Formy cytochromu p450. Cytochromy P450. Geny ludzkiego cytochromu P450

Polunina T.E.

Oksana Michajłowna Drapkina

– Kontynuujemy nasz program. Nasze wykłady i dyskusje na temat ginekologii dobiegają końca, całkowicie weszliśmy w regulaminy, więc będziemy się starać ich nie opuszczać. Profesor Tatyana Evgenievna Polunina otwiera sekcję gastroenterologii. Wykłady „Rola rodziny cytochromów P450 w patogenezie i leczeniu niealkoholowej stłuszczeniowej choroby wątroby”.

Tatyana Evgenievna Polunina, profesor, doktor nauk medycznych:

– Cytochromy P450 (CYP 450) to nazwa dużej rodziny uniwersalnych enzymów w organizmie człowieka. Cytochromy P450 odgrywają ważną rolę w utlenianiu wielu związków, takich jak związki endogenne (steroidy, kwasy żółciowe, kwasy tłuszczowe, prostaglandyny, leukotrieny, aminy biogenne), a także związki egzogenne (leki, produkty zanieczyszczeń przemysłowych, pestycydy, substancje rakotwórcze i mutageny), te ostatnie nazywane są ksenobiotykami.

Na tym slajdzie możesz zobaczyć, gdzie zlokalizowane są cytochromy P450. Znajdują się w hepatocytach, w cytozolu. Siateczka endoplazmatyczna jest podstawą lokalizacji. W szczególności błona lipidowa, która zawiera dwuwarstwę fosfolipidów, ma na sobie kilka połączonych struktur. Jest to cytochrom, w skład którego wchodzą białko żelaza, dinukleotyd nikotynamidoadeninowy i oksydoreduktaza, które wchodzą w skład kompleksu metabolicznego leki oraz wyżej przedstawione ksenobiotyki.

Najczęstszymi przedstawicielami tej grupy, do których zwracają się klinicyści, są cytochromy P452 AC, P450 2D, P450 2E1, P450 3A4. Enzymy te katalizują szeroki zakres reakcji metabolicznych, a jeden cytochrom może metabolizować kilka leków o różnej budowie chemicznej. Ten sam lek ma różne działanie na cytochrom P450 i na różne narządy. A w szczególności najważniejszym cytochromem, na który zwracamy uwagę, jest cytochrom P450 2E – najważniejszy izoenzym cytochromu P450, rozkładający lipoproteiny o małej gęstości.

Obecnie opracowano nie tylko metody fenotypowania, które opierają się na specyficzności substratowej niektórych izoenzymów cytochromu P450, ale także aktywność konkretnego enzymu i metabolizm determinowany jest farmakokinetyką substratu markerowego i zmianami stężeń substancji niezmienionej i jego metabolit. Jednak oznaczenie izoenzymów cytochromu P450 poprzez identyfikację genów odpowiednich izoenzymów przeprowadza się za pomocą reakcji łańcuchowej polimerazy. Nazywa się to genotypowaniem izoenzymu cytochromu P450.

Na tym slajdzie widzimy, że w hepatocytach miejsce, w którym znajduje się siateczka śródplazmatyczna, cytochromy P450, których jest ponad 50, oraz leki rozkładane w określonym cytochromie, w niektórych przypadkach łączą się z cytochromem i tworzą pęcherzyk, który uszkadza hepatocyt, powodując jednocześnie stres i cytokiny; prowadzi do aktywacji czynnika martwicy nowotworu, a w szczególności jest czynnikiem wyzwalającym uruchomienie kaspaz, co objawia się procesami katalitycznymi.

Niealkoholową stłuszczeniową chorobę wątroby, którą następnie zidentyfikowano jako jednostkę nozologiczną, zaczęto nazywać niealkoholową stłuszczeniową chorobą wątroby (NAFLD) od 1980 r., po odkryciu zmian w wątrobie pacjentów niealkoholowych podobnych do tych obserwowanych u szkody wywołane alkoholem.

Naturalna historia niealkoholowej stłuszczeniowej choroby wątroby obejmuje stłuszczenie jako początkowy etap, który bez postępu może przebiegać bezobjawowo, oraz stłuszczeniowe zapalenie wątroby, któremu towarzyszą straszne objawy wegetatywne, zespół cytolizy i objawy dyspeptyczne. Wraz z rozwojem zwłóknienia pojawia się dość poważny problem - marskość wątroby, a następnie nadciśnienie wrotne i rak.

Chciałbym zwrócić uwagę na fakt, że Kiernan już w 1894 roku zaproponował pewną architekturę wątrobową, która składa się z konstrukcji belkowej. Na obrzeżach belek, które składają się z wielokątnych hepatocytów, znajduje się triada: przewód żółciowy, żyła wrotna i tętnica. Ten preparat przedstawia normalną, zdrową wątrobę i naciek tłuszczowy w hepatocytach. Na schemacie przedstawiono w formie morfologicznej stłuszczenie wątroby, będące jedną z pierwszych faz rozwoju niealkoholowej stłuszczeniowej choroby wątroby.

Kolejną możliwością rozwoju procesu zapalnego, który prowadzi do rozprzestrzenienia się tkanki włóknistej w całej wątrobie, jest stłuszczeniowe zapalenie wątroby, a następnie marskość wątroby z rozwojem nadciśnienia wrotnego. Najczęściej jest to marskość mikroguzkowa wątroby, która jest już dość wyraźnie określona na etapach rozwoju niealkoholowej stłuszczeniowej choroby wątroby, towarzyszy jej nadciśnienie wrotne, żylaki przełyku, żołądka, powikłania typowe dla marskość wątroby i śmierć.

W przypadku niealkoholowego stłuszczeniowego zapalenia wątroby najczęstsze zmiany to te, które najczęściej są kojarzone z chorobami współistniejącymi: cukrzyca, otyłość. U pacjentów niealkoholowe stłuszczeniowe zapalenie wątroby rozwija się do 75%, a jeśli połączy się cukrzycę i otyłość, wówczas 90% pacjentów ma niealkoholową stłuszczeniową chorobę wątroby.

Wątroba jest niewątpliwie głównym narządem docelowym dotkniętym zespołem metabolicznym. Insulinooporność jest kluczową cechą, która jest podstawą akumulacji lipidów wewnątrz hepatocytów, stłuszczenia wątroby, niealkoholowego stłuszczeniowego zapalenia wątroby i marskości wątroby.

Chciałbym zwrócić uwagę, że zespół metaboliczny obejmuje nie tylko upośledzoną tolerancję glukozy, ale także dyslipidemię, otyłość brzuszno-trzewną, insulinooporność i hiperinsulinemię, nadciśnienie tętnicze, wczesną miażdżycę, zaburzenia hemostazy, hiperurykemię, hiperandrogenizm. Pragnę powiedzieć, że niealkoholowa stłuszczeniowa choroba wątroby, czyli stłuszczenie, wchodzi w skład zespołu metabolicznego i stanowi obecnie kwintet, który dawniej nazywano „zabójczym kwartetem”.

Czynniki ryzyka przedstawione na tym slajdzie czasami zmieniają się w zależności od różne kraje w szczególności stanowiska amerykańskie i europejskie nieznacznie się różnią. Niemniej jednak obwód talii, poziom trójglicerydów, lipoprotein, ciśnienie krwi, w szczególności 130/85, poziom glukozy to wskaźniki, które należy monitorować u pacjenta z zespołem metabolicznym.

Choroby związane z metabolizmem lipidów to: niealkoholowa stłuszczeniowa choroba wątroby, cukrzyca typu 2, choroba wieńcowa wątroby, nadciśnienie.

W schemacie patogenezy szczególne znaczenie ma insulinooporność tkanki tłuszczowej. Wzrost lipogenezy, czyli wzrostu poziomu kwasów tłuszczowych, wzrost syntezy trójglicerydów oraz lipotoksyczności prowadzą do rozwoju insulinooporności, a to prowadzi do dysfunkcji metabolicznych, stresu siateczki śródplazmatycznej, w której dochodzi do zachodzi także metabolizm kwasów tłuszczowych, a w szczególności lipoprotein, oraz aktywacja stanu zapalnego. Są to komórki Kupffera i komórki gwiaździste, które dodatkowo prowadzą nie tylko do tego, że wzrasta poziom lipidów o bardzo małej gęstości, ale niewątpliwie prowadzi to do rozwoju stłuszczeniowego zapalenia wątroby ze zwłóknieniem i uzyskujemy aktywność procesu zmierzającego w stronę marskości wątroby wątroby.

Na poziomie hepatocytów kwasy tłuszczowe ulegają estryfikacji do trójglicerydów i są eksportowane w postaci lipoprotein o małej gęstości, co w normalnych hepatocytach wiąże się z utlenianiem w mitochondriach, peroksysomach i mikrosomach.

