3. Cytochromes P450 Flashcards
Quel est l’organe majeur impliqué dans la biotransformation (métabolisation)?
Le foie
Quelle est la voie de transport des médicaments?
La circulation sanguine
La biotransformation est le processus par lequel une enzyme transforme (métabolise) ____1____ un médicament en un ____2_____
1- chimiquement
2- métabolite
Comment se nomme les cellules du foie qui permettent de réaliser la biotransformation?
hépatocytes
Où se retrouve la majorité des enzymes responsables de la biotransformation médicamenteuse?
Au niveau du réticulum endoplasmique lisse
Est-ce que la concentration d’un médicament diminue en fonction du temps dans l’organisme?
oui
Est-ce que la concentration d’un métabolites diminue en fonction du temps dans l’organisme?
Non, elle augmente
Un métabolite est actif ou inactif dans l’organisme?
Les deux sont possibles (un ou l’autre)
Les réactions de phase 1 sont essentiellement _____1____, donc des réactions de _____2____
1- cataboliques
2- dégradation
Est-ce que le médicament est transformé chimiquement de façon réversible ou irréversible?
irréversible?
Comment le médicament est-il transformé chimiquement dans l’organisme? ( 2 actions)
1- Par la création de nouveaux groupements fonctionnels plus polaires (hydrosolubles)
2- Par la modification d’un groupement existant
Les réactions de phase 1 sont des réactions d’oxydation, de réduction ou d’hydrolyse?
Elles peuvent être les 3.
Les réactions de phase 1 forment quel type de métabolites?
Métabolites primaire
Lors des réactions de phase 1, est-ce que pour un Rx précis il aura toujours la même réaction?
Oui, ex: pour diltiazem va toujours faire le même type de réaction car la molécule va toujours s’attacher de la même façon
Où sont majoritairement localisées les réactions d’oxydation?
Dans les microsomes hépatiques
Est-ce que les humains ont des microsomes hépatiques?
Non, ce sont des fragments préparés à partir de foie homogénéisé, donc processus exvivo
Les microsomes contiennent plusieurs enzymes. Quelles sont les plus importantes pour la biotransformation des médicaments?
Les CYP450s
La superfamille des cytochromes P450 comporte combien de gènes?
plus de 500 gènes qui ont été identifiés et caractérisés
D’où vient le nom cytochrome P450?
Provient des propriétés spectrales de l’hémoprotéine
Vrai ou faux? Sous sa forme réduite, l’hémoprotéine lie le monoxyde de carbone pour donner un composé qui absorbe la lumière à une longueur d’onde de 450 nm.
VRAI
Les gènes des P450 ont été décrits chez combien d’espèces eucaryotes et combien d’espèces procaryotes?
85 eucaryotes et 20 procaryotes
Pourquoi il y a plus de gènes (Cyt P450) chez les végétaux que les humains?
Car ils servent à éliminer les toxines (substances exogènes) et l’humain peut réussir à éviter les dangers vs ex: végétaux qui ne bougent pas
Est-ce que le Cyt P450 est une enzyme pure?
Non, il comporte différentes familles d’isomères ou d’isoenzymes
(poids moléculaire varie entre 45 000 à 60 000 Dalton)
Vrai ou faux. 1 cytochrome peut faire plusieurs réactions?
Vrai, il va faire la réaction spécifique selon le substrat précis
Les isoenzymes du CYP450 ont le même mécanisme d’action catalytique des réactions d’oxydation, donc qu’est-ce qui les diffèrent et c’est déterminé par quoi?
La spécificité de leur substrat les diffèrent et s’est déterminée par le SITE DE FIXATION de l’isoenzyme
De quelles façons une isoenzyme du CYP450 pourrait biotransformer différents médicaments?
- N-déméthylation
- Hydroxylation aromatique
- Désamination
Vrai ou faux. Il est possible que 2 médicaments biotransformés sélectivement par 2 isoenzymes différentes soient métabolisés par la même réaction oxydative?
