Inovace studia molekulární a buněčné...

I ti d j dělá á í

Inovace studia molekulární a buněčné biologie

Investice do rozvoje vzdělávání

Tento projekt je spolufinancován Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky.


Buněčná biologie 2: KBB/BB2




11. Metabolismus xenobiotik II.



Prof. RNDr. Zdeněk Dvořák, Ph.D.




Cíl přednášky:Seznámit studenty s regulačními mechanismydetoxikačních systémů u člověka

Klíčová slova:Cytochrom P450, xenoreceptory, lékové interakce,indukce genové exprese


Mechanismy regulacebiotransformačních enzymů

1.polymorfismus (CYP2D6, CYP1A1)

2.posttranskripční a posttranslační (CYP2E1)

3.transkripční – indukce genové exprese(CYP1A1/2, CYP2A6, CYP2B6, CYP2C8/9, CYP3A4,)

4. inhibitory, substráty (všechny formy)

5. ostatní faktory - fyziologické a patofyziologické (všechny formy)


• polymorfismy u enzymů fáze II (N-AcT, UDP-Glu) a transportérů (OATPs)

• nejvýznamnější u CYP2D6• pomalí vs rychlí metabolizátoři (mutace resp. duplikace genu)• tzv. spartein-debrisochinový polymorfismus• pomalí metabolizátoři (cca 5% kavkazské popul.; 1% orientálci; 18% San Bushman)

• CYP1A1 – mutace v MspI místě v 3´-nekódující oblasti a mutace v exonu 7zvyšují aktivitu indukovaného enzymu• není zatím jasné, proč tato mutace přestavuje zvýšené riziko rakoviny plicu japonské ale ne u kavkazské populace.

• CYP2C19 – pomalí a rychlí metabolizátoři – 4´-OH-(S)-mefenytoin• mutace CYP2C19m1 – 75% defektů; mutace v exonu 5 – vede k absenci proteinu• mutace CYP2C19m2 – 25% defektů; mutace v exonu 4 – předčasný STOP kodon,zkrácený neaktivní protein• 3-5% kavkazské a 20% orientální populace

• CYP3A5 – polymorfismus v expresi genu – přítomen u 10-30% kavkazské popul.• substrátová specifita totožná s CYP3A4

POLYMORFISMUS - MUTACE


• nejvýznamnější u CYP2E1• velká interindividuální variabilita v expresi genu a množství proteinu• metabolismus alkoholu a organických rozpouštědel• indukován svými substráty (ethanol, aceton)

• vazba substrátu do aktivního místa CYP2E1• inhibice cAMP-dependentní fosforylace Ser129, která spouští ztrátu hemua degradaci proteinu CYP2E1• čím větší je afinita substrátu k enzymu CYP2E1, tím vyšší je míra „indukce“• přísně mechanisticky vzato se nejedná o indukci, ale o post-translační stabilizaci

• lokalizace - hrubé endoplazmatické retikulum, Golgiho aparát

POSTTRANSLAČNÍ REGULACE


• nejvýznamnější u CYP1A1, CYP1A2 a CYP2E1• stabilizace mRNA v přítomnosti induktoru• mechanismy nejsou stále detailně pochopeny• u CYP1A1/2 hraje receptor AhR roli ve stabilizaci mRNA

• lokalizace - hrubé endoplazmatické retikulum,Golgiho aparát• možná úloha mikro RNA?

POSTTRANSKRIPČNÍ REGULACE


• nejvýznamnější u CYP1A1/2, CYP1B1, CYP2A6, CYP2B6, CYP2C8/9, CYP2C19, CYP3A4/5• inducibilita genů strukturně odlišnými sloučeninami (alkaloidy, léčiva, antibiotika, environmentální polutanty, součásti potravy) • zvýšení de novo syntézy P450• silné induktory jsou často pomalu metabolizovanými substráty; např. polyaromatické uhlovodíky, aromatické aminy, polychlorované bifenyly, rifampicin, fenobarbital, karbamazepin, midazolam atd.

• indukce xenobiotiky i endogenními sloučeninami• steroidní hormony, kyselina retinová, vitamín D apod.

