Структура и регуляция активности ферментов подсемейства 3А цитохрома Р-450 (стр. 8 из 11)
Как известно, кортизол метаболизируется цитохромом P450 (CYP3A4) и экскретируется с мочей, в виде 6-бета-гидроксикортизола (6beta-OHF) и свободного кортизола (FC), доцетаксел - также метаболизируется печеночным CYP3A4. Кортизол метаболизируется цитохромом P450 (CYP3A4) и экскретируется с мочей, в виде 6-бета-гидроксикортизола (6beta-OHF) и свободного кортизола (FC), доцетаксел - также метаболизируется печеночным CYP3A4. Данным методом авторами была изучена корреляция между фармакокинетикой доцетаксела и индивидуальной вариабельностью активности CYP3A4. После приема кортизола, общая сумма экскреции за 24 часа в моче 6бета-OHF (T6beta-OHF) резко увеличелась относительно исходного уровня (примерно в 60 раз), и составляла в среднем 12,273 + /- 4,076 мкг/d (означает + /- SD). Клиренс доцетаксела и область под концентрация-разовой кривой составляли в среднем 24.5 + /- 6.4 л/ч/м2 и 2.66 + /- 0.91 мг/л 8729. H. Превосходная корреляция наблюдалась между клиренсом доцетаксела и T6beta-OHF (r=.867). В многопрофильном анализе, T6beta-OHF (P < 001), альфа-1-кислый гликопротеин (P <004), AST (P = 007), и возраст (P = 022) знаменательно коррелировались с клиренсом доцетаксела.[Yamamoto N, Tamura T, Kamiya Y, Sekine I, Kunitoh H, Saijo N. LinkOutCorrelation between docetaxel clearance and estimated cytochrome P450 activity by urinary metabolite of exogenous cortisol. JClinOncol2000 Jun;18(11):2301-8 Related Articles, Books]
Органофосфатные пестициды.
CYP3A4 также играет важную роль в метаболизме органофосфатных пестицидов (OPs), например хлорпирифоса (Tanget al., 2001.) и паратиона О,О-диэтил-О-паранитрофенилтиофосфата (Butler and Murray, 1997; Eaton, 2000
). Хлорпирифос - часто используемый OP инсектицид широкого спектра, который проявлят токсичность посредством ингибирования ацетилхолинэстеразы (Chambers,1992 ). OPs ингибирует ацетилхолтнэстеразу, вызывая накопление нейромедиатора ацетилхолина в нервных и нервно-мышечных синапсах. Эти OPS используются как фосфоротиоат (P= S), который является очень слабым ингибитором ацетилхолинэстеразы. Однако, OPs преобразуется in vivo CYP ферментами из (P = S) до активного фосфатного эфира или оксона (P = O), который является мощным ингибитором ацетилхолтнэстеразы (Chambers, 1992).Афлатоксин.
Shimada и Guengerich (1989) представили интересные доказательства о том, что главный катализатор, вовлеченный в биоактивацию гепатоканцерогена афлатоксина B (1) до его генотоксичной 2,3-эпоксид производной является нифидипин оксидаза, P450 белок, который также катализирует окисление нифидипина и других дигидропиридинов, квинидина, антибиотиков макролидов, различных стероидов, и других веществ. Уровни этого P450 фермента имеют большую амплитуду внутривидовых колебаний у людей, очевидно в широком унимодальном распределении (Schellens и другие., 1988). In vitro и in vivo было доказано, что проявление фермента может быть индуцировано барбитуратами, некоторыми стероидами, и макролидами. Так как активность фермента может быть оценена атравматичными исследованиями, стало возможным проверить гипотезу о связи рака печени с уровнем окислительного метаболизма в популяциях, в которых высоко потребление афлатоксина. Рак печени, главная причина преждевременной смерти в многих областях Африки и Азии, имеет инцидентность, которая строго коррелировала в областях с экспозицией к афлатоксину B(1). AFB (1) - микотоксин, производной разновидностью Aspergillus, и результатов экспозиции у человека преимущественно от потребления пищевых продуктов, загрязненных плесенью во время хранения. Канцерогенность их связана с конверсией до 8,9-оксида печеночным цитохром P450-зависимой системой монооксигеназ. Forrester и др. (1990) обнаружили, что уровни метаболической активации AFB (1) высоко коррелировали, и с уровнем белков CYP3A семейства генов и с полным содержанием в микросомах печени человека цитохрома P450.