Niewątpliwie w przedstawionym tu mechanizmie insulinooporności kluczową rolę odgrywa czynnik martwicy nowotworu, wolne rodniki, leptyna, kwasy tłuszczowe i wzmożona lipoliza, co prowadzi do wchłaniania kwasów tłuszczowych, do naruszenia β- utlenianie kwasów tłuszczowych w mitochondriach, a także akumulację kwasów tłuszczowych w hepatocytach.

Indukcja cytochromów P450 4A11 i P450 2E1 prowadzi do peroksydacji lipidów, co niewątpliwie prowadzi do aktywacji czynników związanych z akumulacją trójglicerydów. Hiperinsulinemia jest kluczowym czynnikiem prowadzącym do insulinooporności. Prowadzi także do wzrostu glikolizy, syntezy kwasów tłuszczowych i akumulacji trójglicerydów w hepatocytach.

Następny slajd pokazuje mechanizm interakcji między utlenianiem mikrosomalnym a β-oksydacją mitochondrialną. Należy zauważyć, że mitochondrialna Ω-oksydacja i mitochondrialna β-oksydacja prowadzą do uruchomienia tak zwanych peroksysomalnych receptorów β-oksydacji, a w szczególności receptorów aktywowanych przez proliferatory peroksysomów. Prowadzi to do ekspresji akumulacji określonego białka i co za tym idzie acetylokoenzymu A, który gromadzi się i uruchamia mechanizm prowadzący do przeciążenia dikarboksylowych kwasów tłuszczowych.

Na następnym slajdzie widać, że stłuszczeniowe zapalenie wątroby i zwłóknienie powstają na tle mitochondrialnych reaktywnych form tlenu. Kluczowy punkt przyczyną zwłóknienia jest niewątpliwie akumulacja dialdehydu malonowego, co prowadzi do powstawania nacieków zapalnych, zwłóknienia i aktywacji komórek gwiaździstych. Komórki gwiaździste wyzwalają indukcję cytokin, takich jak czynnik martwicy nowotworu i transformujące czynniki wzrostu. Wyczerpanie układu antyoksydacyjnego prowadzi do uwolnienia Fas-legand, mitochondrialnej reaktywnej formy tlenu, następuje martwica hepatocytów, a następnie rozwija się tkanka włóknista, która jest podstawą rozwoju marskości wątroby.

Ten slajd pokazuje diagram; widać nadmiar lipidów gromadzących się w hepatocytach. Dysfunkcja mitochondriów i dysfunkcja cytochromu P450 prowadzi do aktywacji peroksydacji lipidów, uruchomienia komórek Kupffera, cytokin zapalnych, aktywacji komórek gwiaździstych i apoptozy, co w konsekwencji prowadzi do rozwoju martwicy hepatocytów.

Zespół metaboliczny jest bardzo ważny, ponieważ niealkoholowa stłuszczeniowa choroba wątroby jest częścią zespołu metabolicznego. I to nie tylko na hepatocytach, w których następuje wzrost poziomu lipoprotein o małej i bardzo małej gęstości, trójglicerydów (jest to bardzo ważne), ale także na komórce śródbłonka. Następuje dysfunkcja śródbłonka i wyzwalany jest także moment związany z peroksydacją lipidów, gromadzeniem się substancji wpływających na miażdżycę, nagłą śmierć i zawał serca.

Nie ulega wątpliwości, że wzrost poziomu wolnych kwasów tłuszczowych jest związany z adipocytami. W szczególności spadek estryfikowanego cholesterolu prowadzi również do różnych naprężeń receptora jądrowego. A tak zwany aktywowany receptor proliferatorów peroksysomów jest obecnie szczególnie ważny i to na nim skupia się cała uwaga naukowców zajmujących się otyłością, cukrzycą i niealkoholowym stłuszczeniem wątroby.

W niektórych przypadkach monocyt (makrofag) poprzez zwiększenie poziomu czynników odpowiadających na stan zapalny (czynnik martwicy nowotworu, interleukiny-6, błonowe receptory Toll-podobne, wolne kwasy tłuszczowe) również wyzwala zdarzenia, które są specyficznie związane z patologicznym działaniem kwasów tłuszczowych kwasy.

Kryteria oceny insulinooporności są znane wszystkim od 1985 roku. Wyznacza się go za pomocą wskaźnika HOMA – Homeostasis Model Assessment oraz nowocześniejszego wskaźnika QUICKI – Quantitave Insulin Sensitivity. Tutaj przedstawiono stężenie insuliny, poziom glukozy w surowicy i normy.

Pragniemy zaznaczyć, że nie u każdego pacjenta z niealkoholową stłuszczeniową chorobą wątroby konieczna jest biopsja wątroby. Obecnie dysponujemy punktami pozwalającymi określić stopień nacieku tłuszczowego wątroby. W szczególności jest to fibrotest.

W algorytmie rozpoznawania niealkoholowej stłuszczeniowej choroby wątroby zwracamy uwagę nie tylko na specyficzne objawy, ale także na aktywność enzymów: transaminazy alaninowej i asparaginowej, transpeptydazy gamma-glutamylowej, fosfatazy alkalicznej oraz zwracamy uwagę na spożycie alkoholu, co było omawiane przez poprzednich kolegów. I chciałbym oczywiście zwrócić uwagę na czynniki ryzyka: zespół metaboliczny, insulinooporność, cukrzycę. Aby skorygować tę sytuację, zaleca się terapię i, jeśli to konieczne, biopsję wątroby. Nie ulega wątpliwości, że wymagane są bezwzględne wskazania do biopsji. A jeśli wskaźnik masy ciała przekracza 35 i 40, wówczas prowadzone są już działania związane z leczeniem chirurgicznym.

Chciałbym zwrócić Państwa uwagę na szereg leków (niesteroidowe – przeciwzapalne glukokortykozy i leki steroidowe, antybiotyki tetracyklinowe), szereg czynników żywieniowych (post, szybka utrata masy ciała, interwencje chirurgiczne, metaboliczne czynniki genetyczne, w w szczególności dziedziczna hemochromatoza, różne trucizny) i inne współistniejące choroby. Jest to bardzo ważne w diagnostyce różnicowej.

Na etapie stłuszczenia istotne jest leczenie otyłości, insulinooporności i dyslipidemii. Na etapie stłuszczeniowego zapalenia wątroby najważniejszy punkt jest eliminacja stresu oksydacyjnego, stanów zapalnych i zwłóknień.

Nadmierna indukcja cytochromu P450 2E ma szkodliwy wpływ na hepatocyty ze względu na uwalnianie wolnych rodników. Niezbędne fosfolipidy działają nie tylko jako przeciwutleniacze, ale także są bardzo ważnym czynnikiem ograniczającym aktywność cytochromu 2E1, co wykazano w pracach M. Aleynika. Wyniki niektórych badań sugerują, że wprowadzenie niezbędnych fosfolipidów może zmniejszyć indukcję cytochromu P450 2E (praca Władimira Trofimowicza Iwaszkina, który został przedstawiony wraz z Mariną Wiktorową Majewską w źródłach rosyjskich w 2004 r.).

Komórki gwiaździste biorą udział w powstawaniu końcowego stadium niealkoholowej stłuszczeniowej choroby wątroby. W eksperymentach laboratoryjnych wykazano, że całkowite zapobieganie aktywacji komórek gwiaździstych za pomocą inhibitorów CYP2E1 zapobiega rozwojowi marskości wątroby.

Chciałbym zwrócić Państwa uwagę na fakt, że nie tylko rosyjski autor M. Aleynik, ale także japoński autor Akiyama w czasopiśmie „Hepatology” w 2009 roku, opierając się na modelu alkoholowego uszkodzenia wątroby, również zwraca uwagę na cytochrom P450 2E, oksydaza acetylo-CoA i oksydazy dinukleotydu nikotynoamidoadeninowego, które to niezbędne fosfolipidy wykazują w tej patologii działanie przeciwzapalne, przeciwapoptotyczne i przeciwzwłóknieniowe.

Jest to teoretyczna wersja założenia stosowania inhibitorów cytochromu P450, a w szczególności leku „Essentiale”, który stanowi punkt odniesienia i jest najważniejszym punktem hamowania cytochromów P450 2E i odpowiednio P450 4A11. Zapobiega to utlenianiu lipidów, glikolizie i zmniejsza syntezę kwasów tłuszczowych.

W leczeniu niealkoholowej stłuszczeniowej choroby wątroby stosuje się następujące leki: leki uwrażliwiające na insulinę, przeciwutleniacze, hepatoprotektory, środki przeciwdrobnoustrojowe.

Chciałbym jednak zwrócić uwagę na fosfolipidy błonowe. Są głównymi składnikami lipidowymi błon komórkowych. Uszkodzenie błon fosfolipidowych prowadzi do zespołu cytolizy, a nadmiar reaktywnych form tlenu prowadzi do uszkodzenia błon fosfolipidowych na zasadzie γ-oksydacji mikrosomalnej i β-oksydacji peroksymalnej. W związku z tym uszkodzenie błon fosfolipidowych powoduje śmierć komórki, co prowadzi do zapoczątkowania zwłóknienia i aktywacji komórek gwiaździstych.