TRANSKRIPČNÍ REGULACE


indukceP450

ZRYCHLENÍ DETOXIKACE / METABOLISMU• snížení / zvýšení účinku léčiva• kompenzace – zvýšit / snížit dávku léčiva

ZVÝŠENÍ SYNTESY REAKTIVNÍCH METABOLITŮ• karcinogenese (PAU – kuřáci – plíce; PCB - placenta)• immunotoxicita; kyslíkové radikály



• exprese genů řízena tzv. xenoreceptory

• Aryl Hydrocarbon Receptor (AhR) = receptor pro aromatické uhlovodíky• dioxinový receptor• první objevený xenoreceptor• důležitý i v endogenních dějích – vývoj, differenciace

• orfánové (sirotčí receptory) – nemají přirozený endogenní ligand

• PXR – pregnanový X receptor NR1I2• CAR – konstitutivní androstanový receptor NR1I3

• jiné receptory – funkční a transkripční vzájemná komunikace• VDR – receptor pro vitamín D• RAR – receptory pro kyselinu retinovou (ligand all-trans RA); formy • RXR – retinoidní X receptory (ligand cis-RA); formy • GR – glukokortikoidní receptor• další (např. FXR, LXR, SHP)

• látky aktivující xenoreceptory (agonisté; ligandy) indukují expresibiotransformačních enzymů fáze I, II a III. - INDUKTORY



• tzv. orphan receptors = sirotčí receptory• dle definice endokrinologie Hormon-Receptor-Efektor• hormon – působek sekretováný žlázou s vnitřní sekrecí• receptor versus ligandem-aktivovaný transkripční faktor• u sirotčích receptorů není znám endogenní ligand (zatím…..))

Příklady sirotků co již nejsou sirotky….)

• kanabinoidní receptory• nejprve se pozoruje účinek exogenního aktivátoru (marihuana, hašiš)• následně jsou identifikovány a charakterizovány receptory CB1 a CB2• nalezen endogenní ligand ADANDAMID (Prof. Lumír Hanuš)

• opiátové receptory• nejprve se pozoruje účinek exogenních aktivátorů (opium, morfium, heroin)• následně objev celé řady receptorů ()• nalezeny endogenní ligandy ENDORFINY, ENKEFALINY

SIROTČÍ RECEPTORY


ARYL UHLOVODÍKOVÝ RECEPTOR• aryl hydrocarbon receptor (AhR); receptor pro polyaromatické uhlovodíky• dioxin receptor; dioxinový receptor• nejedná se o receptor v pravém slova smyslu ale o ligandy-aktivovaný transkripční faktor• člen rodiny transkripčních faktorů bHLH/PAS• bHLH = basic-Helix-Loop-Helix• PAS = Per-Arnt-Sim; Per = period; Sim = single-minded

http://en.wikipedia.org/wiki/Aryl_hydrocarbon_receptor


ARYL UHLOVODÍKOVÝ RECEPTOR• ubiquitous expression – AhR je exprimován ve všech tkáních• transkripčně aktivní je ve formě heterodimeru s ARNT (AhR/ARNT)• ARNT = AhR Nuclear Translocator• ARNT = podjednotka HIF1 – hypoxia inducible factor 1

• aktivní AhR/ARNT se váže do promotorové oblasti DNA

DREAhR

LARNTDRE = dioxin-responsive element

XRE = xenobiotic-responsive elementAHRE = AhR responsive element

core sequence 5’-GCGTG-3’consensus sequence 5’-T/GNGCGTGA/CG/CA-3’


DRE

AhRhsp90

hsp90p23

XAP2L

L

L

L

L

L LL

LL

AhRhsp90

hsp90p23

XAP2

L

hsp90

hsp90p23

XAP2

AhRL

ARNT

CYP1A1AhR

LARNT

SIGNALIZACE AhR


ARYL UHLOVODÍKOVÝ RECEPTORFUNKCE AhR• regulace enzymů metabolismu xenobiotik• úloha v mnoha fyziologických dějích – buněčný cyklus, imunitní odpověď, diferenciace, apoptosa, vývoj, regulace intermediárního metabolismu• AhR funguje jako ubiquitin-E3-ligasa!!!!

