolipiididele. Need on rakumembraanide peamised lipiidkomponendid. Fosfolipiidmembraanide kahjustus põhjustab tsütolüüsi sündroomi ja reaktiivsete hapnikuliikide liig põhjustab mikrosomaalse γ-oksüdatsiooni ja peroksimaalse β-oksüdatsiooni alusel fosfolipiidide membraanide kahjustusi. Seega on fosfolipiidide membraanide kahjustus rakusurm, mis põhjustab fibroosi ja tähtrakkude aktivatsiooni.

Maksa struktuuri kahjustus on membraanide kahjustus. Essentsiaalsete fosfolipiidide variandis on see materjal, mis taastab lipiidide asemel rakumembraane. Maksa struktuuri taastamine võimaldab taastada maksa funktsiooni.

Meie patsiendid ei põe mitte ainult alkohoolset rasvmaksahaigust, alkohoolset hepatiiti, vaid ka muid maksahaigusi, see on vaieldamatu tõsiasi. Juhin teie tähelepanu asjaolule, et E. Kunzi (2008 monograafia) järgi on essentsiaalsetel fosfolipiididel antifibrootiline toime, mis stabiliseerib sapi ja hepatotsüütide membraani.

See on väljaanne, mis ilmus 2008. aastal farmakoloogiliste ja kliiniliste andmete põhjal. Essentsiaalne fosfolipiidravi näib olevat eelistatud valik, et oluliselt vähendada alkoholi tarvitamisest, rasvumisest ja isegi siis, kui põhjust ei õnnestu tuvastada erineva etioloogiaga rasvmaksahaiguse ilminguid ja eliminatsiooni.

Tahaksin märkida, et Essentiale'i kohta on tehtud mitmeid uuringuid. Need uuringud on kõigile hästi teada. Kuid ma tahaksin öelda, et diabeediga "Essentiale" võimaldab patsientidel, kellel on mittealkohoolne haigus maks, et normaliseerida glükoosi, glükeeritud hemoglobiini, seerumi kolesterooli taset.

Lõpetuseks tahaksin öelda, et maksakahjustust, mida iseloomustab rasva kogunemine alkoholi kuritarvitamise puudumisel, nimetatakse alkoholivaba rasvmaksahaiguseks. Riskitegurid on ülekaalulisus, 2. tüüpi diabeet. Mittealkohoolse rasvmaksahaiguse patogeneesis on tsütokroomide P450 2E1 liigne aktiivsus eriti oluline. Haiguse kulgemise kliinilised variandid: valu paremas hüpohondriumis, asthenovegetatiivsed ja düspeptilised häired, hepatomegaalia. Ja meie diagnostikaalgoritm põhineb alkohoolsete ja iatrogeensete ning viiruslike maksakahjustuste järjekindlal välistamisel.

Tsütokroom P450(CYP450) on suur rühm ensüüme, mis vastutavad võõrkehade orgaaniliste ühendite ja ravimite metabolismi eest. Tsütokroom P450 perekonna ensüümid viivad läbi ravimite ja paljude teiste endogeensete bioorgaaniliste ainete oksüdatiivset biotransformatsiooni ning täidavad seega detoksifitseerimisfunktsiooni. Tsütokroomid osalevad paljude ravimite, näiteks prootonpumba inhibiitorite, metabolismis. antihistamiinikumid, retroviiruse proteaasi inhibiitorid, bensodiasepiinid, blokaatorid kaltsiumikanalid ja teised.

Tsütokroom P450 on valgukompleks kovalentselt seotud heemiga (metallivalk), mis tagab hapniku lisamise. Heem on omakorda protoporfüriini IX ja kahevalentse rauaaatomi kompleks. Number 450 näitab, et vähendatud CO-ga seotud heemil on maksimaalne valguse neeldumine lainepikkusel 450 nm.

Tsütokroomid P-450 osalevad mitte ainult ravimite metabolismis, vaid ka hemoglobiini muundamises bilirubiiniks, steroidide sünteesis jne. Kõik tsütokroom P-450 isovormid on rühmitatud CYP1, CYP2, CYP3 perekondadesse. Perekondade sees eristatakse alamperekondi A, B, C, D, E. Alamperekondade sees tähistatakse isovorme järjekorranumbriga. Näiteks CYP2C19 on alamperekonna "C" perekonna "2" 19. tsütokroomi nimi. Kokku on neid umbes 250 mitmesugused tsütokroom P-450, millest ligikaudu 50 on inimkehas ja ainult kuus neist (CYP1A2, CYP2C9, CYP2C19, CYP2D6, CYP2E1, CYP3A4) on seotud ravimite metabolismiga.

Tsütokroomide P-450 aktiivsust mõjutavad paljud tegurid – suitsetamine, alkohol, vanus, geneetika, toitumine, haigused. Need tegurid vastutavad P-450 ensüümide töö üksikute tunnuste kujunemise eest ja määravad mõju ravimite koostoime konkreetsel patsiendil.

Tsütokroomide P450 tähtsus gastroenteroloogia jaoks
Gastroenteroloogide viimasel ajal oluliselt suurenenud huvi tsütokroom P450 isovormide CYP2C19 ja CYP3A4 vastu on tingitud nende rollist bensimidasooli derivaatide metabolismis, mis hõlmavad kõiki ATC rühma A02BC "prootonpumba inhibiitoreid" kuuluvaid ravimeid (omeprasool, pantorasool, lansoprasool ja esomeprasool, rabeprasool). ) . Kliiniliselt on oluline, et CYP2C19 geen on polümorfne ja väärtus terapeutiline toime erinevad IPP-d.

PPI-de hulgas on CYP2C19-le suurim inhibeeriv toime lansoprasoolil ning vähemal määral omeprasoolil ja esomeprasoolil. Rabeprasooli toime on veelgi väiksem, kuid selle mitteensümaatilise metabolismi käigus tekkiv tioester pärsib oluliselt CYP2C19 aktiivsust. Pantoprasoolil on vähim mõju CYP2C19-le. Pantoprasoolil on suurim inhibeeriv toime CYP3A4 in vitro, millele järgneb (toime vähenemisel) omeprasool, esomeprasool ja rabeprasool ning lansoprasool. Mitut ravimit saavate patsientide puhul on eelistatud PPI (Bordin D.S.) pantoprasool.



Viie prootonpumba inhibiitori metabolism.
Tumedamad nooled näitavad olulisemaid metaboolseid teid.
Joonis võetud Marelli S.-lt, Pace F.

CYP3A4 aktiivsel osalusel metaboliseeritakse domperidoon, tsisapriid ja suur hulk teisi ravimeid.

Mitmed gastroenteroloogilised ravimid inhibeerivad tsütokroom CYP3A4, mõjutades seeläbi samaaegselt manustatavate ravimite farmakokineetikat.

Ravimite koostoime probleem
Kaasaegses kliinilises praktikas on ravimite kombineeritud kasutamine laialt levinud, mis on seotud mitmete haiguste esinemisega patsiendil või monoteraapia ebapiisava efektiivsusega. Kombineeritud ravi korral on ravimite koostoimed võimalikud. Rohkem kui ühte ravimit võtab ligikaudu 56% alla 65-aastastest patsientidest ja 73% üle 65-aastastest patsientidest. Kahe ravimi võtmine põhjustab nende koostoimet 6% patsientidest. 5 (või 10) ravimi väljakirjutamine suurendab koostoimete sagedust 50 (või 100)%ni.