VRAI, cela peut être fait parallèlement
Comment se nomme le terme qui explique qu’un médicament peut être hydroxylé à différentes positions (par différentes isoenzymes) ?
Régiosélectivité
Combien de familles de CYP450 sont impliquées dans le métabolisme de xénobiotiques chez les mammifères
4 familles
Vrai ou faux. Chaque famille et sous-famille de CYP possèdent des propriétés biochimiques spécifiques?
VRAI
Chez l’humain, environ _1__ différentes cytochromes, divisés en _2__ familles et __3__ sous familles ont été identifiés. (chiffre)
1- 60
2- 18
3- 43
La connaissance des structures primaires des isoenzymes a mené à l’introduction d’une nomenclature internationale qui permet quoi?
De regrouper les protéines analogues, indépendamment de l’espèce d’origine.
Vrai ou faux. Le principe de nomenclature réside dans le pourcentage d’homologie de la séquence des acides aminés des différentes isoenzymes?
VRAI
La superfamille génétique des CYP est dérivée en plusieurs familles de protéines dont les 4 premières regroupent quoi?
Les isoenzymes du cytochrome P450
À quoi fait-on souvent référence afin de classer les rx en famille?
À leur structure qui est semblable d’un rx à un autre qui permet d’aller bloquer/activer la même chose.
(vont donc souvent passer par même cytochrome)
Les protéines d’une même famille, désignées par un chiffre romain ou arabe I, II, III, IV, ont un pourcentage d’homologie dans leur ____1______ égal ou supérieur à __2___
1- séquence d’acides aminés
2- 40 %
Vrai ou faux. Deux protéines possédant un pourcentage d’homologie d’une valeur inférieure à 40% appartiennent à la même familles?
FAUX, doit avoir valeur égale ou supérieure à 40%
Chaque famille est divisée en sous-familles représentées par des lettres majuscules regroupant les protéines dont le degré d’homologie est égal ou supérieur à?
55%
Le regroupement des différents isoenzymes du CYP450 a permis de caractériser les propriétés générales de chacune des familles en termes de quoi?
En terme de médicaments biotransformés et d’agents inducteurs et inhibiteurs sélectifs
Classez ces principaux CYP450 de la plus grande concentration présente dans les microsomes hépatiques humain à la plus petite.
(2C8/9/18- 1A2- 3A4/5/7- 2E1)
1- 3A4/5/7
2- 2C8/9/18
3- 1A2
4- 2E1
Tous les bêta-bloqueurs passent par le site d’action de quel CYP450 et pourquoi?
2D6, car c’est le plus connu donc les molécules sont construites afin d’être capable de se lier à lui
Six enzymes des CYP450 sont responsables du métabolisme des médicaments, lesquels?
1A2
2C9
2C19
2D6
2E1
3A4
Quels sont les principaux contribuant à la variabilité des CYP? (9)
- Nutrition (diète)
- Tabagisme
- Alcool
- Médicaments
- Pollution
- Polymorphisme génétique
- Âge
- Pathologie
- Produits naturels
Le polymorphisme génétique est une source importante de quoi?
Variabilité interindividuelle du métabolisme des médicaments
Qu’est-ce qui permet la prédiction des réactions indésirables et l’optimisation de l’efficacité des thérapies médicamenteuses?
L’application de la pharmacogénétique et du génotypage-phénotypage des patients
Vrai ou faux. Les mutations dans les gènes des P450 causent toujours une augmentation de l’activité enzymatique?
FAUX. Peuvent causer une activité enzymatique diminuée, augmentée ou totalement absente
Vrai ou faux. Pour la plupart des allèles variants, l’importance fonctionnelle est déterminée et fixe?
FAUX, elle reste encore à être déterminée
La fréquence des allèles semblent dans certains cas être reliée à quoi?
L’origine ethnique
____1___: Puissance à métaboliser
1- Capacité
____2___: Spécificité pour un médicament
2- Affinité
À faible concentration, si un médicament est métabolisé par 2 voies de métabolisme (deux enzymes), quelle enzyme sera l’enzyme primaire? forte affinité- faible capacité ou faible affinité- forte capacité?