LIGANDY AhR• EXOGENNÍ – omeprazol, polychlorované bifenyly, dioxiny, flavonoidy, resveratrol, polyaromatické uhlovodíky (benzo-a-pyren, 3-methylcholanthren), alkaloidy (BERBERIN), syntetické látky (1,9-pyrazoloanthron)• ENDOGENNÍ – význam v regulaci fyziologických dějů – bilirubin, biliverdin, indirubin, deriváty tryptofanu (UV-zářením generované), eikosanoidy (prostglandin G, lipoxin A4)

CÍLOVÉ GENY AhRdetoxikační – CYP1A1, CYP1A2, CYP1B1, UGTs, NADPH-red., GSTs atd.další – AhRR, TGF, p27, IL-1, Jun, Bax, atd.sss


ARYL UHLOVODÍKOVÝ RECEPTORVýznamná úloha AhR v jaterním metabolismu – detoxikační geny fáze I. a fáze II. Biotransformace, plus další významné geny metabolismu

Důležitá role AhR v extrahepatálních tkáních:

• střevo – aktivace složkami potravy – polyaromatické uhlovodíky z uzených a grilovaných potravin, flavonoidy, resveratrol apod. Indukce extrahepatálního enzymu CYP1A1 – tvorba reaktivních metabolitů – možný vliv na proces chemicky vyvolané karcinogeneze?

• placenta – úloha není přesně jasná, zdá se významná vzájemná funkční interakce se signální dráhou glukokortikoidního receptoru

• plíce – indukce enzymu CYP1A1 působením polyaromatických uhlovodíků obsažených v cigaretovém kouři – příspěvek k procesu karcinogeneze? Aktivace prokarcinogenů na ultimátní karcinogeny.

• kůže – působením UV-záření dochází k aktivaci MAP kinas a k tvorbě reaktivních metabolitů tryptofanu (ligandy AhR) a k synergistické aktivaci AhR a indukci CYP1A1. Podíl na vzniku rakoviny působením UV-záření?


BERBERIN AKTIVUJE AhR

• berberin – kvartérní isochinolínový alkaloid (Berberis vulgaris, Hydrastiscanadensis – vodilka)• antimikrobiální, antisekretorní aktivita – využíván v léčbě průjmůa jiných gastrointestinálních potíží• potenciální antimalarikum


BERBERIN AKTIVUJE AhR

• berberin indukuje expresi CYP1A1 mRNA a proteinu

• berberin aktivuje AhR v gene reporter assays v H4EII buňkách

Vrzal et al (2005) Biochem Pharmacol


SP600125 AKTIVUJE AhR

• SP600125 (1,9-pyrazoloanthron)• specifický farmakologický inhibitorc-jun-N-terminální kinasy (JNK)


SP600125 AKTIVUJE AhR• studovali jsme úlohu JNK ve funkci AhR• chtěli jsme použít SP600125, ale náhodoujsme zjistili, že se jedná o parciálního agonistuAhR – takto chodí věda….))

JNK AhR?

SP600125

• SP600125 indukuje AhR cílové geny CYP1A1 a CYP1A2• indukce je ale „submaximální“ – indikace parciálního agonismu?

Dvorak et al (2008) Biochem Pharmacol


SP600125 A RESVERATROL JSOUPARCIÁLNÍ AGONISTÉ AhR

• SP600125 inhiboval indukci CYP1A1/2 full agonistou dioxinem• typické pro parciální agonisty• potvrzeno v gene reporter assays (DRE-LUC v HepG2)

Dvorak et al (2008) Biochem Pharmacol

• resveratrol – parciální agonista AhR• doposud považován za antagonistu• efekty v červeném víně?


AhR A METABOLICKÁ AKTIVACE

• studovali jsme toxicitu kvartérního benzo(c)fenanthridinového alkaloidu sanguinarinu v potkaních hepatocytech• indukce enzymů fáze I. a fáze II. Dioxinem snížila toxicitu sanguinarinu• metaboliská (in)aktivace


PREGNANOVÝ X RECEPTOR• PXR – jaderný receptor, NR1I2

• rodina steroid-thyroid-retinoid receptors

• objev PXR znamenal revoluci ve farmakologii a vývoji léčiv!!!