Potentsiaalselt ohtlikud kombinatsioonid ravimid on suur kliiniline probleem. On tõendeid, et 17–23% arstide määratud ravimite kombinatsioonidest on potentsiaalselt ohtlikud. Ainuüksi USA-s sureb igal aastal 48 000 patsienti ravimite soovimatute koostoimete tõttu. FDA on mitmed ravimid (sealhulgas prokineetiline tsisapriid) registreerimisest eemaldanud nende potentsiaalselt ohtlike koostoimete tõttu teiste ravimitega, sealhulgas surmaga lõppevate ravimitega.

Ravimite koostoimete peamised mehhanismid on seotud muutustega nende farmakokineetikas või farmakodünaamikas. Kaasaegsete kontseptsioonide kohaselt on kõige olulisemad muutused farmakokineetikas ravimite metabolismi ajal tsütokroomide P-450 osalusel.

Ohtliku koostoime näide on hiljuti avastatud PPI-de ja klopidogreeli koostoime, mida kasutatakse laialdaselt isheemiline haigus südamed. Seedetrakti tüsistuste riski vähendamiseks patsientidel, kes saavad atsetüülsalitsüülhape kombinatsioonis klopidogreeliga on ette nähtud PPI-d. Kuna klopidogreeli bioaktiveerimine toimub CYP2C19 osalusel, võib selle tsütokroomi poolt metaboliseeritavate PPI-de kasutamine vähendada klopidogreeli aktivatsiooni ja trombotsüütide agregatsioonivastast toimet. 2009. aasta mais esitati Kardiovaskulaarse Angiograafia ja Sekkumiste Ühingu (SCAI) konverentsil andmed, mis näitavad, et klopidogreeli ja PPI samaaegne kasutamine suurendab oluliselt müokardiinfarkti, insuldi, ebastabiilse stenokardia riski ning vajadust korduvate koronaarsete sekkumiste järele. ja koronaarsurm (Bordin D .WITH.).

Tsütokroom CYP2C19
Tsütokroom P450 isovorm CYP2C19 (S-mefenütoiini hüdroksülaas) katalüüsib püridiinitsükli 5-hüdroksüülimise ja bensimidasoolitsüklis 5"-demetüleerimise reaktsioone.Inimese kehas paikneb CYP2C19 hepatotsüütides.

Kõik mutatsioonid CYP2C19 geenis võib jagada kolme rühma:

  1. Ilma mutatsioonideta (homosügootid) on nad ka kiired PPI metaboliseerijad.
  2. Omades mutatsiooni ühes alleelis (heterosügootides), mis on ainevahetuse vahepealne tüüp.
  3. Omades mutatsioone mõlemas alleelis, on nad ka aeglased PPI metaboliseerijad.
CYP2C19 genotüüpide levimus, metabolismi tüüp ja PPI-de mõju happega seotud haiguste ravis on toodud tabelis:
Genotüüp CYP2C19 Levimus
(Tkach S. M. et al., 2006)
ainevahetuse tüüp PPI poolestusaeg, T½, tund
(Lapina T.L.)
PPI-de hapet pärssiv toime
kaukaasia rass Mongoloidide rass
Mutatsioonid puuduvad (homosügoodid)
90% kaukaasia elanikkonnast 50,6 % 34,0 %
Kiire 1 Lühike
Mutatsioon 1. alleel (heterosügootid)
10% kaukaasia elanikkonnast 40,5 % 47,6 % Keskmine - Keskmine
Mutatsioon mõlemal alleel 20-30% Aasia elanikkonnast 3,3 % 18,4 % Aeglane 2–10
Kõrge

Aeglased metaboliseerijad erinevad kiiretest ja vahepealsetest metaboliseerijatest kaks korda kõrgema PPI-de kontsentratsiooni ja poolestusaja poolest vereplasmas. 2C19 isovormi kodeeriva geeni polümorfism määrab PPI metabolismi erineva kiiruse patsientidel. Seoses eeltooduga on IPP valik soovitatav läbi viia kontrolli all igapäevane pH-meetria(Havkin A.I., Zhikhareva N.S., Drozdovskaja N.V.).

  • CYP2C19 metaboliseerib aktiivselt järgmisi ravimeid: tritsüklilised antidepressandid (amitriptüliin, klomipramiin, imipramiin), antidepressandid - selektiivne serotoniini tagasihaarde inhibiitor tsitalopraam, antidepressant - MAO inhibiitor moklobemiid, krambivastased ained ja epilepsiavastased ained (diasepaam, primidoon, fenütobarbi pumbataal). omeprasool, pantorasool, lansoprasool, rabeprasool ja esomeprasool), malaariavastased proguaniilid, mittesteroidsed põletikuvastased ravimid diklofenak ja indometatsiin, samuti: varfariin, gliklasiid, klopidogreel, propranolool, tsüklofosfamiid, tetrakonasool ja tetrakoniid, nelprobinnaon, vorovir. teised
  • tugevad CYP2C19 inhibiitorid: moklobemiid, fluvoksamiin, klooramfenikool (levomütsetiin)
  • CYP2C19 mittespetsiifilised inhibiitorid: PPI omeprasool ja lansoprasool, H2-blokaator tsimetidiin, MSPVA-d indometatsiin, samuti fluoksetiin, felbamaat, ketokonasool, modafiniil, okskarbasepiin, probenetsiid, tiklopidiin, topiramaat
  • CYP2C19 indutseerijad: rifampitsiin, artemisiniin, karbamasepiin, noretisteroon, prednisoon, naistepuna ürt.
Erinevate CYP2C19 genotüüpide mõju likvideerimise efektiivsusele Helicobacter pylori
"Kiirete" metaboliseerijate genotüübiga patsientidel täheldatakse prootonpumba inhibiitorite kiiret metabolismi, seetõttu on viimaste võtmise antisekretoorsed toimed neil vähem väljendunud kui "keskmiste" ja "aeglaste" metaboliseerijate fenotüüpidega inimestel. . Antisekretoorse toime erinevus võib rohkem määrata madal tase likvideerimine Helicobacter pylori"kiirete" metaboliseerijate juures. Seega on rohkem kõrge efektiivsusega"Aeglase" (88,9%) ja "keskmise" (82,7%) metaboliseerija genotüübiga patsientidel on eradikatsiooniteraapia kõrgem kui "kiirete" metaboliseerijatega (vt joonist).


Erinevate CYP2C19 genotüüpide mõju Helicobacter pylori likvideerimise efektiivsusele.
BM - "kiired" metaboliseerijad, PM - "keskmised" metaboliseerijad, MM - "aeglased" metaboliseerijad (Maev I.V. et al.)

Kuna molekulaargeneetilised uuringud on praktiseerivale arstile kättesaamatud, on võimalik kahtlustada "kiireid" metaboliseerijaid kõhuvalu püsivuse põhjal 3.–4. päeval alates PPI manustamise algusest ning arvestades ka aeglane endoskoopiline dünaamika erosioonide ja armide epiteliseerumisel haavandid patsiendil. PPI-ravi antisekretoorse toime puudulikkust saab omakorda kontrollida igapäevase maosisese pH-meetria abil (Maev I.V. et al.).

