Citocromo P450Citocromo P450

Coinvolto nel metabolismo di numerosi composti idrofobici

- sostanze endogene come il colesterolo, steroidi e lipidi

- sostanze esogene come farmaci, inquinanti ambientali

Localizzazione d’organo

FegatoApparato gastrointestinaleGhiandola surrenale

Localizzazione cellulare

Mitocondrio: colesterolo, ormoni steroideiEnzimi specifici

Reticolo endoplasmatico: xenobioticiEnzimi poco specifici

citocromo P450 è una monoossigenasi che catalizza la reazione di ossidrilazione

Sub-H + O2 + NADPH + H+ Sub-OH + NADP+ + H2O

sistema di trasporto coinvolge una flavoproteina ed una proteina Fe-S membrana mitocondriale interna

2 H+

NADPH+ H+

NADP+

FAD

citocromo P450

reduttasi

FADH2

Fe3-eme S-OH

S-HO2

Cit P450

Fe2-eme

H2O

NADPH+ H+

NADP+

FAD Fe2+-S Fe3-eme S-OH

S-HO2

2 H+

Fe 3+-S

FLAVOPROTEINAadrenodossina

reduttasi

FADH2

Cit P450

Fe2-eme

H2O

PROTEINA Fe-Sadrenodossina

sistema di trasporto microsomiale del citocromo P450

Substrati endogeni.Acido arachidonico ed acidi grassiSali biliari (CYP 7A1 = 7 idrossilasi) Ormoni steroidei Vitamine liposolubili

retinolo acido retinoicoCYP3A4 = Vit D325-idrossilasi

Xenobiotici CYP2E1: metabolizza etanolo CYP3A4: metabolizza il >30% dei farmaci CYP 2C9.CYP 2D6: esistenza di forme polimorfiche

CYP450 superfamiglia di geni - 60 geni nell’uomo

Famiglie (geni differenti) 1,2,3,etc < 40% identitàSottofamiglia 2A,2B,2C etc 40-55%identitàStessa famiglia 2A1, 2A2, 2A3 etc >55% identità

Gli xenobiotici sono SOSTANZE LIPOFILE

Il metabolismo è essenzialmente mirato a renderle più idrofile attraverso:

Metabolismo di fase I : introduzione di un gruppo ossidrilico (-OH) Citocromo P450 del R.E.

Metabolismo di fase II:

coniugazione con un composto endogeno polare(acido glucuronico, solfato, glutatione)

U DP glucuronil transferasi Solfotransferasi Glutatione S-transferasi

Diventano solubili in acqua- eliminati con la bile o con le urine

METABOLISMO degli XENOBIOTICI

I livelli di P450 del R.E. variano da individuo ad individuo per fattori genetici e/o ambientali

Diminuzione: - mutazioni del gene- esposizione a fattori ambientali- inibitori

Aumento: - duplicazione del gene- esposizione a fattori ambientali- induttori

Ciascuna isoforma può trasformare substrati diversi per la presenza di siti di riconoscimento per i diversi substrati

Ciascun substrato può essere trasformato da più isoforme

Molte isoforme sono inducibili dai substrati stessi e producendo così variazioni nei livelli dell’enzima

Polimorfismi genetici possono predisporre individui diversiad una diversa capacità metabolica verso uno stesso xenobiotico (farmacogenetica)

Citocromo P450

Controllo trascrizionale degli enzimi di fase I e II tramite recettori nucleari: recettori per gli steroidi/xenobiotici attivati dai ligandi

Sensori degli xenobioticiAhR = recettore per gli idrocarburi

PXR = recettore X del pregnano

ACR = recettore costitutitvo per gli androstani

formano eterodimeri con RXR

(recettore per l’acido retinoico)

riconoscono nel promotore dei geni CYP

XRE = xenobiotic reasponse element