• aktivace PXR strukturně rozličnými chemikáliemi (vč. léčiv) je molekulární podstatou lékových interakcí způsobených tzv. indukcí exprese biotransfromačníchenzymů – fáze I. (cytochrom P450), fáze II. (UGTs), fáze III. (transportery)


NREPXR

LRXR

NRE: AGGTCA-like

PREGNANOVÝ X RECEPTOR• transkripčně aktivní PXR funguje ve formě heterodimeru s RXR• vazebná místa pro PXR/RXR v DNA AGGTCA-like core sekvenci, a různé strukturní motivy – DR3, DR4, ER6, IR6 apod.

COOHNH2

A/B C D E F

AF1• N-terminal domain• activation function• ligand independent

AF2 - LBDHINGE • C-terminal domain• variable

DBD


Pavek and Dvorak (2008) Curr Drug Metab


PREGNANOVÝ X RECEPTORFUNKCE PXR• regulace enzymů metabolizujících léčiva – tzv. „xenosenzor“• regulace genů lipidového a sacharidového metabolismu• metabolismus cholesterolu, žlučových kyselin• exprimován v játrech, GIT, ledvinách

LIGANDY PXR• EXOGENNÍ – rifampicin, barbituráty, glukokortikoidy, nifedipin, hyperforin, benzodiazepiny, benzimidazoly, azolová antimykotika…..…a spousta dalších • ENDOGENNÍ – doposud je PXR považován za orfánový receptor

- kandidáti – vitamin E, žlučové kyseliny

CÍLOVÉ GENY PXR• detoxikační – CYP2B6, CYP2C8, CYP2C9, CYP2C19, CYP3A4, CYP3A7, GSTs, STs, GSTs, MDR1, MRPs atd.• další – ALAS-1, ApoA1, HDLc atd.


PXR A AZOLOVÁ ANTIMYKOTIKA• popsali jsme účinky tzv. azolových antimykotik na PXR• antifungální látky – léčba plísní, povrchové i systémové aplikace• podpůrná léčba onkologických pacientů• masově využívaná léčiva• obecně se ví, že tyto látky inhibují katalytickou aktivitu CYP3A4 enzymu, což je třeba brát v potaz v souvislosti s tzv. lékovými interakcemi• v naší práci ukazujeme, že azolová antimykotika aktivují PXR a indukujíexpresi CYP3A4• důležité zjištění jak pro metabolismus léčiv tak propůsobení na lidský organismus, neboť PXR je regulátoremlipidového a sacharidového metabolismu.


Svecova et al (2008) Drug Metab Dispos

• azolová antimykotika aktivují PXR – zesilují vazbu mezi SHP a PXR• buněčná odpověď na úrovni běžných agonistů (rifampicin)• oxiconazol, econazol, miconazol, clotrimazol,ketoconazol, itraconazol

PXR A AZOLOVÁ ANTIMYKOTIKA


• studovali jsme účinky zolpidemu na aktivitu PXR a AhR a expresi CYP3A4 a CYP1A2 v lidských hepatocytech• zolpidem – hypnotické účinky, působí selektivně na 1-GABAA receptor• Stilnox, Hypnogen, Ambien CR, Damixan, Ivedal……

PXR A ZOLPIDEM


• studovali jsme účinky benzodiazepinů na aktivitu PXR a expresi CYP3A4 v lidských hepatocytech• benzodiazepiny – zesilují účinek tlumivého neurotransmiteru GABA –zvyšují influx chloridových iontů do buňky a inhibují neuronální výboje• účinky anxiolytické, antikonvulzivní, hypnotické, myorelaxační, amnesické

PXR A BENZODIAZEPINY


• mammalian two-hybrid assay• Midazolam a Medazepam jsou slabé aktivátory PXR a induktory CYP3A4• neaktivní – Alprazolam, Bromazepam, Chlordiazepoxid, Clonazepam, Diazepam, Lorazepam, Nitrazepam, Oxazepam, Tetrazepam, Triazolam