Tsütokroom CYP3A4
CYP3A4 ensüüm katalüüsib sulfoksüdatsioonireaktsiooni, mis viib sulforühma moodustumiseni. CYP3A4 on ravimite jaoks üks olulisemaid tsütokroome, kuna see biotransformeerib vähemalt osaliselt umbes 60% oksüdeerunud ravimitest. Kuigi CYP3A4 aktiivsus on väga erinev, ei allu see geneetilisele polümorfismile. CYP3A4 paiknemine peensoole enterotsüütide ja hepatotsüütide apikaalsetel membraanidel hõlbustab selle ravimite metabolismi enne süsteemsesse vereringesse sisenemist, mida nimetatakse "esimese passi efektiks".

CYP3A4 geneetiline defekt võib olla sekundaarse pika arengu põhjuseks Q-T intervall tsisapriidi võtmisel ja selle tulemusena südame artüümia (Khavkin A.I. ja teised) teke.

  • CYP3A4 on peamine ensüüm järgmiste ravimite metabolismis: immunosupressandid (tsüklosporiin, siroliimus, takroliimus), keemiaravi ained (anastrosool, tsüklofosfamiid, dotsetakseel, erlotiniib, tüfostiin, etoposiid, ifosfamiid, paklitakseel, blasti-vinnifiid, vinnibiini, ), seenevastased ained (klotrimasool, ketokonasool, itrakonasool),

Tsütokroom P450(CYP450) on suur rühm ensüüme, mis vastutavad võõrkehade orgaaniliste ühendite ja ravimite metabolismi eest. Tsütokroom P450 perekonna ensüümid viivad läbi ravimite ja paljude teiste endogeensete bioorgaaniliste ainete oksüdatiivset biotransformatsiooni ning täidavad seega detoksifitseerimisfunktsiooni. Tsütokroomid osalevad paljude ravimite klasside, näiteks prootonpumba inhibiitorite, antihistamiinikumide, retroviiruse proteaasi inhibiitorite, bensodiasepiinide, kaltsiumikanali blokaatorite ja teiste metabolismis.

Tsütokroom P450 on valgukompleks kovalentselt seotud heemiga (metallivalk), mis tagab hapniku lisamise. Heem on omakorda protoporfüriini IX ja kahevalentse rauaaatomi kompleks. Number 450 näitab, et vähendatud CO-ga seotud heemil on maksimaalne valguse neeldumine lainepikkusel 450 nm.

Tsütokroomid P-450 osalevad mitte ainult ravimite metabolismis, vaid ka hemoglobiini muundamises bilirubiiniks, steroidide sünteesis jne. Kõik tsütokroom P-450 isovormid on rühmitatud CYP1, CYP2, CYP3 perekondadesse. Perekondade sees eristatakse alamperekondi A, B, C, D, E. Alamperekondade sees tähistatakse isovorme järjekorranumbriga. Näiteks CYP2C19 on alamperekonna "C" perekonna "2" 19. tsütokroomi nimi. Kokku on umbes 250 erinevat tüüpi tsütokroom P-450, millest ligikaudu 50 on inimkehas ja ainult kuus neist (CYP1A2, CYP2C9, CYP2C19, CYP2D6, CYP2E1, CYP3A4) on seotud ravimite metabolismiga.

Tsütokroomide P-450 aktiivsust mõjutavad paljud tegurid – suitsetamine, alkohol, vanus, geneetika, toitumine, haigused. Need tegurid vastutavad P-450 ensüümide töö individuaalsete omaduste kujunemise eest ja määravad kindlaks ravimite koostoimete mõju konkreetsele patsiendile.

Tsütokroomide P450 tähtsus gastroenteroloogia jaoks
Gastroenteroloogide viimasel ajal oluliselt suurenenud huvi tsütokroom P450 isovormide CYP2C19 ja CYP3A4 vastu on tingitud nende rollist bensimidasooli derivaatide metabolismis, mis hõlmavad kõiki ATC rühma A02BC "prootonpumba inhibiitoreid" kuuluvaid ravimeid (omeprasool, pantorasool, lansoprasool ja esomeprasool, rabeprasool). ) . Kliiniliselt on oluline, et CYP2C19 geen on polümorfne ja erinevate PPI-de terapeutilise toime ulatus sõltub suuresti selle geeni seisundist patsiendil.

PPI-de hulgas on CYP2C19-le suurim inhibeeriv toime lansoprasoolil ning vähemal määral omeprasoolil ja esomeprasoolil. Rabeprasooli toime on veelgi väiksem, kuid selle mitteensümaatilise metabolismi käigus tekkiv tioester pärsib oluliselt CYP2C19 aktiivsust. Pantoprasoolil on vähim mõju CYP2C19-le. Pantoprasoolil on suurim inhibeeriv toime CYP3A4 in vitro, millele järgneb (toime vähenemisel) omeprasool, esomeprasool ja rabeprasool ning lansoprasool. Mitut ravimit saavate patsientide puhul on eelistatud PPI (Bordin D.S.) pantoprasool.



Viie prootonpumba inhibiitori metabolism.
Tumedamad nooled näitavad olulisemaid metaboolseid teid.
Joonis võetud Marelli S.-lt, Pace F.

CYP3A4 aktiivsel osalusel metaboliseeritakse domperidoon, tsisapriid ja suur hulk teisi ravimeid.

Mitmed gastroenteroloogilised ravimid inhibeerivad tsütokroom CYP3A4, mõjutades seeläbi samaaegselt manustatavate ravimite farmakokineetikat.

Ravimite koostoime probleem
Kaasaegses kliinilises praktikas on ravimite kombineeritud kasutamine laialt levinud, mis on seotud mitmete haiguste esinemisega patsiendil või monoteraapia ebapiisava efektiivsusega. Kombineeritud ravi korral on ravimite koostoimed võimalikud. Rohkem kui ühte ravimit võtab ligikaudu 56% alla 65-aastastest patsientidest ja 73% üle 65-aastastest patsientidest. Kahe ravimi võtmine põhjustab nende koostoimet 6% patsientidest. 5 (või 10) ravimi väljakirjutamine suurendab koostoimete sagedust 50 (või 100)%ni.

Potentsiaalselt ohtlikud ravimite kombinatsioonid on tõsine kliiniline probleem. On tõendeid, et 17–23% arstide määratud ravimite kombinatsioonidest on potentsiaalselt ohtlikud. Ainuüksi USA-s sureb igal aastal 48 000 patsienti ravimite soovimatute koostoimete tõttu. FDA on mitmed ravimid (sealhulgas prokineetiline tsisapriid) registreerimisest eemaldanud nende potentsiaalselt ohtlike koostoimete tõttu teiste ravimitega, sealhulgas surmaga lõppevate ravimitega.

Ravimite koostoimete peamised mehhanismid on seotud muutustega nende farmakokineetikas või farmakodünaamikas. Kaasaegsete kontseptsioonide kohaselt on kõige olulisemad muutused farmakokineetikas ravimite metabolismi ajal tsütokroomide P-450 osalusel.