Forte affinité- faible capacité
(Inverse à forte concentration)
vrai ou faux. CYP1A1 et 1A2 se retrouvent dans toutes les espèces?
VRAI
Où CYP1A2 est exprimé de manière constitutive?
Dans le foie
Qu’est-ce que métabolise le CYP1A1? Où se retrouve-t-il?
Les hydrocarbures aromatiques. Nombreux tissus extra-hépatiques (ex: poumons), surtout après induction
CYP1A1 est-il exprimé de manière constitutive?
NON
Quels CYPs sont le plus impliqués dans l’activation des carcinogènes (90%)
CYP1A1 et CYP1A2
CYP1A2 représente environ ________ % de l’activité métabolique hépatique?
10-15
CYP1A2 a une __1__ affinité - __2__ capacité
1- Faible
2- Forte
Inhibiteurs puissants CYP1A2?
- Fluvoxamine
- Ciprofloxacine
- Mexilétine
- Propafénone
(Tous Ki < 1uM)
Quel gène de la sous-famille CYP2A est impliqué dans la biotransformation de certains médicaments dont le coumarine, nicotine et l’acide valproïque?
CYP2A6
Le CYP2A6 présente un polymorphisme d’une prévalence de cb de % dans la population nord-américaine?
2%
Nommez 2 agents inducteurs de CYP2A6
Dexaméthasone (corticostéroïde) et les barbituriques
Quelle famille de CYP est la plus complexe chez l’humain?
CYP2C
Combien d’enzyme de la sous-famille CYP2C ont été caractérisées démontrant une homologie supérieure à 80%? Combien d’entre eux ont été identifiées chez l’humain?
A- 6
B- 4 (CYP2C8, CYP2C9, CYP2C18 et CYP2C19)
Quelle sous-famille est seconde en importance d’un point de vue quantitatif après CYP3A? Elle représente cb de % des enzymes totales au foie?
CYP2C et 15 à 20%
Quel est l’enzyme la plus abondante des CYP2C?
CYP2C9
Qu’est-ce qui a été identifiés pour le CYP2C9 et CYP2C19?
Des polymorphismes génétiques
- CYP2C9 prévalence de 5 à 12 %
- CYP2C19 variabilité inter-ethnique : 2 à 5 % pour caucasien et 13 à 20% pour asiatiques
Le polymorphisme du CYP2C19 démontre une variabilité inter-ethnique importante avec une fréquence de métabolisateurs ______?
lents
Les substrats de ces isoenzymes sont des composés qui ont des propriétés _____?
Acides
Dans quels tissus se retrouvent le CYP2C9? (6)
- Reins
- Testicules
- Glandes surrénales
- Prostate
- Ovaires
- Duodénum
Où se situe l’activité métabolique prédominante du CYP2C9?
Au foie
Le CYP2C9 représente combien de % du contenu enzymatique hépatique?
18%
Le CYP2C9 est une enzyme forte affinité/faible capacité ou faible affinité/forte capacité?
Forte affinité/faible capacité
Vrai ou faux. Plus le Ki est grand, meilleur est l’inhibiteur?
FAUX, + chiffre est petit.
Quels sont les inhibiteurs puissants du CYP2C9?
- Ritonavir
- Sulfaphénazole
- Fluconazole
- Fluvoxamine
Où se retrouve le CYP2C19 et où s’effectue le métabolisme des médicaments?
Se retrouvent dans plusieurs tissus, mais le métabolisme des médicaments se fait au foie
Est-ce que le CYP2C19 est une enzyme forte affinité/faible capacité ou faible affinité/forte capacité?
forte affinité/faible capacité
Quels sont les inhibiteurs puissants du CYP2C19?
- Fluvoxamine
- Ticlopidine
Combien de gènes regroupe le CYP2D?
3
CYP2D6
CYP2D7
CYP2D8
Quel gène du CYP2D est exprimé chez l’humain et pourquoi par les autres?