PXR A BENZODIAZEPINY

Vrzal et al (2010) Toxicol Lett


KONSTITUTIVNÍ ANDROSTANOVÝRECEPTOR – CAR (NR 1I3)

NRECAR

LRXR

• někdy Constitutive-Activated Receptor• CAR je velmi podobný PXR – sdílejí aktivátory, cílové geny, heterodimerizační partnery a koaktivátory, responsivní elementy…..• transkripčně aktivní ve formě heterodimeru CAR/RXR• není to jaderný receptor – v klidové formě je v cytosolu a po aktivaci translokuje do jádra• mechanismus aktivace není přesně jasný – úloha různých fosfatas?• není to typicky ligand-dependentní aktivace – ligandy CAR jsou vzácné; pokud vůbec existují – viz dále

NRE: AGGTCA-like

PBREM – Phenobarbital Responsive Enhancer Module



FUNKCE CAR• regulace enzymů metabolizujících léčiva – tzv. „xenosenzor“• regulace genů lipidového a sacharidového metabolismu• metabolismus cholesterolu, žlučových kyselin• exprimován v játrech, GIT, ledvinách

AKTIVÁTORY CAR (ligandy nejsou známy)• EXOGENNÍ – barbituráty, fenytoin• ENDOGENNÍ – doposud je CAR považován za orfánový receptor

- kandidáti – bilirubin, farnesolMYŠÍ CAR - agonista mCAR - TCPOBOP (1,4-bis[2-(3,5-

dichloropyridyloxy)]benzen)- inverzní agonista mCAR - androstanol

CÍLOVÉ GENY PXR• detoxikační – CYP2B6, CYP2C8, CYP2C9, CYP2C19, CYP3A4, CYP3A7, GSTs, STs, GSTs, MDR1, MRPs atd.• další – ALAS-1, ApoA1, HDLc atd.



AGONISTÉ LIDSKÉHO CAR – hCAR

CITCO (6-(4-chlorophenyl)imidazo[2,1-b][1,3]thiazole-5-carbaldehydeO-(3,4-dichlorobenzyl)oxime)

KYSELINA VALPROOVÁ (?) - antiepileptikum- stabilizátor nálady- Depakine, Convulex apod.


GR GR AhR ARNTTFs

AKTIVÁTOR(léčivo; TF)

PXRRXR

CARRXR

PPARRXR

CYP1A1 CYP1A2

CYP1B1

Phase II enzymes

Transp.

CYP2C8 CYP2C9

CYP2B6

Phase II enzymes

Transp.

CYP2A6 CYP3A4

CYP4

CYP2C9

CYP2A6

(???)CYP1A1CYP1A2Others?

Dvorak et al 2005 Curr Drug MetabPavek and Dvorak 2008 Curr Drug Metab

Ostatní:VDR, TR, RXRs, RARs,ER, PR, AR


ORGANIZACE PROMOTORU CYP3A4

Adopted from www.hepatologyinvitro.org


„Tangle of networks of nuclear and

steroid receptors“

Pascussi JM et al. (2003) Biochem Biophys Acta


• mezi xenoreceptory, steroidními, thyroidnímia retinoidními receptory existují různé funkčnía transkripční vzájemné interakce

• různé mechanismy těchto interakcí, tzv. CROSS TALKS

• významné fyziologické a patofyziologické dopady

RECEPTOR CROSS-TALKS


• CAR a PXR• PXR a GR• FXR a PXR• FXR a VDR

PXR ligandy• Rifampicin• Hyperforin• Omeprazol

CAR ligandy• CITCO• Bilirubin• Valproát

Ligand X

Cílové geny X

NR-x

Ligand Y

Cílové geny Y

NR-y

Sdílení ligandu

• Steroidy• Žlučové kys.• Fenobarbital


SDÍLENÍ LIGANDU


Ligand X

Cílové geny X

NR-x

Ligand Y

Cílové geny Y

NR-ySdílení responsivního

elementu


• CAR and PXR• PXR and VDR• FXR and PXR/CAR

• PXR aktivuje VDR-cílové geny (CYP24)

SDÍLENÍ RESPONSIVNÍHO ELEMENTU


CYP3A4CYP2B6CYP2C9

Responsivní element

RXRPXR RXRVDR RXRCAR

CYP3A4dDR3 + pER6

CYP2B6DR4

CYP2C9DR4

• responsivní element pro CYP3A4váže VDR atd.