Ohtliku koostoime näide on hiljuti avastatud koostoime PPI-de ja klopidogreeli vahel, mida kasutatakse laialdaselt südame isheemiatõvega patsientide ravis. Seedetrakti tüsistuste riski vähendamiseks määratakse patsientidele, kes saavad atsetüülsalitsüülhapet koos klopidogreeliga, PPI-d. Kuna klopidogreeli bioaktiveerimine toimub CYP2C19 osalusel, võib selle tsütokroomi poolt metaboliseeritavate PPI-de kasutamine vähendada klopidogreeli aktivatsiooni ja trombotsüütide agregatsioonivastast toimet. 2009. aasta mais esitati Kardiovaskulaarse Angiograafia ja Sekkumiste Ühingu (SCAI) konverentsil andmed, mis näitavad, et klopidogreeli ja PPI samaaegne kasutamine suurendab oluliselt müokardiinfarkti, insuldi, ebastabiilse stenokardia riski ning vajadust korduvate koronaarsete sekkumiste järele. ja koronaarsurm (Bordin D .WITH.).

Tsütokroom CYP2C19
Tsütokroom P450 isovorm CYP2C19 (S-mefenütoiini hüdroksülaas) katalüüsib püridiinitsükli 5-hüdroksüülimise ja bensimidasoolitsüklis 5"-demetüleerimise reaktsioone.Inimese kehas paikneb CYP2C19 hepatotsüütides.

Kõik mutatsioonid CYP2C19 geenis võib jagada kolme rühma:

  1. Ilma mutatsioonideta (homosügootid) on nad ka kiired PPI metaboliseerijad.
  2. Omades mutatsiooni ühes alleelis (heterosügootides), mis on ainevahetuse vahepealne tüüp.
  3. Omades mutatsioone mõlemas alleelis, on nad ka aeglased PPI metaboliseerijad.
CYP2C19 genotüüpide levimus, metabolismi tüüp ja PPI-de mõju happega seotud haiguste ravis on toodud tabelis:
Genotüüp CYP2C19 Levimus
(Tkach S. M. et al., 2006)
ainevahetuse tüüp PPI poolestusaeg, T½, tund
(Lapina T.L.)
PPI-de hapet pärssiv toime
kaukaasia rass Mongoloidide rass
Mutatsioonid puuduvad (homosügoodid)
90% kaukaasia elanikkonnast 50,6 % 34,0 %
Kiire 1 Lühike
Mutatsioon 1. alleel (heterosügootid)
10% kaukaasia elanikkonnast 40,5 % 47,6 % Keskmine - Keskmine
Mutatsioon mõlemal alleel 20-30% Aasia elanikkonnast 3,3 % 18,4 % Aeglane 2–10
Kõrge

Aeglased metaboliseerijad erinevad kiiretest ja vahepealsetest metaboliseerijatest kaks korda kõrgema PPI-de kontsentratsiooni ja poolestusaja poolest vereplasmas. 2C19 isovormi kodeeriva geeni polümorfism määrab PPI metabolismi erineva kiiruse patsientidel. Seoses eeltooduga on IPP valik soovitatav läbi viia kontrolli all igapäevane pH-meetria(Havkin A.I., Zhikhareva N.S., Drozdovskaja N.V.).

  • CYP2C19 metaboliseerib aktiivselt järgmisi ravimeid: tritsüklilised antidepressandid (amitriptüliin, klomipramiin, imipramiin), antidepressandid - selektiivne serotoniini tagasihaarde inhibiitor tsitalopraam, antidepressant - MAO inhibiitor moklobemiid, krambivastased ained ja epilepsiavastased ained (diasepaam, primidoon, fenütobarbi pumbataal). omeprasool, pantorasool, lansoprasool, rabeprasool ja esomeprasool), malaariavastased proguaniilid, mittesteroidsed põletikuvastased ravimid diklofenak ja indometatsiin, samuti: varfariin, gliklasiid, klopidogreel, propranolool, tsüklofosfamiid, tetrakonasool ja tetrakoniid, nelprobinnaon, vorovir. teised
  • tugevad CYP2C19 inhibiitorid: moklobemiid, fluvoksamiin, klooramfenikool (levomütsetiin)
  • CYP2C19 mittespetsiifilised inhibiitorid: PPI omeprasool ja lansoprasool, H2-blokaator tsimetidiin, MSPVA-d indometatsiin, samuti fluoksetiin, felbamaat, ketokonasool, modafiniil, okskarbasepiin, probenetsiid, tiklopidiin, topiramaat
  • CYP2C19 indutseerijad: rifampitsiin, artemisiniin, karbamasepiin, noretisteroon, prednisoon, naistepuna ürt.
Erinevate CYP2C19 genotüüpide mõju Helicobacter pylori likvideerimise efektiivsusele
"Kiirete" metaboliseerijate genotüübiga patsientidel täheldatakse prootonpumba inhibiitorite kiiret metabolismi, seetõttu on viimaste võtmise antisekretoorsed toimed neil vähem väljendunud kui "keskmiste" ja "aeglaste" metaboliseerijate fenotüüpidega inimestel. . Antisekretoorse toime erinevus võib määrata madalama eradikatsiooni määra Helicobacter pylori"kiirete" metaboliseerijate juures. Seega on "aeglase" (88,9%) ja "keskmise" (82,7%) metaboliseerija genotüübiga patsientidel eradikatsiooniteraapia suurem efektiivsus võrreldes "kiirete" metaboliseerijatega (vt joonist).


Erinevate CYP2C19 genotüüpide mõju Helicobacter pylori likvideerimise efektiivsusele.
BM - "kiired" metaboliseerijad, PM - "keskmised" metaboliseerijad, MM - "aeglased" metaboliseerijad (Maev I.V. et al.)

Kuna molekulaargeneetilised uuringud on praktiseerivale arstile kättesaamatud, on võimalik kahtlustada "kiireid" metaboliseerijaid kõhuvalu püsivuse põhjal 3.–4. päeval alates PPI manustamise algusest ning arvestades ka aeglane endoskoopiline dünaamika erosioonide ja armide epiteliseerumisel haavandid patsiendil. PPI-ravi antisekretoorse toime puudulikkust saab omakorda kontrollida igapäevase maosisese pH-meetria abil (Maev I.V. et al.).

Tsütokroom CYP3A4
CYP3A4 ensüüm katalüüsib sulfoksüdatsioonireaktsiooni, mis viib sulforühma moodustumiseni. CYP3A4 on ravimite jaoks üks olulisemaid tsütokroome, kuna see biotransformeerib vähemalt osaliselt umbes 60% oksüdeerunud ravimitest. Kuigi CYP3A4 aktiivsus on väga erinev, ei allu see geneetilisele polümorfismile. CYP3A4 paiknemine peensoole enterotsüütide ja hepatotsüütide apikaalsetel membraanidel hõlbustab selle ravimite metabolismi enne süsteemsesse vereringesse sisenemist, mida nimetatakse "esimese passi efektiks".

CYP3A4 geneetiline defekt võib olla tsisapriidi võtmisel sekundaarse pika QT sündroomi tekke ja sellest tulenevalt südame arütmia tekke põhjuseks (Khavkin A.I. et al.).

  • CYP3A4 on peamine ensüüm järgmiste ravimite metabolismis: immunosupressandid (tsüklosporiin, siroliimus, takroliimus), keemiaravi ained (anastrosool, tsüklofosfamiid, dotsetakseel, erlotiniib, tüfostiin, etoposiid, ifosfamiid, paklitakseel, blasti-vinnifiid, vinnibiini, ), seenevastased ained (klotrimasool, ketokonasool, itrakonasool),

P450 on membraanivalgud.