Uszkodzenie struktury wątroby to uszkodzenie błon. W wersji niezbędnych fosfolipidów jest materiałem odbudowującym błony komórkowe zamiast lipidów. Przywrócenie struktury wątroby umożliwia przywrócenie funkcji wątroby.

Nasi pacjenci cierpią nie tylko na alkoholowe stłuszczenie wątroby, alkoholowe zapalenie wątroby, ale także na inne choroby wątroby, to fakt bezsporny. Chciałbym zwrócić uwagę na fakt, że według E. Kunza (monografia 2008) fosfolipidy niezbędne mają działanie przeciwfibrotyczne, czyli stabilizujące żółć i błonę hepatocytów.

Jest to publikacja, która ukazała się w 2008 roku na podstawie danych farmakologicznych i klinicznych. Terapia fosfolipidami niezbędnymi wydaje się być preferowanym wyborem w celu znacznego zmniejszenia objawów i wyeliminowania stłuszczeniowej choroby wątroby o różnej etiologii, która rozwinęła się na skutek spożywania alkoholu, otyłości, a nawet wtedy, gdy nie można ustalić przyczyny.

Chciałbym zaznaczyć, że istnieje kilka badań na temat Essential. Badania te są dobrze znane każdemu. Ale chciałbym powiedzieć, że nawet w przypadku cukrzycy Essentiale umożliwia to pacjentom choroba niealkoholowa wątroba w celu normalizacji poziomu glukozy, hemoglobiny glikowanej, cholesterolu w surowicy.

Podsumowując, chciałbym powiedzieć, że uszkodzenie wątroby charakteryzujące się gromadzeniem się tłuszczu w przypadku braku nadużywania alkoholu jest znane jako niealkoholowa stłuszczeniowa choroba wątroby. Czynnikami ryzyka są otyłość i cukrzyca typu 2. W patogenezie niealkoholowej stłuszczeniowej choroby wątroby szczególne znaczenie ma nadmierna aktywność cytochromów P450 2E1. Warianty kliniczne przebiegu choroby: ból w prawym podżebrzu, zaburzenia astenowegetatywne i dyspeptyczne, powiększenie wątroby. A nasz algorytm diagnostyczny opiera się na konsekwentnym wykluczaniu alkoholowych, jatrogennych i wirusowych uszkodzeń wątroby.

Cytochrom P450(CYP450) to duża grupa enzymów odpowiedzialnych za metabolizm obcych związków organicznych i leków. Enzymy z rodziny cytochromów P450 dokonują biotransformacji oksydacyjnej leków i szeregu innych endogennych substancji bioorganicznych, a tym samym pełnią funkcję detoksykacyjną. Metabolizm wielu klas zachodzi przy udziale cytochromów leki takie jak inhibitory pompy protonowej, leki przeciwhistaminowe, inhibitory proteazy retrowirusowej, benzodiazepiny, blokery kanały wapniowe i inni.

Cytochrom P450 to kompleks białkowy z kowalencyjnie związanym hemem (metaloproteiną), który zapewnia dodatek tlenu. Hem z kolei jest kompleksem protoporfiryny IX i atomu żelaza dwuwartościowego. Liczba 450 wskazuje, że zredukowany hem związany z CO charakteryzuje się maksymalną absorpcją światła przy długości fali 450 nm.

Cytochromy P-450 biorą udział nie tylko w metabolizmie leków, ale także w przemianie hemoglobiny w bilirubinę, syntezie steroidów itp. Wszystkie izoformy cytochromu P-450 są pogrupowane w rodziny CYP1, CYP2, CYP3. W obrębie rodzin wyróżnia się podrodziny A, B, C, D, E. W obrębie podrodzin izoformy oznaczane są numerem seryjnym. Na przykład CYP2C19 to nazwa 19-tego w kolejności cytochromu z podrodziny „C”, rodziny „2”. W sumie jest ich około 250 różne rodzaje cytochrom P-450, którego w organizmie człowieka występuje około 50, a tylko sześć (CYP1A2, CYP2C9, CYP2C19, CYP2D6, CYP2E1, CYP3A4) ma związek z metabolizmem leków.

Na aktywność cytochromów P-450 ma wpływ wiele czynników – palenie tytoniu, alkohol, wiek, genetyka, odżywianie, choroba. Czynniki te odpowiadają za kształtowanie indywidualnych cech pracy enzymów P-450 i determinują skutki interakcji leków u konkretnego pacjenta.

Znaczenie cytochromów P450 dla gastroenterologii

Wzmożone w ostatnim czasie zainteresowanie gastroenterologów izoformami CYP2C19 i CYP3A4 cytochromu P450 wynika z ich roli w metabolizmie pochodnych benzimidazolu, do których zaliczają się wszystkie leki z grupy ATC A02BC „Inhibitory pompy protonowej” (omeprazol, pantorazol, lanzoprazol, rabeprazol i esomeprazol ) . Klinicznie istotne jest, że gen CYP2C19 jest polimorficzny i ma wartość efekt terapeutyczny różne PPI.

Spośród IPP największe działanie hamujące na CYP2C19 wykazuje lanzoprazol, w mniejszym stopniu omeprazol i esomeprazol. Działanie rabeprazolu jest jeszcze słabsze, ale jego tioester powstały w wyniku metabolizmu nieenzymatycznego ma znaczący wpływ hamujący na aktywność CYP2C19. Pantoprazol ma najmniejszy wpływ na CYP2C19. Pantoprazol wykazuje największe działanie hamujące na CYP3A4 in vitro, a w dalszej kolejności (w miarę zmniejszania się działania) plasują się omeprazol, esomeprazol, rabeprazol i lanzoprazol. W przypadku pacjentów otrzymujących wiele leków, zamiast IPP (Bordin D.S.) preferowany jest pantoprazol.

Metabolizm pięciu inhibitorów pompy protonowej.
Ciemniejsze strzałki wskazują bardziej znaczące szlaki metaboliczne.
Rysunek zaczerpnięty z artykułu Marelli S., Pace F.

Przy aktywnym udziale CYP3A4 metabolizm domperydonu, cyzaprydu i duża liczba inne leki.

Wiele leków gastroenterologicznych hamuje cytochrom CYP3A4, wpływając w ten sposób na farmakokinetykę leków łącznie.

Problem interakcji leków

We współczesnej praktyce klinicznej powszechne jest skojarzone stosowanie leków, co wiąże się z występowaniem u pacjenta kilku chorób lub niewystarczającą skutecznością monoterapii. W przypadku terapii skojarzonej możliwe są interakcje leków. Około 56% pacjentów poniżej 65. roku życia i 73% pacjentów powyżej 65. roku życia przyjmuje więcej niż jeden lek. Przyjmowanie dwóch leków powoduje ich interakcję u 6% pacjentów. Przepisanie 5 (lub 10) leków zwiększa współczynnik interakcji nawet o 50 (lub 100)%.

Potencjalnie niebezpieczne kombinacje leki stanowią poważny problem kliniczny. Istnieją dowody na to, że od 17 do 23% kombinacji leków przepisywanych przez lekarzy jest potencjalnie niebezpiecznych. W samych Stanach Zjednoczonych co roku z powodu niezamierzonych interakcji leków umiera 48 tysięcy pacjentów. FDA wyrejestrowała kilka leków (w tym prokinetyczny cyzapryd) ze względu na ich potencjalnie niebezpieczne interakcje z innymi lekami, w tym ze skutkiem śmiertelnym.

Główne mechanizmy interakcji leków są związane ze zmianami ich farmakokinetyki lub farmakodynamiki. Najbardziej znaczące, według współczesnych koncepcji, są zmiany farmakokinetyki podczas metabolizmu leków z udziałem cytochromów P-450.

Przykładem niebezpiecznej interakcji jest niedawno odkryta interakcja IPP i klopidogrelu, powszechnie stosowanych w leczeniu pacjentów z choroba wieńcowa kiery. Aby zmniejszyć ryzyko powikłań żołądkowo-jelitowych u pacjentów otrzymujących kwas acetylosalicylowy w skojarzeniu z klopidogrelem przepisywany jest IPP. Ponieważ bioaktywacja klopidogrelu zachodzi przy udziale CYP2C19, przyjmowanie IPP metabolizowanych przez ten cytochrom może zmniejszać aktywację i działanie przeciwpłytkowe klopidogrelu. W maju 2009 roku na konferencji Towarzystwa Angiografii i Interwencji Sercowo-Naczyniowych (SCAI) zaprezentowano dane wskazujące, że jednoczesne stosowanie klopidogrelu i IPP istotnie zwiększa ryzyko zawału mięśnia sercowego, udaru mózgu, niestabilnej dławicy piersiowej, konieczności powtarzanych interwencji wieńcowych i zgonu z powodu choroby wieńcowej (Bordin D.Z.).