• do VDRE se váže PXR• léky vyvolaná osteomalacie• indukce CYP24

SDÍLENÍ RESPONSIVNÍHO ELEMENTU


Ligand X

Cílové geny X

NR-x

Ligand Y

Cílové geny Y

NR-yNR-x reguluje NR-y


• kaskáda GR-PXR/CAR-P450

REGULACE REGULÁTORU


GR

CARPXR

CYP2B6 CYP2C8

CYP2C9 CYP3A4

RXR RXR

Pascussi et al. (2000) Dexamethasone inducespregnane X receptor and retinoid X receptor-alphaexpression in human hepatocytes: synergisticincrease of CYP3A4 induction by pregnane X receptor activators.Mol Pharmacol 58(2):361-72.

Pascussi et al. (2000) Dexamethasone enhances constitutive androstane receptor expression in human hepatocytes: consequences on cytochrome P450 gene regulation.Mol Pharmacol 58(6):1441-50.

Pascussi et al. (2001) Dual effect ofdexamethasone on CYP3A4 gene expression in humanhepatocytes. Sequential role of glucocorticoidreceptor and pregnane X receptor.Eur J Biochem 268(24):6346-58.

Pascussi et al. (2003) Transcriptional analysis ofthe orphan nuclear receptor constitutive androstanereceptor (NR1I3) gene promoter: identification of a distal glucocorticoid response element. Mol Endocrinol 17(1):42-55.

Jean-Marc Pascussi

GR-PXR/CAR-CYP KASKÁDA


GR

CARPXR

CYP2B6 CYP2C8

CYP2C9 CYP3A4

RXR RXR

CYTOKINESAssenat et al. (2004) Interleukin1beta inhibits CAR-inducedexpression of hepatic genes involvedin drug and bilirubin clearance.Hepatology 40(4):951-60.

AZOLESDuret et al. (2006) Ketoconazoleand miconazole are antagonists ofthe human glucocorticoid receptor: consequences on the expression andfunction of the constitutiveandrostane receptor and thepregnane X receptor. Mol Pharmacol70(1):329-39.

MICROTUBULE DISRUPTORSDvorak et al. (2003) Colchicinedown-regulates cytochrome P450 2B6, 2C8, 2C9, and 3A4 in humanhepatocytes by affecting theirglucocorticoid receptor-mediatedregulation.Mol Pharmacol 64(1):160-9.

Eric Assenat

Cedric Duret

GR-PXR/CAR-CYP KASKÁDA


Ligand X

Cílové geny X

NR-x

Ligand Y

Cílové geny Y

NR-yNR-x je koaktivátor NR-y


• AHR-ER• CAR/PXR-FoxO1• CAR/PXR-SHP

• AhR je koaktivátor ER

INTERAKCE PŘES KOAKTIVÁTOR


Ligand X

Cílové geny X

NR-x

Ligand Y

Cílové geny Y

NR-yGEN-X metabolizuje LIGAND Y


• CAR/PXR – T3/T4 (TR)• CAR/PXR - AhR

• T3 a T4 jsou metabolizovány UGT1A1

GEN „X“ METABOLIZUJE LIGAND „Y“




Přímá vazba GR do promotoru

CYP2C9GRE

Gerbal-Chaloin (2002) J Biol Chem

Chen (2003) Mol Pharmacol

GR GR

Ferguson (2005) Mol Pharmacol

-1662/-1676

CYP2C19GRE

GR GR

-1736/-1750

CYP2C8GRE

GR GR

-1927/DR-4

Schuetz (1996) Mol Pharmacol

CYP3A5

GR GR

-891/-1109 (two half-site)

GR E


Onica (2008) Mol Pharmacol

CYP2A6HNF-REHNF41GR GR

basic promoter

CYP3A4HNF-RE

HNF4GR GR

?