Tsütokroom P450 süsteem osaleb paljude, nii endogeensete kui ka eksogeensete ühendite oksüdatsioonis. Selle rühma ensüümid mängivad olulist rolli steroidide, sapphapete, küllastumata rasvhapete, fenoolsete metaboliitide metabolismis, samuti ksenobiootikumide (ravimid, mürgid, ravimid) neutraliseerimisel.

Tsütokroom P450 süsteemiga seotud reaktsioonid

Tsütokroom P450-sõltuvad monooksügenaasid katalüüsivad lagunemist erinevaid aineid läbi hüdroksüülimine elektronidoonori NADP H ja molekulaarse hapniku osalusel. Selles reaktsioonis lisatakse substraadile üks hapnikuaatom ja teine ​​redutseeritakse veeks.

Tsütokroom P450 perekonna ensüümid, erinevalt teistest hemoproteiinidest, on reeglina ühte tüüpi aktiivsuse ja rangelt määratletud funktsiooniga funktsioonide, tüüpide poolest üsna erinevad. ensümaatiline aktiivsus, on sageli madala substraadi spetsiifilisusega. P450-d võivad avaldada nii monooksügenaasi kui ka oksügenaasi aktiivsust ja seetõttu nimetatakse neid mõnikord segafunktsiooniga oksüdaasideks.

Tsütokroom P450 poolt katalüüsitud oksügenaasi reaktsioonid on väga mitmekesised. Üks levinumaid ksenobiootikumide oksüdatsioonireaktsioone on oksüdatiivne dealküleerimine, millega kaasneb N-, O- või S-aatomitega seotud alküülrühma oksüdatsioon.See protsess toimub hepatotsüütide endoplasmaatilises retikulumis (EPR). Nende substraadi spetsiifilisus on madal. Need katalüüsivad kõige tõhusamalt alifaatsete või aromaatsete tsüklitega mittepolaarsete ühendite oksüdatsiooni. Maksa P450 osaleb muu hulgas alkoholide oksüdeerimisel vastavateks aldehüüdideks. Hüdrofoobsete ühendite hüdroksüülimine parandab nende vees lahustuvust ja soodustab eritumist neerude kaudu. Kell erinevad inimesed tsütokroomide P450 komplekt ER-s erineb geneetiliste tunnuste tõttu. Sellega seoses on P450 ensümaatilise süsteemi uurimine farmakoloogia jaoks väga oluline. Kõik teised P450 perekonna ensüümid asuvad peal * ja nende katalüütilised keskused on suunatud maatriksi poole.

Teine levinud reaktsioonitüüp on tsükliliste ühendite (aromaatsed, küllastunud ja heterotsüklilised süsivesinikud) hüdroksüülimine. P450 perekonna ensüümid võivad katalüüsida ka alifaatsete ühendite hüdroksüülimisreaktsioone, N-oksüdatsiooni, oksüdatiivset deaminatsiooni, nitroühendite redutseerimisreaktsioone.

Inimese tsütokroom P450 geenid

Perekond Funktsioonid Ühend Pealkirjad
CYP1 ravimite ja steroidide (eriti östrogeeni) metabolism 3 alamperekonda, 3 geeni, 1 pseudogeen CYP1A1, CYP1A2, CYP1B1
CYP2 ravimite ja steroidide metabolism 13 alamperekonda, 16 geeni, 16 pseudogeeni CYP2A6, CYP2A7, CYP2A13, CYP2B6, CYP2C8, CYP2C9, CYP2C18, CYP2C19, CYP2D6, CYP2E1, CYP2F1, CYP2J2, CYP2R1, CYP2S1, CYP2W1, CYP2U1
CYP3 ravimite ja steroidide metabolism (sealhulgas testosteroon) 1 alamperekond, 4 geeni, 2 pseudogeeni CYP3A4, CYP3A5, CYP3A7, CYP3A43
CYP4 arahhidoonhappe metabolism 6 alamperekonda, 12 geeni, 10 pseudogeeni CYP4A11 , CYP4A22 , CYP4B1 , CYP4F2 , CYP4F3 , CYP4F8 , CYP4F11 , CYP4F12 , CYP4F22 , CYP4V2 , CYP4X1 , CYP4Z1
CYP5 tromboksaan A süntees 2 1 alamperekond, 1 geen CYP5A1 (tromboksaani süntaas A 2)
CYP7 sapphapete biosüntees, osalemine steroidide metabolismis 2 alamperekonda, 2 geeni CYP7A1, CYP7B1
CYP8 mitmesugused 2 alamperekonda, 2 geeni CYP8A1 (prostatsükliini süntees), CYP8B1 (sapphappe biosüntees)
CYP11 steroidide biosüntees 2 alamperekonda, 3 geeni CYP11A1, CYP11B1, CYP11B2
CYP17 steroidide biosüntees, 17-alfa hüdroksülaas 1 alamperekond, 1 geen CYP17A1
CYP19 steroidide biosüntees (aromataas, mis sünteesib östrogeeni) 1 alamperekond, 1 geen CYP19A1
CYP20 ei ole installeeritud 1 alamperekond, 1 geen CYP20A1
CYP21 steroidide biosüntees 2 alamperekonda, 1 geen, 1 pseudogeen CYP21A2
CYP24 D-vitamiini biolagundamine 1 alamperekond, 1 geen CYP24A1
CYP26 retinoolhappe hüdroksüülimine 3 alamperekonda, 3 geeni CYP26A1, CYP26B1, CYP26C1
CYP27 mitmesugused 3 alamperekonda, 3 geeni CYP27A1 (sapphappe biosüntees), CYP27B1 (vitamiin D3, mis aktiveerib 1-alfa-hüdroksülaasi D3-vitamiini), CYP27C1 (funktsioon pole kindlaks tehtud)
CYP39 24-hüdroksükolesterooli 7-alfa-hüdroksüülimine 1 alamperekond, 1 geen CYP39A1
CYP46 kolesterooli 24-hüdroksülaas 1 alamperekond, 1 geen CYP46A1
CYP51 kolesterooli biosüntees 1 alamperekond, 1 geen, 3 pseudogeeni CYP51A1 (14-alfa demetülaas lanosterool)

Kirjutage ülevaade artiklist "Cytochrome P450"

Märkmed

  1. , Koos. 180-181.
  2. , Koos. 310-311.
  3. Danielson P.B.(inglise) // Praegune ravimite metabolism. - 2002. - Vol. 3, ei. 6. - Lk 561-597. - PMID 12369887 .parandada
  4. Ortiz de Montellano, Paul R. Tsütokroom P450: struktuur, mehhanism ja biokeemia. - 3. väljaanne. - New York: Kluwer Academic/Plenum Publishers, 2005. - ISBN 0-306-48324-6.
  5. , Koos. 348-349.
  6. .

Kirjandus

  • D. Nelson, M. Cox. Lehningeri biokeemia alused: 3 köites - M .: BINOM, 2014. - V. 2. - S. 348-349. - 636 lk. - ISBN 978-5-94774-366-1.
  • Britton G.. - Moskva: Mir, 1986. - 422 lk. - 3050 eksemplari.
  • Jan Kolman, Klaus-Heinrich Rehm.= Taschenatlas der Biochemie. - Moskva: Mir, 2000. - 470 lk. - 7000 eksemplari.
  • Ponomarenko T. M., Sychev D. A., Chikalo A. O., Berdnikova N. G., Kukes V. G.// Farmakokineetika ja farmakodünaamika. - 2012. - nr 1. - S. 25-28.