Cytochrom CYP2C19

Izoforma CYP2C19 (hydroksylaza S-mefenytoiny) cytochromu P450 katalizuje reakcje 5-hydroksylacji pierścienia pirydynowego i 5"-demetylacji pierścienia benzimidazolowego. W organizmie człowieka CYP2C19 zlokalizowany jest w hepatocytach.

Wszystkie typy mutacji genu CYP2C19 można podzielić na trzy grupy:

Bez mutacji (homozygoty) są również szybkimi metabolizatorami IPP.
Posiadanie mutacji w jednym allelu (heterozygoty), pośredni typ metabolizmu.
Mając mutacje w obu allelach, są one również powolnymi metabolizatorami IPP.

Częstość występowania genotypów CYP2C19, rodzaj metabolizmu oraz wpływ IPP w leczeniu chorób odczynów kwasowych przedstawiono w tabeli:

Genotyp CYP2C19	Rozpowszechnienie (Tkach S.M. i in., 2006)			Typ metabolizmu	Okres półtrwania PPI, T½, godz (Lapina T.L.)	Działanie hamujące kwas PPI
Genotyp CYP2C19	Rozpowszechnienie (Tkach S.M. i in., 2006)	Kaukaski	Rasa mongoloidalna	Typ metabolizmu	Okres półtrwania PPI, T½, godz (Lapina T.L.)	Działanie hamujące kwas PPI
Brak mutacji (homozygoty)	90% populacji rasy kaukaskiej	50,6 %	34,0 %	Szybko	1	Krótki
Mutacja w pierwszej alei (heterozygoty)	10% populacji rasy kaukaskiej	40,5 %	47,6 %	Mediator	-	Przeciętny
Mutacja w obu alejkach	20-30% populacji azjatyckiej	3,3 %	18,4 %	Powolny	2–10	Wysoki

Osoby wolno metabolizujące odróżniają się od osób szybko i średnio metabolizujących dwukrotnie wyższym stężeniem PPI w osoczu krwi i okresem półtrwania. Polimorfizm genu kodującego izoformę 2C19 determinuje odmienne tempo metabolizmu PPI u pacjentów. W związku z powyższym zaleca się, aby dobór IPP dokonywać pod nadzorem codzienna pH-metria(Khavkin A.I., Zhikhareva N.S., Drozdovskaya N.V.).

CYP2C19 aktywnie metabolizuje następujące leki: trójpierścieniowe leki przeciwdepresyjne (amitryptylina, klomipramina, imipramina), leki przeciwdepresyjne – selektywny inhibitor wychwytu zwrotnego serotoniny citalopram, leki przeciwdepresyjne – inhibitor MAO moklobemid, leki przeciwdrgawkowe i przeciwpadaczkowe (diazepam, prymidon, fenytoina, fenobarbital, nordazepam), leki protonowo-drgawkowe inhibitory MP (omeprazol, pantorazol, lanzoprazol, rabeprazol i esomeprazol), lek przeciwmalaryczny proguanil, NLPZ diklofenak i indometacyna, a także: warfaryna, gliklazyd, klopidogrel, propranolol, cyklofosfamid, nelfinawir, progesteron, tenipozyd, tetrahydrokannabinol, karisoprodol, woryk onazol i inni
silne inhibitory CYP2C19: moklobemid, fluwoksamina, chloramfenikol (chloramfenikol)
nieswoiste inhibitory CYP2C19: PPI, omeprazol i lanzoprazol, H2-bloker cymetydyna, NLPZ indometacyna, a także fluoksetyna, felbamat, ketokonazol, modafinil, okskarbazepina,probenecyd, tiklopidyna, topiramat
Induktory CYP2C19: ryfampicyna, artemizyna, karbamazepina, noretysteron, prednizon, dziurawiec zwyczajny.

Wpływ różnych genotypów CYP2C19 na skuteczność eradykacji Helicobacter pylori

Pacjenci z genotypem „szybko” metabolizujący mają szybki metabolizm inhibitorów pompy protonowej, dlatego działanie przeciwwydzielnicze przyjmowania tych ostatnich jest u nich mniej wyraźne niż u osób z fenotypami „średnio” i „wolno metabolizujących”. Różnica w działaniu przeciwwydzielniczym może determinować więcej niski poziom likwidacja Helicobacter pylori u osób „szybko” metabolizujących. Jest więc więcej wysoka wydajność Terapia eradykacyjna u pacjentów z genotypami „wolno” (88,9%) i „średnio” (82,7%) metabolizujących jest wyższa w porównaniu z pacjentami „szybkimi” (patrz ryc.).

Wpływ różnych genotypów CYP2C19 na skuteczność eradykacji Helicobacter pylori.
BM – osoby metabolizujące „szybko”, PM – osoby metabolizujące „średnio”, MM – osoby metabolizujące „wolno” (Maev I.V. i wsp.)

Ze względu na niedostępność badań genetyki molekularnej dla praktykującego lekarza, osoby „szybko” metabolizujące można podejrzewać na podstawie utrzymującego się zespołu bólowego brzucha w 3-4 dobie od rozpoczęcia przyjmowania IPP, a także biorąc pod uwagę powolna dynamika endoskopowa podczas nabłonka nadżerek i bliznowacenia ubytków wrzodziejących u pacjenta. Z kolei niewystarczalność działania przeciwwydzielniczego terapii PPI można zweryfikować metodą codziennej dożołądkowej pH-metrii (Maev I.V. i wsp.).

Cytochrom CYP3A4

Enzym CYP3A4 katalizuje reakcję sulfoksydacji, prowadzącą do powstania grupy sulfonowej. CYP3A4 jest jednym z najważniejszych cytochromów stosowanych w farmaceutykach, ponieważ metabolizuje, przynajmniej częściowo, około 60% utlenionych leków. Chociaż aktywność CYP3A4 jest bardzo zróżnicowana, nie podlega on polimorfizmowi genetycznemu. Lokalizacja CYP3A4 na błonach wierzchołkowych enterocytów i hepatocytów jelita cienkiego ułatwia metabolizm leków przed wejściem leku do krążenia ogólnoustrojowego, co jest znane jako „efekt pierwszego przejścia”.

Defekt genetyczny CYP3A4 może powodować rozwój wtórnego zespołu długoterminowego. Odstęp QT podczas przyjmowania cyzaprydu, a w konsekwencji rozwój arytmii serca (Khavkin A.I. i wsp.).

CYP3A4 jest głównym enzymem biorącym udział w metabolizmie następujących leków: leków immunosupresyjnych (cyklosporyna, syrolimus, takrolimus), leków stosowanych w chemioterapii (anastrozol, cyklofosfamid, docetaksel, erlotynib, tyrfostyna, etopozyd, ifosfamid, paklitaksel, tamoksyfen, tenipozyd, winblastyna, windezyna) , gefitynib), leki przeciwgrzybicze (klotrimazol, ketokonazol, itrakonazol),

Cytochrom P450(CYP450) to duża grupa enzymów odpowiedzialnych za metabolizm obcych związków organicznych i leków. Enzymy z rodziny cytochromów P450 dokonują biotransformacji oksydacyjnej leków i szeregu innych endogennych substancji bioorganicznych, a tym samym pełnią funkcję detoksykacyjną. Cytochromy biorą udział w metabolizmie wielu klas leków, takich jak inhibitory pompy protonowej, leki przeciwhistaminowe, inhibitory proteazy retrowirusowej, benzodiazepiny, blokery kanału wapniowego i inne.

Cytochromy P-450 biorą udział nie tylko w metabolizmie leków, ale także w przemianie hemoglobiny w bilirubinę, syntezie steroidów itp. Wszystkie izoformy cytochromu P-450 są pogrupowane w rodziny CYP1, CYP2, CYP3. W obrębie rodzin wyróżnia się podrodziny A, B, C, D, E. W obrębie podrodzin izoformy oznaczane są numerem seryjnym. Na przykład CYP2C19 to nazwa 19-tego w kolejności cytochromu z podrodziny „C”, rodziny „2”. W sumie istnieje około 250 różnych typów cytochromu P-450, z czego około 50 występuje w organizmie człowieka i tylko sześć z nich (CYP1A2, CYP2C9, CYP2C19, CYP2D6, CYP2E1, CYP3A4) ma znaczenie dla metabolizmu leków.

Znaczenie cytochromów P450 dla gastroenterologii

Wzmożone w ostatnim czasie zainteresowanie gastroenterologów izoformami CYP2C19 i CYP3A4 cytochromu P450 wynika z ich roli w metabolizmie pochodnych benzimidazolu, do których zaliczają się wszystkie leki z grupy ATC A02BC „Inhibitory pompy protonowej” (omeprazol, pantorazol, lanzoprazol, rabeprazol i esomeprazol ) . Klinicznie istotne jest to, że gen CYP2C19 jest polimorficzny, a wielkość efektu terapeutycznego różnych IPP w dużej mierze zależy od stanu tego genu u pacjenta.