Pavek (2007) Placenta

GR GR

-301/+7

HNF3 c/EBPGR GR

?

El-Sankary (2002) Drug Metab Dispos

Nepřímá vazba GR do promotoru


PXR RXRCAR RXR

Dvorak (2003) Mol PharmacolPascussi (2003) Mol EndocrinolPascussi (2000) Mol Pharmacol

GR GR

CYP2A6 CYP2B6 CYP2C6

CYP2C9 CYP2C19 CYP2C6

Reg

ulat

ory

casc

ades

AhR ARNT

GR GR

CYP1A1 CYP1A2

CROSS-TALK

Monostory (2005) FEBS LettVrzal (2008) Eur J PharmacolVrzal (2009) Chem-Biol Interact

REGULACE REGULÁTORU


Inhibitory, substráty, induktory

Inhibitory – různé mechanismy inhibicePropranolol (1A2), flavonoidy (1A2), omeprazol (2C19), troleandomycin (3A4),ketokonazol (3A4), dihydroxybergamotin – grep (3A4), allicin - česnek (3A4)

Substráty – analogie kompetitivní inhibiceFenacetin (1A2), Kofein (1A2), warfarin (2C9), alkohol (2E1), cyklosporin A (3A4)

InduktoryOmeprazol (1A2), PAU/PCB (1A2), hypericin (2A6, 2B6, 2C9/19, 3A4), allicin (3A4),fenobarbital, rifampicin (2A6, 2B6, 2C9/19, 3A4)


• pacient po transplantaci ledvin užívá imunosupresivum CYCLOSPORINa antibiotikum RIFAMPICIN• CYCLOSPORIN je substrátem (je metabolizován) enzymem CYP3A4• RIFAMPICIN je silný induktor exprese CYP3A4• pokud se neupraví dávkování CYCLOSPORINU, metabolismus je natolikakcelerovaný, že vymizí terapeutický účinek a pacient umírá na organ rejection

CYCLOSPORIN(aktivní, toxický)

CYCLOSPORIN(neaktivní, netoxický)

CYP3A4

rifampicin

CYCLOSPORIN(aktivní, toxický)

CYCLOSPORIN(neaktivní, netoxický)

CYP3A4

LÉKOVÉ INTERAKCE• farmakodynamické - jsou předvídatelné, vychází se z mechanismu účinku• farmakokinetické – a priori nepředvídatelné

• P450 INDUKCE – nárůst množství enzymu; zrychlený metabolismus• P450 INHIBICE – pokles enzymové aktivity; zpomalení metabolismu


CYP2E1

ALKOHOL INDUKUJE CYP2E1

N-acetyl-p-benzo-quinoneimine (NAPQI)

CYP2E1 produkuje NAPQI

NAPQI je hepatotoxický!!! (…alkohol taky…)


CYP3A4

HYPERICIN AKTIVUJE PXRCYP3A4 (a další)inaktivuje steroidníhormony

SELHÁNÍ HORMONÁLNÍANTIKONCEPCE


CYP1A1CYP1A2CYP1B1

PAU AKTIVUJÍ AhR

OBenzo[a]pyren

Benzo[a]pyren

CYP1 přeměňuje BaPna silný karcinogen

RAKOVINA

arenepoxid


• těhotenství• věk• pohlaví• výživa• polymorfismus

• hypoxie• oxidační stres• infekce• zánět• nemoci• environmentální polutanty• ostatní (?)

Fyziologické a patofyziologické faktoryovlivňující P450


• Schopnost organismu vypořádat se s přítomností cizorodých látek je dána souhrou genetických, fyziologických a patofyziologických podmínek v nichžse jednotlivec nachází.

• Biotransformace xenobiotika je ovlivněna přítomností jiných xenobiotik; tj. léků, drog, složek potravy a životního prostředí

DĚKUJI ZA POZORNOST

Date post:	10-Apr-2018
Category:	Documents
Upload:	trinhthu
View:	226 times
Download:	5 times

Inovace studia molekulární a buněčné...

Documents