INTERACCIÓN NUTRIENTES-MEDICAMENTOSToronja y los fármacos metabolizados por el citocromo P450
Universidad de los AndesFacultad de Medicina
Escuela de Nutrición y Dietética,Cátedra de Farmacología
Daniela Bettiol
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• Los compuestos químicos que no forman parte de la composición habitual del cuerpo humano, pero que son capaces de acceder a su interior se conocen con el nombre genérico de xenobióticos
• Estos compuestos no son utilizados como nutrientes, por lo que no se incorporan a las rutas bioquímicas del metabolismo intermediario y no son degradados a través de ellas.
• Se trata, en general, de compuestos de naturaleza lipofílica por lo que pueden atravesar con relativa facilidad las membranas biológicas, acceder al interior de las células y unirse a estructuras celulares de carácter lipofílico. Al mismo tiempo, su eliminación del organismo es dificultosa, dado que la excreción de compuestos no volátiles se realiza a través de fluidos de naturaleza acuosa, principalmente orina.
• Ante esta situación, los organismos vivos han desarrollado sistemas metabólicos alternativos para acelerar la eliminación de estos compuestos. Se trata de una serie de enzimas no integrados en las vías del metabolismo energético o intermediario del organismo y cuyos substratos son los xenobióticos. Su función es la de convertir los xenobióticos en moléculas más polares, más hidrosolubles y, por tanto, más fácilmente excretables.
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450Las enzimas que participan en la biotransformación de los medicamentos
son capaces de transformar múltiples substratos y catalizar reacciones diferentes.
Se trata de proteínas catalíticas de naturaleza muy diversa entre los que se incluyen monooxigenasas, como el citocromo P-450 o la flavin monooxigenasa, oxidasas (alcohol deshidrogenasa, aldehido deshidrogenasa, amino oxidasas, aromatasas), la epóxido hidrolasa o esterasas y amidasas hepáticas y plasmáticas
El citocromo P-450 es sin duda el miembro más destacado de este grupo de enzimas
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El citocromo P450 es una enzima que se isomeriza en múltiples estructuras, que le permiten catalizar una enorme variedad de sustratos.
Se dice que existen unas 2000 variedades de citocromo P450 lo que le dota de una versatilidad que no tiene precedente: ningún sistema enzimático puede acomodarse a substratos de naturaleza química tan dispar.
No sería disparatado afirmar, que toda molécula (incluso compuestos químicos de última generación) que entrara en contacto con el organismo podría ser metabolizada, en mayor o menor medida, por el P450
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En 1987 se desarrolló una nomenclatura para designar el enorme número de Integrantes del sistema citocromo P450:
Atendiendo a la similitud de la secuencia de aminoácido que conforman sus cadenas peptídicas, los P450 se identifican con la siglas CYP seguidas del número de su FAMILIA
Dentro de cada familia, los P450 se agrupan en diferentes SUBFAMILIAS, que se identifican mediante una letra, comenzando por la letra A.
Por último, dentro de la subfamilia, las ENZIMAS INDIVIDUALES se designan según números empezando siempre por el 1
CYP1A1
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En un principio se pensó que los P-450s eran proteínas exclusivamente hepáticas. Esta idea inicial se descartó al comprobarse la presencia de estos enzimas en prácticamente todo el organismo (19) e incluso algunos de ellos sólo se localizan en tejidos extrahepáticos.
No obstante, el hígado es el órgano con mayor expresión de estos enzimas. Como consecuencia de ello el hígado se considera como el principal órgano de metabolización de xenobióticos.
El papel clave del hígado en la eliminación de estos compuestos deriva de su mayor contenido en enzimas implicados en las reacciones de metabolización y de su privilegiada situación anatómica que le permite el contacto directo con todos los compuestos que acceden al organismo por vía oral.
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450Los citocromos contienen ferroporfirina (grupo hemo). Se encuentran en
células aeróbicas, algunos en la membrana interna mitocondrial Otros se ubican en el retículo endoplásmico Dentro de los tejidos que conforman los diversos órganos que lo contienen, el grupo citocromo P450 se ubica en la membrana interna de las mitocondrias
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1.OXIDOREDUCTASAS
2.TRANSFERASAS
3. HIDROLASAS
4.- LIASAS
5.- ISOMERASAS
6.- LIGASAS
Enzimas oxidorreductoras piridin dependientesEnzimas oxidorreductoras flavin dependientesEnzimas oxidorreductoras ferro-sulfo-proteínas
OXIREDUCTASAS que participan en el transporte
de electrones
Dentro de la clasificación de enzimas de la Unión Internacional de Bioquímica y Biología Molecular (IUBMB), el citocromo P450 constituye una Oxidoreductasa del subtipo que participa en el transporte de electrones:
Enzimas oxidorreductoras citocromos
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La acción de las enzimas P450 puede explicarse en una serie de pasos químicos simples:
1.- Comienza atrapándose el fármaco por el citocromo
2.- La enzima citocromo P450 reductasa reduce el complejo aceptando un electrón del NADH.
3. Una molécula de O2 reacciona con el complejo para liberar agua y al fármaco activado, regenerando así, al citocromo.
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La toronja o pomelo (Citrus x paradisi) es un árbol de la familia de las rutáceas, cultivado por su fruta. Es un híbrido, probablemente producido de forma espontánea entre la pampelmusa (Citrus maxima) y la naranja dulce (Citrus x sinensis) en las plantaciones del mar Caribe alrededor del siglo XVII.
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La ingesta de jugo de toronja puede inducir un incremento de la biodisponibilidad de ciertos fármacos, pues reduce su metabolismo por diversas vías:
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CONCENTRACIÓN
Bloqueadores de canales de calcioAngina de Pecho
HTAArritmias Cardíacas
Naringina
Naringenina
CYP3A4 CYP1A2
Felodipino, Nifedipino
NimodipinoNisoldipino
Nintrendipino Verapamilo
INHIBE
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CONCENTRACIÓN
CYP3A4
Ciclosporina
INHIBE
Evita rechazo de un trasplantes de riñón, hígado o corazónSíntomas de artritis reumatoide
Psoriasis
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CONCENTRACIÓN
CYP3A4
TerfenadinaAstemizolPimozida
INHIBE
Antihistamínicos
Efectos cardiotóxicosArritmia ventricular
Fibrilación ventricular
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CONCENTRACIÓN
CYP3A4
INHIBE
CarbamazepinaConvulsiones en
epilepsia
Saquinavir SIDADisnea, angina de
pecho, erupción
Triazolam InsomnioArritmia, dificultad
respiratoria
AlprazolamAnsiedad
Ataques de PánicoConvulsiones, falta
de coordinación
Midazolan Insomnio Insuficiencia respiratoria y hepática
Células sanguíneas
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La isoenzina CYP3A4 es responsable de la metabolización de aproximadamente la mitad de los fármacos utilizados actualmente en terapéutica
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Gracias…