Metabolizm pięciu inhibitorów pompy protonowej.
Ciemniejsze strzałki wskazują bardziej znaczące szlaki metaboliczne.
Rysunek zaczerpnięty z artykułu Marelli S., Pace F.

Przy aktywnym udziale CYP3A4 zachodzi metabolizm domperydonu, cyzaprydu i wielu innych leków.

Wiele leków gastroenterologicznych hamuje cytochrom CYP3A4, wpływając w ten sposób na farmakokinetykę leków łącznie.

Problem interakcji leków

Potencjalnie niebezpieczne połączenia leków stanowią poważny problem kliniczny. Istnieją dowody na to, że od 17 do 23% kombinacji leków przepisywanych przez lekarzy jest potencjalnie niebezpiecznych. W samych Stanach Zjednoczonych co roku z powodu niezamierzonych interakcji leków umiera 48 tysięcy pacjentów. FDA wyrejestrowała kilka leków (w tym prokinetyczny cyzapryd) ze względu na ich potencjalnie niebezpieczne interakcje z innymi lekami, w tym ze skutkiem śmiertelnym.

Przykładem niebezpiecznej interakcji jest niedawno odkryta interakcja pomiędzy IPP a klopidogrelem, który jest szeroko stosowany w leczeniu pacjentów z chorobą niedokrwienną serca. Aby zmniejszyć ryzyko powikłań żołądkowo-jelitowych, pacjentom otrzymującym kwas acetylosalicylowy w skojarzeniu z klopidogrelem przepisuje się IPP. Ponieważ bioaktywacja klopidogrelu zachodzi przy udziale CYP2C19, przyjmowanie IPP metabolizowanych przez ten cytochrom może zmniejszać aktywację i działanie przeciwpłytkowe klopidogrelu. W maju 2009 roku na konferencji Towarzystwa Angiografii i Interwencji Sercowo-Naczyniowych (SCAI) zaprezentowano dane wskazujące, że jednoczesne stosowanie klopidogrelu i IPP istotnie zwiększa ryzyko zawału mięśnia sercowego, udaru mózgu, niestabilnej dławicy piersiowej, konieczności powtarzanych interwencji wieńcowych i zgonu z powodu choroby wieńcowej (Bordin D.Z.).

Cytochrom CYP2C19

Wszystkie typy mutacji genu CYP2C19 można podzielić na trzy grupy:

Bez mutacji (homozygoty) są również szybkimi metabolizatorami IPP.
Posiadanie mutacji w jednym allelu (heterozygoty), pośredni typ metabolizmu.
Mając mutacje w obu allelach, są one również powolnymi metabolizatorami IPP.

Częstość występowania genotypów CYP2C19, rodzaj metabolizmu oraz wpływ IPP w leczeniu chorób odczynów kwasowych przedstawiono w tabeli:

Genotyp CYP2C19	Rozpowszechnienie (Tkach S.M. i in., 2006)			Typ metabolizmu	Okres półtrwania PPI, T½, godz (Lapina T.L.)	Działanie hamujące kwas PPI
Genotyp CYP2C19	Rozpowszechnienie (Tkach S.M. i in., 2006)	Kaukaski	Rasa mongoloidalna	Typ metabolizmu	Okres półtrwania PPI, T½, godz (Lapina T.L.)	Działanie hamujące kwas PPI
Brak mutacji (homozygoty)	90% populacji rasy kaukaskiej	50,6 %	34,0 %	Szybko	1	Krótki
Mutacja w pierwszej alei (heterozygoty)	10% populacji rasy kaukaskiej	40,5 %	47,6 %	Mediator	-	Przeciętny
Mutacja w obu alejkach	20-30% populacji azjatyckiej	3,3 %	18,4 %	Powolny	2–10	Wysoki

CYP2C19 aktywnie metabolizuje następujące leki: trójpierścieniowe leki przeciwdepresyjne (amitryptylina, klomipramina, imipramina), leki przeciwdepresyjne – selektywny inhibitor wychwytu zwrotnego serotoniny citalopram, leki przeciwdepresyjne – inhibitor MAO moklobemid, leki przeciwdrgawkowe i przeciwpadaczkowe (diazepam, prymidon, fenytoina, fenobarbital, nordazepam), leki protonowo-drgawkowe inhibitory MP (omeprazol, pantorazol, lanzoprazol, rabeprazol i esomeprazol), lek przeciwmalaryczny proguanil, NLPZ diklofenak i indometacyna, a także: warfaryna, gliklazyd, klopidogrel, propranolol, cyklofosfamid, nelfinawir, progesteron, tenipozyd, tetrahydrokannabinol, karisoprodol, woryk onazol i inni
silne inhibitory CYP2C19: moklobemid, fluwoksamina, chloramfenikol (chloramfenikol)
nieswoiste inhibitory CYP2C19: PPI, omeprazol i lanzoprazol, H2-bloker cymetydyna, NLPZ indometacyna, a także fluoksetyna, felbamat, ketokonazol, modafinil, okskarbazepina,probenecyd, tiklopidyna, topiramat
Induktory CYP2C19: ryfampicyna, artemizyna, karbamazepina, noretysteron, prednizon, dziurawiec zwyczajny.

Wpływ różnych genotypów CYP2C19 na skuteczność eradykacji Helicobacter pylori

Pacjenci z genotypem „szybko” metabolizujący mają szybki metabolizm inhibitorów pompy protonowej, dlatego działanie przeciwwydzielnicze przyjmowania tych ostatnich jest u nich mniej wyraźne niż u osób z fenotypami „średnio” i „wolno metabolizujących”. Różnice w działaniu przeciwwydzielniczym mogą determinować niższe wskaźniki eradykacji Helicobacter pylori u osób „szybko” metabolizujących. Zatem skuteczność terapii eradykacyjnej jest większa u pacjentów z genotypami osób metabolizujących „wolno” (88,9%) i „średnio” (82,7%) w porównaniu z osobami metabolizującymi „szybko” (patrz ryc.).

Cytochrom CYP3A4

Defekt genetyczny CYP3A4 może być przyczyną rozwoju wtórnego zespołu długiego odstępu QT podczas przyjmowania cyzaprydu i w konsekwencji rozwoju zaburzeń rytmu serca (Khavkin A.I. i wsp.).

CYP3A4 jest głównym enzymem biorącym udział w metabolizmie następujących leków: leków immunosupresyjnych (cyklosporyna, syrolimus, takrolimus), leków stosowanych w chemioterapii (anastrozol, cyklofosfamid, docetaksel, erlotynib, tyrfostyna, etopozyd, ifosfamid, paklitaksel, tamoksyfen, tenipozyd, winblastyna, windezyna) , gefitynib), leki przeciwgrzybicze (klotrimazol, ketokonazol, itrakonazol),

P450 to białka błonowe.

Układ cytochromu P450 bierze udział w utlenianiu wielu związków, zarówno endogennych, jak i egzogennych. Enzymy z tej grupy odgrywają ważną rolę w metabolizmie steroidów, kwasów żółciowych, nienasyconych kwasów tłuszczowych, metabolitów fenolowych, a także w neutralizacji ksenobiotyków (leków, trucizn, leków).

Reakcje z udziałem układu cytochromu P450

Monooksygenazy zależne od cytochromu P450 katalizują rozkład różne substancje Poprzez hydroksylacja z udziałem donora elektronów NADP H i tlenu cząsteczkowego. W tej reakcji do substratu dodaje się jeden atom tlenu, a drugi redukuje się do wody.

Enzymy z rodziny cytochromu P450, w przeciwieństwie do innych hemoprotein, które zwykle mają jeden rodzaj aktywności i ściśle określoną funkcję, są dość zróżnicowane pod względem funkcji, typu aktywność enzymatyczna, często mają niską specyficzność substratową. P450 mogą wykazywać aktywność zarówno monooksygenazy, jak i oksygenazy i dlatego czasami określa się je mianem oksydaz o mieszanych funkcjach.

Reakcje oksygenazy katalizowane przez cytochrom P450 są bardzo zróżnicowane. Jedną z najczęstszych reakcji utleniania ksenobiotyków jest oksydacyjna dealkilacja, której towarzyszy utlenianie grupy alkilowej przyłączonej do atomów N, O lub S. Proces ten zachodzi w retikulum endoplazmatycznym (ER) hepatocytów. Ich specyficzność substratowa jest niska. Najskuteczniej katalizują utlenianie związków niepolarnych z pierścieniami alifatycznymi lub aromatycznymi. Liver P450 bierze m.in. udział w utlenianiu alkoholi do odpowiednich aldehydów. Hydroksylacja związków hydrofobowych poprawia ich rozpuszczalność w wodzie i ułatwia wydalanie przez nerki. U różni ludzie zestaw cytochromów P450 w ER różni się ze względu na cechy genetyczne. Pod tym względem badanie układu enzymatycznego P450 ma ogromne znaczenie dla farmakologii. Wszystkie pozostałe enzymy z rodziny P450 są zlokalizowane na * , a ich centra katalityczne są zwrócone w stronę matrycy.