Lingid

  • .
  • .
  • .

Tsütokroom P450 iseloomustav väljavõte

Nii krahvinna kui ka Sonja mõistsid, et Moskva, Moskva tulekahju, mis iganes see ka oli, ei saanud Natašale muidugi korda minna.
Krahv läks jälle vaheseina taha ja heitis pikali. Krahvinna läks Nataša juurde, puudutas ülespööratud käega tema pead, nagu ta tegi, kui tütar oli haige, siis puudutas ta huultega otsaesist, nagu sooviks teada saada, kas tal on palavik, ja suudles teda.
- Sul on külm. Te kõik värisete. Sa peaksid magama minema," ütles ta.
- Heida pikali? Jah, okei, ma lähen magama. Ma lähen nüüd magama, - ütles Nataša.
Kuna Natašale öeldi täna hommikul, et prints Andrei on tõsiselt haavatud ja reisis nendega koos, küsis ta alles esimesel minutil palju, et kus? Kuidas? kas ta on ohtlikult vigastatud? ja kas ta näeb teda? Kuid pärast seda, kui talle öeldi, et ta ei tohi teda näha, et ta on tõsiselt vigastatud, kuid tema elu pole ohus, ei uskunud ta ilmselgelt seda, mida talle räägiti, kuid oli veendunud, et ükskõik kui palju ta ka ei räägiks, vastaks sama asja, lõpetas küsimise ja rääkimise. Terve tee suurte silmadega, mida krahvinna nii hästi tundis ja kelle ilmet krahvinna nii kartis, istus Nataša liikumatult vankrinurgas ja istus nüüd samamoodi pingil, millele ta istus. Ta mõtles millelegi, millelegi, mida ta otsustas või oli juba oma mõtetes otsustanud - krahvinna teadis seda, aga mis see oli, ta ei teadnud, ja see hirmutas ja piinas teda.
- Nataša, riietu lahti, mu kallis, heida pikali mu voodile. (Ainult krahvinnale tehti voodile üksi voodi; m me Schoss ja mõlemad preilid pidid põrandal heina sees magama.)
"Ei, ema, ma heidan siia põrandale pikali," ütles Nataša vihaselt, läks akna juurde ja avas selle. Adjutandi oigamine oli avatud aknast selgemini kuulda. Ta pistis pea välja niiske ööõhku ja krahvinna nägi, kuidas ta peenikesed õlad värisesid nutmisest ja lõid vastu raami. Nataša teadis, et see ei oiganud prints Andrei. Ta teadis, et prints Andrei lamas samas ühenduses, kus nad olid, teises onnis, mis oli üle käigu; kuid see kohutav lakkamatu oigamine pani ta nutma. Krahvinna vahetas Sonyaga pilke.
"Heida pikali, mu kallis, heida pikali, mu sõber," ütles krahvinna, puudutades käega kergelt Nataša õlga. - Noh, mine magama.
"Ah, jah ... ma heidan nüüd pikali," ütles Nataša, riietus kiiruga lahti ja rebis seelikunöörid seljast. Kleidi seljast heites ja jope selga pannes, ajas ta jalad üles, istus põrandale ettevalmistatud voodile ja, visates oma lühikese õhukese patsi üle õla, hakkas seda kuduma. Peenikesed pikad harjumuspärased sõrmed võtsid kiiresti, osavalt lahti, kudusid, sidusid patsi. Nataša pea pöördus harjumuspärase liigutusega esmalt ühele, siis teisele poole, kuid palavikuliselt avatud silmad vaatasid kindlalt ette. Kui öökostüüm läbi sai, vajus Nataša vaikselt ukseservalt heinale laotatud linale.
"Nataša, heitke pikali keskele," ütles Sonya.
"Ei, ma olen siin," ütles Nataša. "Mine magama," lisas ta nördinult. Ja ta mattis oma näo padja sisse.
Krahvinna, m me Schoss ja Sonya riietusid kähku lahti ja heitsid pikali. Üks lamp jäi tuppa. Kuid õues paistis kahe miili kaugusel asuva Maly Mytishchi tulest hele ja inimeste purjus kisa kostis kõrtsis, mille purustasid Mamoni kasakad, lõimel, tänaval ja lakkamatult. adjutandi oigamist oli kogu aeg kuulda.
Nataša kuulas pikka aega sisemisi ja väliseid helisid, mis temani jõudsid, ega liigutanud end. Algul kuulis ta ema palvet ja ohkeid, voodi kriuksumist enda all, m me Schossi tuttavat vilistavat norskamist, Sonya vaikset hingamist. Siis helistas krahvinna Natašale. Nataša ei vastanud talle.
"Ta näib magavat, ema," vastas Sonya vaikselt. Krahvinna helistas pärast pausi uuesti, kuid keegi ei vastanud talle.
Varsti pärast seda kuulis Nataša oma ema ühtlast hingamist. Nataša ei liigutanud, hoolimata asjaolust, et tema väike paljas jalg, teki alt välja löödud, värises paljal põrandal.
Justkui tähistades võitu kõigi üle, karjus kriket praos. Kukk laulis kaugel, vastasid lähedased. Kõrtsis vaibus kisa, kuulda oli vaid sama adjutandi seis. Nataša tõusis püsti.
- Sonya? kas sa magad? Ema? sosistas ta. Keegi ei vastanud. Nataša tõusis aeglaselt ja ettevaatlikult püsti, lõi risti ja astus ettevaatlikult oma kitsa ja painduva palja jalaga räpasele külmale põrandale. Põrandalaud kriuksus. Ta jooksis kiiresti jalgu liigutades nagu kassipoeg paar sammu ja võttis kinni ukse külmast kronsteinist.
Talle tundus, et onni kõikidele seintele koputas midagi rasket, ühtlaselt silmatorkavat: see peksis ta südant, mis suri hirmust, õudusest ja armastusest, lõhkedes.
Ta avas ukse, astus üle läve ja astus veranda niiskele ja külmale maale. Külm, mis teda haaras, värskendas teda. Ta tundis magavat meest palja jalaga, astus temast üle ja avas onni ukse, kus lamas prints Andrei. Selles onnis oli pime. Tagumises nurgas voodi juures, mille peal midagi lebas, pingil seisis suure seenega põletatud rasvaküünal.
Hommikul, kui talle räägiti haavast ja prints Andrei kohalolekust, otsustas Nataša, et ta peaks teda nägema. Ta ei teadnud, milleks see oli, kuid ta teadis, et kohting saab olema valus, ja ta oli veelgi enam veendunud, et see oli vajalik.
Terve päeva elas ta ainult lootuses, et öösel näeb teda. Kuid nüüd, kui see hetk oli kätte jõudnud, kartis ta seda, mida ta näeb. Kuidas teda sandistati? Mis temast järele jäi? Kas ta oli selline, mis oli see adjutandi lakkamatu oigamine? Jah ta oli. Ta oli tema kujutluses selle kohutava oigamise kehastus. Kui ta nägi nurgas ebamäärast massi ja võttis tema õlgadest teki alla tõstetud põlved, kujutas ta ette mingit kohutavat keha ja jäi õudusega seisma. Kuid vastupandamatu jõud tõmbas teda edasi. Ta astus ettevaatlikult ühe sammu, siis teise ja leidis end keset väikest sassis onni. Onnis, piltide all, lamas pinkidel teine ​​inimene (see oli Timokhin) ja veel kaks inimest lamasid põrandal (need olid arst ja toapoiss).
Valet tõusis püsti ja sosistas midagi. Haavatud jala valu käes vaevlev Timokhin ei maganud ja vaatas kõigi silmadega kehva särgi, jope ja igavese mütsiga tüdruku kummalist välimust. Valeti unised ja hirmunud sõnad; "Mida sa tahad, miks?" - nad panid Nataša vaid esimesel võimalusel nurgas lebava juurde tulema. Nii hirmutav kui see keha ka ei olnud, pidi see talle nähtav olema. Ta möödus toarist: küünla põlev seen kukkus maha ja ta nägi selgelt prints Andreid väljasirutatud kätega tekil lamamas, just nagu ta oli teda alati näinud.
Ta oli samasugune nagu alati; kuid tema näo põletikuline jume, entusiastlikult naisele suunatud säravad silmad ja eriti õrn lapselik kael, mis ulatus välja särgi tagasitõmbunud krae vahelt, andsid talle erilise, süütu, lapseliku ilme, mida ta aga polnud kunagi näinud. aastal prints Andrei. Ta astus tema juurde ja põlvitas kiire, nõtke ja noorusliku liigutusega.
Ta naeratas ja ulatas naisele käe.