Рассмотрим различные по механизму группы ингибиторов.
Макролиды, и подобные им ингибиторы относятся к группе быстро обратимых ингибиторов. Прямое быстро обратимое ингибирование есть закрепление ингибитора или его метаболита к CYP3A, оно было идентифицировано и являлось результатом конкурентного или неконкурентного ингибирования, степень которого определялась константой степени родства связи субстрата и ингибитора к ферменту и концентрации ингибитора. Критический фактор представлен соотношением ингибированного внутреннего клиренса в отсутствии ингибитора, так называемый "индекс ингибирования",- что есть отношение концентрации ингибитора к ее значению Ki [78, 79]. Таким образом, наиболее мощные обратимые CYP3A ингибиторы, которые включают азоловые противогрибковые препараты и первое поколение HIV ингибиторов протеаз, имеют значения Ki ниже 1 µM (Таблица 4).Другие лекпрепарпаты, известные как ингибиторы in vivo демонстрируют значения Ki, по меньшей мере в микромолярном диапазоне, явления мощного ингибирования не характерны для химических соединений со значениями Ki большее чем 75-100 µM (Таблица 4) потому что достаточно высокие уровни клинически не достигнуты.
Таблица 5 - Обратимые ингибиторы CYP3A- зависимого метаболизма человека.
| Ингибитор | Значения Ki (µM) | Механизм |
| Клотримазол | 0.00025–0.15 | |
| Кетоконазол | 0.015–8 | неконкурентноспособный, смешанный |
| итраконазол | 0.27 | |
| Миконазол | 0.9–1.3 | конкурентноспособный |
| Флуконазол | 1.3–63 | конкурентноспособный, неконкурентноспособный |
| Ритонавир | 0.017 | смешанный |
| Индинавир | 0.2 | конкурентноспособный |
| Саквинавир | 0.7 | конкурентноспособный |
| нелфинавир | 4.8 | конкурентноспособный |
| эритромицин | 16–194 | конкурентноспособный |
| тролеандомицин | 10–51 | конкурентноспособный, смешанный |
| джосамицин | 12–21 | Конкурентноспособный, смешанный |
| рокитамицин | 41 | |
| сертралин | 24–64 | смешанный |
| дезметилсертралин | 20–48 | смешанный |
| флуоксетин | 66–83 | смешанный |
| норфлуоксетин | 11–19 | смешанный |
| никардипин | 8 | конкурентноспособный |
| нифедипин | 10–22 | конкурентноспособный |
| верапамил | 24–82 | конкурентноспособный, смешанный |
| дилтиазем | 50–75 | конкурентноспособный |
| квинидин | 4–10 | конкурентноспособный |
| прогестерон | 8–45 | конкурентноспособный |
| дексаметазон | 23 | конкурентноспособный |
| этинилэстрадиол | 34 | смешанный |
| мидазолам | 40–63 | конкурентноспособный |
| циклоспорин | 1–37 | конкурентноспособный |
| рапамицин | 83 | конкурентноспособный |
| омепразол | 79 | конкурентноспособный |
| винбластин | 3.8 | смешанный |
| бромокриптин | 7–8 | конкурентноспособный |
| навелбин | 11 | смешанный |
| эрготамин | 12–14 | смешанный |
| кверцетин | 14 | неконкурентноспособный |
| винкристин | 19 | смешанный |
| дигидроэрготамин | 23 | конкурентноспособный |