Innym powszechnym typem reakcji jest hydroksylacja związków cyklicznych (węglowodorów aromatycznych, nasyconych i heterocyklicznych). Enzymy z rodziny P450 mogą także katalizować reakcje hydroksylacji związków alifatycznych, N-utleniania, oksydacyjnej deaminacji i reakcje redukcji związków nitrowych.

Geny ludzkiego cytochromu P450

Rodzina	Funkcje	Mieszanina	Tytuły
CYP1	metabolizm leków i sterydów (zwłaszcza estrogenów)	3 podrodziny, 3 geny, 1 pseudogen	CYP1A1, CYP1A2, CYP1B1
CYP2	metabolizm leków i sterydów	13 podrodzin, 16 genów, 16 pseudogenów	CYP2A6, CYP2A7, CYP2A13, CYP2B6, CYP2C8, CYP2C9, CYP2C18, CYP2C19, CYP2D6, CYP2E1, CYP2F1, CYP2J2, CYP2R1, CYP2S1, CYP2U1, CYP2W1
CYP3	metabolizm leków i sterydów (w tym testosteronu)	1 podrodzina, 4 geny, 2 pseudogeny	CYP3A4, CYP3A5, CYP3A7, CYP3A43
CYP4	metabolizm kwasu arachidonowego	6 podrodzin, 12 genów, 10 pseudogenów	CYP4A11, CYP4A22, CYP4B1, CYP4F2, CYP4F3, CYP4F8, CYP4F11, CYP4F12, CYP4F22, CYP4V2, CYP4X1, CYP4Z1
CYP5	synteza tromboksanu A 2	1 podrodzina, 1 gen	CYP5A1 (syntaza tromboksanu A 2)
CYP7	biosynteza kwasów żółciowych, udział w metabolizmie steroidów	2 podrodziny, 2 geny	CYP7A1, CYP7B1
CYP8	różny	2 podrodziny, 2 geny	CYP8A1 (synteza prostacykliny), CYP8B1 (biosynteza kwasów żółciowych)
CYP11	biosynteza steroidów	2 podrodziny, 3 geny	CYP11A1, CYP11B1, CYP11B2
CYP17	biosynteza steroidów, 17-alfa hydroksylaza	1 podrodzina, 1 gen	CYP17A1
CYP19	biosynteza steroidów (aromataza, która syntetyzuje estrogen)	1 podrodzina, 1 gen	CYP19A1
CYP20	nie zainstalowany	1 podrodzina, 1 gen	CYP20A1
CYP21	biosynteza steroidów	2 podrodziny, 1 gen, 1 pseudogen	CYP21A2
CYP24	biodegradacja witaminy D	1 podrodzina, 1 gen	CYP24A1
CYP26	hydroksylacja kwasu retinolowego	3 podrodziny, 3 geny	CYP26A1, CYP26B1, CYP26C1
CYP27	różny	3 podrodziny, 3 geny	CYP27A1 (biosynteza kwasów żółciowych), CYP27B1 (1-alfa-hydroksylaza witaminy D3, aktywująca witaminę D3), CYP27C1 (funkcja nieznana)
CYP39	7-alfa-hydroksylacja 24-hydroksycholesterolu	1 podrodzina, 1 gen	CYP39A1
CYP46	24-hydroksylaza cholesterolu	1 podrodzina, 1 gen	CYP46A1
CYP51	biosynteza cholesterolu	1 podrodzina, 1 gen, 3 pseudogeny	CYP51A1 (14 alfa demetylaza lanosterol)

Napisz recenzję o artykule "Cytochrom P450"

Notatki

, Z. 180-181.
, Z. 310-311.
Danielson P. B.(Angielski) // Aktualny metabolizm leków. - 2002. - Cz. 3, nie. 6. - s. 561-597. - PMID 12369887.poprawić
Ortiz de Montellano, Paul R. Cytochrom P450: struktura, mechanizm i biochemia. - 3. edycja. - Nowy Jork: Kluwer Academic/Plenum Publishers, 2005. - ISBN 0-306-48324-6.
, Z. 348-349.
.

Literatura

D. Nelson, M. Cox. Podstawy biochemii Lehningera: w 3 tomach - M.: BINOM, 2014. - T. 2. - P. 348-349. - 636 s. - ISBN 978-5-94774-366-1.
Brytyjczyk G.. - Moskwa: Mir, 1986. - 422 s. - 3050 egzemplarzy.
Jana Kolmana, Klausa-Heinricha Rehma.= Taschenatlas der Biochemie. - Moskwa: Mir, 2000. - 470 s. - 7000 egzemplarzy.
Ponomarenko T. M., Sychev D. A., Chikalo A. O., Berdnikova N. G., Kukes V. G.// Farmakokinetyka i farmakodynamika. - 2012. - nr 1. - s. 25-28.