Prints Andrei jaoks on Borodino väljal riietuspunktis ärkamisest möödunud seitse päeva. Kogu selle aja oli ta peaaegu pidevas teadvuseta. Palavik ja sooltepõletik, mis vigastada said, pidid haavatuga kaasa sõitnud arsti arvates ta minema. Kuid seitsmendal päeval sõi ta mõnuga tüki leiba teega ja arst märkas, et üldine palavik oli alanenud. Prints Andrei tuli hommikul teadvusele. Esimene öö pärast Moskvast lahkumist oli üsna soe ja prints Andrei jäi vankrisse magama; aga Mytištšis nõudis haavatu ise, et ta välja kantakse ja talle teed antakse. Onni tassimisest talle tekitatud valu pani prints Andrei valju häälega oigama ja taas teadvuse kaotama. Kui nad ta laagrivoodile pikali panid, lamas ta pikka aega suletud silmadega, liikumata. Siis avas ta need ja sosistas vaikselt: "Aga tee?" See mälestus elu pisiasjadest tabas arsti. Ta tundis oma pulssi ja märkas oma üllatuseks ja meelepahaks, et pulss oli parem. Arst märkas seda oma meelehärmiks, sest oma kogemuse põhjal oli ta veendunud, et prints Andrei ei saa elada ja kui ta praegu ei sure, sureb ta alles mõne aja pärast suurte kannatustega. Koos prints Andreiga kandsid nad Moskvas nendega liitunud rügemendi majorit Timokhinit, kellel oli punane nina, kes sai samas Borodino lahingus jalast haavata. Nendega olid kaasas arst, printsi toapoiss, tema kutsar ja kaks lööjat.
Prints Andreile anti teed. Ta jõi ahnelt, vaadates palavikuliste silmadega uksele ette, nagu üritaks midagi mõista ja meelde jätta.
- Ma ei taha enam. Timokhin siin? - ta küsis. Timokhin roomas mööda pinki tema juurde.
„Ma olen siin, teie Ekstsellents.
- Kuidas haav on?
– Minuga siis? Mitte midagi. Siin sa oled? - mõtles prints Andrei jälle, nagu mäletaks midagi.
- Kas sa saaksid raamatu? - ta ütles.
- Milline raamat?
- Kirikulaul! Mul ei ole.
Arst lubas selle kätte saada ja hakkas printsi enesetunde kohta küsitlema. Prints Andrei vastas kõigile arsti küsimustele vastumeelselt, kuid mõistlikult ja ütles seejärel, et oleks pidanud talle rulli panema, muidu oleks see ebamugav ja väga valus. Arst ja toapoiss tõstsid mantli, millega ta oli kaetud, ja võpatades haavast levivast tugevast mädalihalõhnast, hakkasid seda kohutavat kohta uurima. Arst oli millegagi väga rahulolematu, muutis midagi teisiti, pööras haavatud mehe ümber, nii et too oigas uuesti ning kaotas pööramise ajal valust taas teadvuse ja hakkas röökima. Ta rääkis pidevalt, et saaks selle raamatu võimalikult kiiresti kätte ja paneks selle sinna.

Tsütokroom P450. Avastuse autorid M. Klingerberg ja D. Garfinkel leidsid, et selle ensüümi võib proteesrühma keemilise olemuse tõttu omistada i-tüüpi tsütokroomidele. T. Omura ja R. Sato leidsid 1964. aastal, et süsinikmonooksiidiga redutseeritud hemoproteiini kompleksil on iseloomulik maksimum 450 nm juures, mis määras ensüümi nimetuse. Kuid sõna "tsütokroom" kasutamist seoses P450 klassi hemoproteiinidega ei saa pidada edukaks, kuna tsütokroomide funktsioon on elektronide ülekandmine, mitte monooksügenaasi reaktsioonide katalüüs. D. Nebertombi esitatud soovitustes P450 perekonna nomenklatuuri kohta mainitakse sõna "tsütokroom" ainult CYP (st tsütokroom Z450) nimetuse dešifreerimisel, mida kasutatakse P450 geenide tähistamisel.

Praegu on teada üle 150 erineva P450, mida leidub loomades, taimedes, seentes ja bakterites. Ainult rangelt anaeroobsetel bakteritel puudub hemoproteiin. Prokarüootid sisaldavad lahustuvat P450. Üleminek eukarüootsetele süsteemidele kaasneb P450 inkorporeerimisega membraani, nagu pärmide ja seente puhul. Kõik kõrgemate organismide tsütokroomid P450 on membraaniensüümid. Evolutsioonilises mõttes on kõige vanem bakteriaalne monooksügenaas

Evolutsiooniredeli vahefaasis on neerupealiste mitokondriaalne hüdroksülaasi süsteem. Sellel on kõik bakteriaalselt lahustuva süsteemi omadused ja see koosneb ka kolmest komponendist. Selle kaks komponenti - FAD-d sisaldav flavoproteiin (NADPH- või NADH-sõltuv reduktaas) ja heemi väävlit mittesisaldav valk (adrenodoksiin) - on vees lahustuvad ja paiknevad mitokondriaalses maatriksis, kolmas - P450 on ehitatud membraani. . Tähelepanu juhitakse mitokondriaalsete hemoproteiinide kõrgele substraadi spetsiifilisusele, mis muudab selle süsteemi veelgi sarnasemaks bakteriaalsega. Mitokondriaalsed tsütokroomid P450 osalevad peamiselt endogeensete substraatide oksüdatsioonis.

Evolutsiooniredeli kõrgeimal astmel on maksa mikrosoomide monooksügenaasi süsteem.

P450-d mängivad olulist rolli paljude ühendite, nii endogeensete (steroidid, sapphapped, rasvhapped, prostaglandiinid, leukotrieenid, biogeensed amiinid) kui ka eksogeensete (ravimid, mürgid, tööstuslikud saasteained, pestitsiidid, kantserogeenid, mutageenid jne) oksüdatsioonis. Viimaseid nimetatakse ksenobiootikumideks.