Другая группа ингибиторов, к которой относятся некоторые 17-этинил замещаемые стероиды, например этинилэстрадиол, гестоден, и левоноргестрол, считаются необратимыми ингибиторами и инактивируют человеческий CYP3A в NADPH- и временно зависимом режиме [115, 116]. Антигестациозное средство, мифепристон (RU-486), также входило бы в эту категорию, но подтверждения данных о том, производит ли суицидальную инактивацию CYP3A у людей, еще не было получено. Недавно, экспериментальный препарат фуранопиридин, HIV ингибитор протеаз был признан высоко мощным и селективным по механизму ингибитором CYP3A [117], и это свойство было фактором, который сыграл отрицательную роль для фуранопиридина как кандидата на рынок лекарственных средств. Суммируя вышесказанное, возникает вопрос, обладают ли другие фураны подобными ингибирующими CYP3A свойствами. В этом отношении, интересно то, что 6 ', 7 '-дигироксибергамоттин, фуранокумарин, присутствуют в соке грейпфрута, прием которого может ингибировать первичный метаболизм CYP3A субстратов [118, 119]. Прием одного стакана сока грейпфрута демонстрировал значительное повышение оральной биодоступности различных медикаментов, часто используемых при лечении различных потологий, включая фелодипин, нифедипин, верапамил, этинилэстрадиол и циклоспорин A. Механизм этого эффекта состоит в мощном ингибировании метаболизма, что происходит ранее чем, абсорбция, так как многие из медикаментов, на которые воздействует сок, хорошо абсорбируюися и без присудствия сока грейпфрута. Большинство лекпрепаратов, на метаболизм которых воздействует сок грейпфрута, как известно, прежде всего метаболизируются CYP3A4, который является наиболее широко представленным цитохромом P450 в печени и энтероцитах, которые покрывают полость тонкой кишки. Lown и др. (1997) отметил, что главное местонахождение CYP3A4, на которое воздействует сок грейпфрута, представлено скорее тонкой кишкой, чем печенью. Т.е некоторые лекпрепараты, на которые воздействует сок грейпфрута сначала метаболизировались CYP3A4 в тонкой кишке. Кроме того, сок грейпфрута кажется, не влияет на клиренс CYP3A4 субстратов, когда они вводятся внутривенно. Наконец, первичный эффект сока грейпфрута при пероральном приеме медикаментов увеличивал пиковую серологическую концентрацию с небольшим изменением в последующей скорости элиминации, как измерено Т1/2. Lown и др. (1997) оценил эффект повторного приема сока грейпфрута на экспрессии CYP3A4 у 10 здоровых людей, которым давали 8 унций сока грейпфрута 3 раза в день в течение 6 дней. Они нашли, что сок грейпфрута не изменял уровней печеночной активности CYP3A4, а также ободочной кишки CYP3A5, или концентраций в тонкой кишке P-гликопротеида, а также, CYP1A1, и CYP2D6. Напротив, концентрация CYP3A4 в энтероцитах упала на 62 % без соответствующего изменения в CYP3A4 mRNA уровней. Кроме того, концентрации CYP3A4 энтероцитов, измеренные перед потреблением сока грейпфрута, коррелировали с увеличением пиковой серологической концентрации вовремя приема фелодипина с первым или шестнадцатым стаканом сока грейпфрута относительно воды. Lown и др. (1997) утверждают, что механизм эффекта сока грейпфрута на кинетику орального приема фелодипина в ее селективном снижении регуляции CYP3A4 в тонкой кишке. Не имелось никакого уменьшения эффекта сока грейпфрута через какое-либо время. Они наблюдали снижение регуляции CYP3A5 белка также как CYP3A4 белка. Кроме того, обнаружено, что этот эффект ассоциируется с аутокаталитической деструкцией кишечного контингента CYP3A, как in vitro [120], так и in vivo [121]. 6', 7'-дигидроксибергамоттин демонстрировал угнетение каталитической активности CYP3A in vitro [122].