Spinki do mankietów

Fragment charakteryzujący cytochrom P450

Zarówno hrabina, jak i Sonya rozumiały, że Moskwa, pożar Moskwy, cokolwiek to było, oczywiście nie mogło mieć znaczenia dla Nataszy.
Hrabia znowu poszedł za przegrodę i położył się. Hrabina podeszła do Nataszy, dotknęła jej głowy odwróconą ręką, jak to robiła, gdy córka była chora, potem dotknęła ustami jej czoła, jakby chciała sprawdzić, czy ma gorączkę, i pocałowała ją.
-Jesteś zimny. Cały się trzęsiesz. Powinieneś iść do łóżka – powiedziała.
- Iść do łóżka? Tak, ok, idę spać. „Pójdę teraz spać” – powiedziała Natasza.
Ponieważ dziś rano Nataszy powiedziano, że książę Andriej jest ciężko ranny i jedzie z nimi, dopiero w pierwszej minucie dużo pytała, dokąd? Jak? Czy jest niebezpiecznie ranny? i czy wolno jej się z nim spotykać? Ale kiedy powiedziano jej, że nie może go widzieć, że jest ciężko ranny, ale jego życiu nie zagraża niebezpieczeństwo, ona oczywiście nie uwierzyła w to, co jej powiedziano, ale była przekonana, że niezależnie od tego, ile mówiła, odpowiedziałaby to samo, przestała pytać i mówić. Przez całą drogę z wielkimi oczami, które hrabina znała tak dobrze i których wyrazu hrabina tak się bała, Natasza siedziała nieruchomo w kącie powozu i teraz w ten sam sposób siedziała na ławce, na której usiadła. Myślała o czymś, o czym decydowała lub już zdecydowała w myślach - hrabina o tym wiedziała, ale nie wiedziała, co to było, i to ją przerażało i dręczyło.
- Natasza, rozbierz się, kochanie, połóż się na moim łóżku. (Tylko sama hrabina miała pościelone łóżko na łóżku; ja, Schoss i obie młode damy musieliśmy spać na podłodze na sianie.)
„Nie, mamo, położę się tutaj na podłodze” – powiedziała ze złością Natasza, podeszła do okna i je otworzyła. Adiutant jęczy Otwórz okno było słychać wyraźniej. Wystawiła głowę w wilgotne powietrze nocy i hrabina zobaczyła, jak jej chude ramiona trzęsą się od szlochu i uderzają o ramę. Natasza wiedziała, że to nie książę Andriej jęczy. Wiedziała, że książę Andriej leżał w tym samym miejscu co oni, w innej chatce po drugiej stronie korytarza; ale ten straszny, nieustanny jęk sprawił, że załkała. Hrabina wymieniła spojrzenia z Sonią.
„Połóż się, kochanie, połóż się, przyjacielu” - powiedziała hrabina, lekko dotykając ręką ramienia Nataszy. - No to idź spać.
„Och, tak… Już idę spać” – powiedziała Natasza, pospiesznie rozbierając się i zrywając sznurki spódnicy. Zdjęła sukienkę i założyła marynarkę, podwinęła nogi, usiadła na przygotowanym na podłodze łóżku i zarzuciwszy krótki, cienki warkocz na ramię, zaczęła go zaplatać. Cienkie, długie, znajome palce szybko, zręcznie rozeszły, zapleciły i zawiązały warkocz. Głowa Nataszy odwróciła się zwykłym gestem, najpierw w jedną, potem w drugą stronę, ale jej gorączkowo otwarte oczy wyglądały prosto i nieruchomo. Kiedy kostium był już gotowy, Natasza spokojnie opadła na prześcieradło rozłożone na sianie na krawędzi drzwi.
„Natasza, połóż się na środku” – powiedziała Sonya.
„Nie, jestem tutaj” – powiedziała Natasza. – Idź do łóżka – dodała z irytacją. I schowała twarz w poduszce.
Hrabina, ja Schoss i Sonia pospiesznie rozebrały się i położyły. W pokoju pozostała jedna lampa. Ale na podwórzu było coraz jaśniej od ogniska Malye Mytishchi, oddalonego o dwie mile, i pijackie krzyki ludzi rozległy się w karczmie, którą rozbili Kozacy Mamona, na skrzyżowaniu, na ulicy, i nieustanne jęki przesłuchano adiutanta.
Natasza przez długi czas słuchała dochodzących do niej dźwięków wewnętrznych i zewnętrznych i nie poruszała się. Najpierw usłyszała modlitwę i westchnienia matki, trzask łóżka pod nią, znajome, gwiżdżące chrapanie me Schoss, cichy oddech Soni. Wtedy hrabina zawołała Nataszę. Natasza jej nie odpowiedziała.
„Wygląda na to, że śpi, mamo” – odpowiedziała cicho Sonya. Hrabina po chwili milczenia zawołała ponownie, ale nikt jej nie odpowiedział.
Niedługo potem Natasza usłyszała nawet oddech swojej matki. Natasza nie poruszyła się, mimo że jej mała bosa stopa, wymknąwszy się spod koca, zmarzła na gołej podłodze.
Jakby świętując zwycięstwo nad wszystkimi, w szczelinie zawył świerszcz. Kogut zapiał daleko, a bliscy odpowiedzieli. W karczmie krzyki ucichły, słychać było jedynie stanowisko tego samego adiutanta. Natasza wstała.
- Sonia? śpisz? Matka? - wyszeptała. Nikt nie odpowiedział. Natasza powoli i ostrożnie wstała, przeżegnała się i ostrożnie stąpała wąską i elastyczną bosą stopą na brudną, zimną podłogę. Deska podłogowa zaskrzypiała. Ona szybko poruszając nogami, przebiegła kilka kroków jak kotek i chwyciła się zimnego wspornika drzwi.
Zdawało jej się, że coś ciężkiego, uderzającego równomiernie, puka do wszystkich ścian chaty: to było jej serce, zmarznięte ze strachu, z przerażenia i miłości, bijące, pękające.
Otworzyła drzwi, przekroczyła próg i stanęła na wilgotnej, zimnej podłodze korytarza. Przenikliwe zimno ją orzeźwiło. Dotknęła bosą stopą śpiącego mężczyzny, przeszła nad nim i otworzyła drzwi do chaty, w której leżał książę Andriej. W tej chatce było ciemno. W tylnym rogu łóżka, na którym coś leżało, na ławce stała świeca łojowa, która wypaliła się niczym duży grzyb.
Natasza rano, kiedy powiedziano jej o ranie i obecności księcia Andrieja, zdecydowała, że powinna się z nim spotkać. Nie wiedziała, po co to było, ale wiedziała, że spotkanie będzie bolesne, a tym bardziej była przekonana, że jest konieczne.
Przez cały dzień żyła tylko nadzieją, że w nocy go zobaczy. Ale teraz, gdy nadeszła ta chwila, ogarnęło ją przerażenie tego, co zobaczy. Jak został okaleczony? Co z niego zostało? Czy przypominał ten nieustanny jęk adiutanta? Tak, taki był. Był w jej wyobraźni uosobieniem tego strasznego jęku. Kiedy zobaczyła w kącie nieznaną masę i pomyliła jego uniesione kolana pod kocem z ramionami, wyobraziła sobie jakieś okropne ciało i zatrzymała się z przerażeniem. Jednak nieodparta siła pociągnęła ją do przodu. Ostrożnie zrobiła jeden krok, potem drugi i znalazła się pośrodku małej, zagraconej chaty. W chacie pod ikonami na ławkach leżała kolejna osoba (był to Timokhin), a na podłodze leżały jeszcze dwie osoby (byli to lekarz i lokaj).
Lokaj wstał i coś szepnął. Timokhin, cierpiący na ból zranionej nogi, nie spał i wszystkimi oczami patrzył na dziwny wygląd dziewczyny w biednej koszuli, marynarce i wiecznej czapce. Senne i przestraszone słowa lokaja; „Czego potrzebujesz, dlaczego?” - zmusili tylko Nataszę do szybkiego podejścia do tego, co leżało w kącie. Nieważne, jak przerażające i niepodobne do człowieka było to ciało, musiała je zobaczyć. Minęła lokaja: spalony grzyb świecy opadł i wyraźnie zobaczyła księcia Andrieja leżącego z wyciągniętymi ramionami na kocu, tak jak zawsze go widziała.
Był taki sam jak zawsze; ale płomienny kolor jego twarzy, jego błyszczące oczy, wpatrzone w nią z entuzjazmem, a zwłaszcza delikatna dziecięca szyja wystająca spod złożonego kołnierzyka koszuli, nadawały mu szczególny, niewinny, dziecinny wygląd, jakiego jednak nigdy nie widziała w księciu Andrieju. Podeszła do niego i szybkim, elastycznym, młodzieńczym ruchem uklękła.
Uśmiechnął się i wyciągnął do niej rękę.

Dla księcia Andrieja minęło siedem dni, odkąd obudził się w stacji opatrunkowej na polu Borodino. Przez cały ten czas przebywał niemal w ciągłej nieprzytomności. Gorączka i zapalenie jelit, które uległy uszkodzeniu, zdaniem lekarza podróżującego z rannym, powinny były go zabrać. Ale siódmego dnia z radością zjadł kromkę chleba z herbatą, a lekarz zauważył, że ogólna gorączka spadła. Książę Andriej odzyskał przytomność rano. Pierwszej nocy po wyjeździe z Moskwy było dość ciepło i książę Andriej pozostał na noc w powozie; ale w Mytishchi sam ranny zażądał, aby go wyniesiono i podano mu herbatę. Ból wywołany wniesieniem do chaty sprawił, że książę Andriej głośno jęknął i ponownie stracił przytomność. Kiedy położyli go na łóżku polowym, leżał przez długi czas z zamkniętymi oczami, bez ruchu. Następnie je otworzył i cicho szepnął: „Co mam dostać do herbaty?” Ta pamięć o drobnych szczegółach życia zdumiała lekarza. Zmierzył puls i ku swemu zaskoczeniu i niezadowoleniu zauważył, że puls był lepszy. Ku swojemu niezadowoleniu lekarz zauważył to, gdyż z własnego doświadczenia był przekonany, że książę Andriej nie może żyć i że jeśli nie umrze teraz, to umrze dopiero za jakiś czas z wielkimi cierpieniami. Z księciem Andriejem nieśli majora jego pułku Timochina, który dołączył do nich w Moskwie z czerwonym nosem i został ranny w nogę w tej samej bitwie pod Borodino. Wraz z nimi jechał lekarz, lokaj księcia, jego woźnica i dwóch sanitariuszy.
Książę Andriej otrzymał herbatę. Pił łapczywie, patrząc przed siebie gorączkowymi oczami, jakby chciał coś zrozumieć i zapamiętać.
- Już nie chcę. Czy Timochin tu jest? - on zapytał. Timokhin podczołgał się do niego wzdłuż ławki.
- Jestem tutaj, Wasza Ekscelencjo.
- Jak rana?
- Więc mój? Nic. Czy to ty? „Książę Andriej znów zaczął myśleć, jakby coś sobie przypominał.
-Mogę dostać książkę? - powiedział.
- Która książka?
- Ewangelia! Nie mam.
Lekarz obiecał, że to zrobi i zaczął wypytywać księcia o jego samopoczucie. Książę Andriej niechętnie, ale mądrze odpowiedział na wszystkie pytania lekarza, a następnie stwierdził, że trzeba go przykryć poduszką, bo inaczej byłoby to niezręczne i bardzo bolesne. Lekarz i lokaj podnieśli płaszcz, którym był okryty i krzywiąc się na silny zapach zgniłego mięsa wydobywający się z rany, zaczęli badać to straszne miejsce. Lekarz był z czegoś bardzo niezadowolony, zmienił coś inaczej, przewrócił rannego na drugą stronę, tak że ten znów jęknął i z powodu bólu podczas obracania się znów stracił przytomność i zaczął się bredzić. Ciągle mówił, żeby jak najszybciej zdobyć dla niego tę książkę i ją tam umieścić.

Cytochrom P450. Autorzy odkrycia M. Klingerberg i D. Garfinkel ustalili, że enzym ten na podstawie charakteru chemicznego grupy prostetycznej można zaliczyć do cytochromów typu i. T. Omura i R. Sato odkryli w 1964 roku, że kompleks zredukowanej hemoproteiny z tlenkiem węgla ma charakterystyczne maksimum przy 450 nm, co określiło nazwę enzymu. Jednak użycia słowa „cytochrom” w odniesieniu do hemoprotein klasy P450 nie można uznać za udane, ponieważ funkcją cytochromów jest przenoszenie elektronów, a nie kataliza reakcji monooksygenazy. W zaleceniach dotyczących nazewnictwa rodziny P450 zaproponowanych przez D. Nebertomba słowo „cytochrom” pojawia się jedynie przy rozszyfrowaniu oznaczenia CYP (czyli cytochromu Z450), którym określa się geny P450.