Vastavalt katalüüsitud reaktsioonide tüübile võib P450 omistada välist tüüpi monooksügenaasidele. Elektrondoonorite (NAD(P)H) juuresolekul on P450 võimeline aktiveerima molekulaarset hapnikku, millest üks aatom viiakse seejärel oksüdeeritud substraadi molekuli ja teine ​​redutseeritakse veeks.

R + AH + O L ROH + A + HO kus R on substraat, ROH on saadus, AH on elektronidoonor.

Tsütokroom P450 poolt katalüüsitud oksügenaasi reaktsioonid on väga mitmekesised. Ksenobiootikumide üks levinumaid oksüdatsioonireaktsioone on oksüdatiivne dealküleerimisreaktsioon, millega kaasneb N-, O- või S-aatomitega seotud alküülrühma oksüdatsioon. Levimuse poolest teisele kohale kuuluvad tsükliliste ühendite hüdroksüülimisreaktsioonid, mis hõlmavad aromaatsete, küllastunud ja heterotsükliliste süsivesinike hüdroksüülimist. P450 võib katalüüsida ka alifaatsete ühendite hüdroksüülimisreaktsioone, N-oksüdatsiooni, oksüdatiivset desamiinimist, aso- ja nitroühendite redutseerimisreaktsioone. Looduslike ühendite oksüdatsioonireaktsioonide hulka kuuluvad küllastunud rasvhapete w-oksüdatsioon, steroidhormoonide, sapphapete ja kolesterooli hüdroksüülimine, prostaglandiinide biosüntees ja küllastumata rasvhapete peroksüdatsioon.

Erinevalt teistest hemoproteiinidest, millel on tavaliselt ainult üks aktiivsus rakus ja rangelt määratletud funktsioon, võib P450 koos monooksügenaasi aktiivsusega avaldada ka oksüdaasi aktiivsust, tekitades reaktiivseid hapniku liike superoksiidi ja hüdroksüülradikaalide, vesinikperoksiidi kujul. Sellega seoses nimetatakse P450 mõnikord kirjanduses segafunktsiooniga oksüdaasiks. A.I. Archakov jt. leidis, et P450 võib toimida ka tõelise neljaelektroni oksüdaasina, genereerides hapnikumolekulist ainult vett. P450 tuvastab ka peroksidaasi aktiivsuse, kasutades oksüdatsioonireaktsioonis kosubstraatidena NAD(P)H asemel orgaanilisi peroksiide või vesinikperoksiidi. On tõendeid, et P450 võib katalüüsida dioksügenaasi reaktsioone. Seega on P450 iseloomulikuks tunnuseks funktsioonide paljusus, kuid peamine on monooksügenaas. Joonisel fig. 1.32 näitab oksüdaasi ja oksüdaasi reaktsioonide üldist skeemi. Oksügenaasi tsükli 1. etapis (tsükkel a) seostuvad substraadid P450 oksüdeeritud vormiga, moodustades ensüümi-substraadi kompleksid. Sel juhul võib olenevalt substraatidest ilmneda kolme tüüpi spektraalseid muutusi: I, II ja modifitseeritud II, mida iseloomustavad diferentsiaalneeldumisspektris teatud lainepikkustel maksimum ja miinimum. I tüüpi substraadid interakteeruvad peamiselt madala pöörlemissagedusega vormiga P450 ja rauaaatom läheb kuue koordineeritud madala spiniga olekust viie koordineeritud kõrge spinni olekusse. Juhtrolli I tüüpi komplekside moodustamisel mängivad mittepolaarsete substraatide hüdrofoobsed interaktsioonid ensüümi aktiivse keskmega. II tüüpi kompleksid tekivad substraadi aminorühma interaktsiooni tulemusena heemi raua aatomiga, mis on kas kõrge või madala spinni olekus. Sel juhul läheb raua kõrge pöörlemiskiirusega vorm üle madala pöörlemiskiirusega vormiks. Heemraud on sellistes kompleksides kuue koordineeritud olekus ja hapniku sidumise koha hõivab substraadi lämmastik. Modifitseeritud II tüüpi spektraalsed muutused on substraadi hüdroksüülrühma ja raua kõrge spin-vormi vastasmõju tulemus. I tüüpi substraatide interaktsiooni kiirus P450-ga on reeglina suurusjärgu võrra kõrgem kui II tüüpi substraatide oma. Monooksügenaasi tsükli 2. etapis väheneb P450-substraadi kompleks. Tsütokroom P450 taastamiseks vajalik elektron pärineb NADPH-spetsiifilisest flavoproteiinist. Järgmine samm on hapniku aktiveerimine. Neid etappe iseloomustab oksü- ja peroksükomplekside P450 järjestikune moodustumine. P450 oksükompleks on võimeline dissotsieeruma superoksiidradikaalide vabanemisega, millest dismutatsioonireaktsioonis (tsükkel b) tekib vesinikperoksiid. Hapnikukompleksi redutseerimine teise elektroni poolt viib kahe elektroni redutseeritud peroksükompleksi moodustumiseni. Arvatakse, et see etapp on monooksügenaasi tsüklis piirav etapp. Peroksükompleksi lagunemisel tekib vesinikperoksiid (tsükkel c) ja moodustub reaktiivne oksenoidosake (FeO), mis sisaldab kuueelektronilist hapnikuaatomit, mis on liganditud raudraudaga. Selle osakese hapnikuaatomi saab üle kanda substraadi C-H sidemesse ja sinna viia. Teine välja pakutud mehhanism on heemi raua külge liganditud distaalse hapnikuaatomi atsüülimise võimalus. Selle kompleksi lagunemine viib perhappe moodustumiseni P450 aktiivses kohas. Perhappe madal reaktsioonivõime nõuab substraadi molekuli täiendavat aktiveerimist. Oksenoidi kaheelektroniline redutseerimine viib hapniku molekulist vee moodustumiseni (tsükkel d). Tõenäoliselt puudub tsütokroom P450 poolt katalüüsitavate reaktsioonide jaoks ühtne mehhanism.

Praeguseks on tuvastatud enam kui 160 erinevat P450 kodeerivat geeni. Teave primaarstruktuuri, substraadi spetsiifilisuse, indutseeritavuse, lokaliseerumise rakus, geenistruktuuri ja paljude muude omaduste kohta on toodud Venemaa Meditsiiniteaduste Akadeemia Biomeditsiinilise Keemia Instituudis loodud arvutiandmebaasis Cytochrome P450 (CPD). .

Molek. erinevate P450-de mass jääb vahemikku 44–60 kDa. Hemoproteiini monomeerid koosnevad ühest polüpeptiidahelast, mis sisaldab 45–55% mittepolaarseid aminohappejääke. Pesuaine puudumisel eksisteerib tsütokroom molekulidega agregaatide kujul. kaaluga 300–700 kDa. Täielik aminohappejärjestus on kindlaks tehtud enam kui 150 tsütokroom P450 jaoks. Kõige paremini uuritud on CYP2B4 ja CYP1A2, mis on eraldatud küüliku maksa mikrosoomidest pärast induktsiooni vastavalt fenobarbitaali ja 3-metüülkolantreeniga. CYP2B4 molekul koosneb 491 aminohappejäägistb ja CYP1A2 koosneb 516 aminohappejäägist. D. Ozols jt 1981. aastal ja O. Goto jt 1983. aastal leidsid CYP2 ja CYP1 perekondade hemoproteiinide primaarstruktuuri võrdlemisel 2 konservatiivset piirkonda

Üles