Obecnie znanych jest ponad 150 różnych P450 występujących u zwierząt, roślin, grzybów i bakterii. Tylko bakteriom ściśle beztlenowym brakuje hemoproteiny. Prokarioty zawierają rozpuszczalny P450. Przejściu do układów eukariotycznych towarzyszy włączenie P450 do błony, podobnie jak w przypadku drożdży i grzybów. Wszystkie cytochromy P450 organizmów wyższych są enzymami błonowymi. Z ewolucyjnego punktu widzenia najstarszą jest monooksygenaza bakteryjna

Na pośrednim etapie drabiny ewolucyjnej znajduje się mitochondrialny układ hydroksylazy nadnerczy. Posiada wszystkie cechy układu rozpuszczalnego w bakteriach i również składa się z trzech składników. Dwa z jego składników – flawoproteina zawierająca FAD (reduktaza zależna od NADPH lub NADH) i białko niehemowe zawierające siarkę (adrenodoksyna) – są rozpuszczalne w wodzie i zlokalizowane w matrix mitochondrialnej, trzeci – P450 jest osadzony w błonie . Na uwagę zasługuje wysoka specyficzność substratowa hemoprotein mitochondrialnych, co jeszcze bardziej upodabnia ten układ do bakteryjnego. Mitochondrialne cytochromy P450 biorą udział głównie w utlenianiu substratów endogennych.

Na najwyższym szczeblu drabiny ewolucyjnej znajduje się układ monooksygenaz w mikrosomach wątroby.

P450 odgrywają ważną rolę w utlenianiu wielu związków, zarówno endogennych (steroidy, kwasy żółciowe, kwasy tłuszczowe, prostaglandyny, leukotrieny, aminy biogenne), jak i egzogennych (leki, trucizny, produkty zanieczyszczeń przemysłowych, pestycydy, substancje rakotwórcze, mutageny itp.) itp.), te ostatnie nazywane są ksenobiotykami.

W zależności od rodzaju katalizowanych reakcji, P450 można sklasyfikować jako monooksygenazę typu zewnętrznego. W obecności donorów elektronów (NAD(P)H) P450 jest zdolny do aktywacji tlenu cząsteczkowego, którego jeden atom jest następnie włączany do cząsteczki utlenionego podłoża, a drugi redukowany do wody.”

R + AH + OL ROH + A + H O gdzie R jest podłożem, ROH jest produktem, AH jest donorem elektronów.

Reakcje oksygenazy katalizowane przez cytochrom P450 są bardzo zróżnicowane. Jedną z najbardziej rozpowszechnionych reakcji utleniania ksenobiotyków jest reakcja oksydacyjnej dealkilacji, której towarzyszy utlenianie grupy alkilowej przyłączonej do atomów N, O lub S. Na drugim miejscu pod względem rozpowszechnienia znajdują się reakcje hydroksylacji związków cyklicznych, do których zalicza się hydroksylację węglowodorów aromatycznych, nasyconych i heterocyklicznych. P450 może również katalizować reakcje hydroksylacji związków alifatycznych, N-utleniania, deaminacji oksydacyjnej i reakcje redukcji związków azowych i nitrowych. Reakcje utleniania związków naturalnych obejmują w-utlenianie nasyconych kwasów tłuszczowych, hydroksylację hormonów steroidowych, kwasów żółciowych i cholesterolu, biosyntezę prostaglandyn, peroksydację nienasyconych kwasów tłuszczowych.

W odróżnieniu od innych hemoprotein, które zazwyczaj mają tylko jedną aktywność i ściśle określoną funkcję w komórce, P450 wraz z monooksygenazą może wykazywać także aktywność oksydazową, wytwarzając reaktywne formy tlenu w postaci rodników ponadtlenkowych i hydroksylowych, nadtlenku wodoru. Pod tym względem w literaturze P450 jest czasami nazywany oksydazą o mieszanych funkcjach. sztuczna inteligencja Archakov i in. odkryli, że P450 może również działać jako prawdziwa czteroelektronowa oksydaza, wytwarzając jedynie wodę z cząsteczki tlenu. P450 wykazuje również aktywność peroksydazy, wykorzystując nadtlenki organiczne lub nadtlenek wodoru jako kosubstraty w reakcji utleniania zamiast NAD(P)H. Istnieją dowody na to, że P450 może katalizować reakcje dioksygenazy. Cechą charakterystyczną P450 jest zatem wielość funkcji, z których główną jest monooksygenaza. Na ryc. Rysunek 1.32 przedstawia ogólny schemat reakcji oksydazy i oksydazy. Na pierwszym etapie cyklu oksygenazy (cykl a) substraty wiążą się z utlenioną formą P450, tworząc kompleksy enzym-substrat. W tym przypadku, w zależności od podłoża, mogą pojawić się trzy rodzaje zmian widmowych: I, II i zmodyfikowane II, charakteryzujące się w różnicowym widmie absorpcji maksimum i minimum przy określonych długościach fal. Podłoża typu I oddziałują głównie z niskospinową formą P450, a atom żelaza przechodzi z sześciokoordynacyjnego stanu o niskim spinie do pięciokoordynacyjnego stanu o wysokim spinie. W tworzeniu kompleksów typu I wiodącą rolę odgrywają hydrofobowe oddziaływania niepolarnych substratów z centrum aktywnym enzymu. Kompleksy typu II powstają w wyniku oddziaływania grupy aminowej substratu z atomem żelaza hemowego, który jest albo w stanie wysokospinowym, albo niskospinowym. W tym przypadku forma żelaza o wysokim spinie przekształca się w formę o niskim spinie. Żelazo hemowe w takich kompleksach występuje w stanie sześciokoordynacyjnym, a miejsce wiązania tlenu zajmuje azot substratu. Zmodyfikowane zmiany widmowe typu II wynikają z oddziaływania grupy hydroksylowej substratu z wysokospinową formą żelaza. Szybkość interakcji substratów typu I z P450 jest z reguły o rząd wielkości większa niż typu II. W drugim etapie cyklu monooksygenazy przywracany jest kompleks substrat P450. Elektron do redukcji cytochromu P450 pochodzi z flawoproteiny specyficznej dla NADPH. W kolejnych etapach następuje aktywacja tlenu. Etapy te charakteryzują się sekwencyjnym tworzeniem kompleksów tlenowych i nadtlenkowych P450. Oksykompleks P450 ma zdolność dysocjowania z wydzieleniem rodników ponadtlenkowych, z których w reakcji dysmutacji (cykl b) powstaje nadtlenek wodoru. Redukcja kompleksu tlenowego za pomocą drugiego elektronu prowadzi do powstania kompleksu nadtlenkowego o zredukowanym dwóch elektronach. Uważa się, że ten etap jest ograniczający w cyklu monooksygenazy. Podczas rozkładu kompleksu nadtlenkowego powstaje nadtlenek wodoru (cykl c) i powstaje reaktywna cząstka oksenoidu (FeO) zawierająca sześcioelektronowy atom tlenu ligandowany żelazem żelazowym. Atom tlenu z tej cząstki można przenieść do wiązania C-H podłoża i wstawić do niego. Innym proponowanym mechanizmem jest możliwość acylowania dalszego atomu tlenu przyłączonego do żelaza hemowego. Rozkład tego kompleksu prowadzi do powstania nadkwasu w miejscu aktywnym P450. Niska reaktywność nadkwasu wymaga dodatkowej aktywacji cząsteczki substratu. Dwuelektronowa redukcja oksenoidu prowadzi do powstania wody z cząsteczki tlenu (cykl d). Najprawdopodobniej nie ma jednego mechanizmu reakcji katalizowanych przez cytochrom P450.

Do chwili obecnej zidentyfikowano ponad 160 różnych genów kodujących P450. Informacje o strukturze pierwotnej, specyficzności substratu, indukowalności, lokalizacji w komórce, strukturze genu i wielu innych właściwościach podane są w komputerowej bazie danych „Cytochrome P450, Database” (CPD), utworzonej w Instytucie Chemii Biomedycznej Rosyjskiej Akademii Nauki medyczne.

Molek. masa różnych P450 waha się od 44 do 60 kDa. Monomery hemoproteinowe składają się z jednego łańcucha polipeptydowego zawierającego od 45 do 55% niepolarnych reszt aminokwasowych. W przypadku braku detergentu cytochrom występuje w postaci agregatów molekularnych. o masie od 300 do 700 kDa. Ustalono pełną sekwencję aminokwasów dla ponad 150 cytochromów P450. Najlepiej zbadane są CYP2B4 i CYP1A2, wyizolowane z mikrosomów wątroby królika po indukcji odpowiednio fenobarbitalem i 3-metylocholantrenem. Cząsteczka CYP2B4 składa się z 491 reszt aminokwasowych, a CYP1A2 z 516 reszt aminokwasowych. D. Ozols i wsp. w 1981 r. oraz O. Goto i wsp. w 1983 r., porównując strukturę pierwszorzędową hemoprotein z rodzin CYP2 i CYP1, odkryli 2 regiony konserwatywne