CYP2D6, car les 2 autres sont des pseudogènes non fonctionnels
Où se retrouve l’activité métabolique principale du CYP2D6? Et qu’elles sont les 4 autres structures où il métabolise?
Au foie
puis cerveau, prostate, moelle épinière et au coeur
Le CYP2D6 représente combien de % des cytochromes au foie?
1,5 %
Est-ce que le CYP2D6 est une enzyme forte affinité/faible capacité ou faible affinité/forte capacité?
forte affinité/faible capacité
Est-ce que le CYP2D6 fonctionne bien à concentration faible?
OUI, à concentration élevée ce sont les autre enzymes qui prendront la relève
Les substrats de l’enzyme CYP2D6 sont des produits aminés à caractère acide ou basique?
Basique
Vrai ou faux. La fonction aminée CYP2D6 doit être ionisée au pH physiologique?
VRAI
Le site des substrats du CYP2D6 doit être situé à une distance de 5 à 7 angströms d’un atome d’azote ionisé qui est principalement ___________ du substrat au site actif de l’enzyme
Responsable de la fixation
Vrai ou faux. CYP2D6 est responsable de la biotransformation de plusieurs classes de médicaments malgré sa faible proportion des CYPs hépatiques.
VRAI
Inhibiteurs puissants du CYP2D6?
- Quinidine
- Ritonavir
- Fluoxétine
- Norfluoxétine
- Paroxétine
- Bupropion
- Cimétidine
La prévalence du phénotype métabolisateur lent du CYP2D6 varie considérablement en fonction de quoi?
Fonction de l’ethnicité
De façon indépendante de la situation géographique, est-ce que la prévalence d’un phénotype de métabolisateur lent du CYP2D6 est plus élevée chez la population caucasienne ou asiatiques?
Caucasienne (5à10% vs 2%)
De façon indépendante de la situation géographique, est-ce que la prévalence d’un phénotype de métabolisateur ultra-rapides du CYP2D6 est plus élevée chez la population caucasienne ou africaines?
Africaines (3% vs 1-7%)
Qui suis-je? ADN, dans les gènes
Génotypage
Qui suis-je? La réalité (activité) de l’enzyme à un temps donné
Phénotypage
Qu’est-ce qui est utilisé afin de phénotyper l’activité du CYP2D6
La débrisoquine et le dextrométhorphane (DM)
Où se retrouve presque exclusivement le CYP2E1 et représente combien de % de l’activité enzymatique hépatique?
Dans le foie et 5 à 7%
Pourquoi seulement un nombre limité de médicaments peuvent être substrats de l’enzyme CYP2E1?
Puisque qu’elle peut métaboliser que les molécules de faible poids moléculaire
Vrai ou faux. Le rôle des polymorphismes chez CYP2E1 est facile à déterminer?
FAUX, très difficile car les facteurs environnementaux (cancers, dépendance à l’alcool) font beaucoup varier l’activité de cette enzyme.
Inhibiteurs CYP2E1?
- Consommation alcool (non chronique)
- Disulfiram
- Isoniazide (première dose)
Quelle est la sous-famille la plus importante quantitativement au foie?
CYP3A
Vrai ou faux. Les CYP3A représente environ 30% des CYP450 totaux au foie et peut même atteindre 70%?
VRAI
Où l’activité des CYP3A a été détectée?
Muqueuse intestinale, utérus, placenta, reins, poumons et autres
Vrai ou faux. Peu de variations interindividuelles dans la quantité et l’activité enzymatique ont été rapportées au sein des CYP3A?
FAUX, de grandes variations interindividuelles
Vrai ou faux. Peu de variations interindividuelles dans la quantité et l’activité enzymatique ont été rapportées au sein des CYP3A?
FAUX, de grandes variations interindividuelles
Quelle enzyme des CYP3A est la plus impliquée dans la biotransformation des médicaments?
CYP3A4
Toutes les enzymes appartenant au CYP3A ont la capacité de métaboliser ______1_____ de même que d’activer métaboliquement ____2____ et d’autres pro-carcinogènes.
1- de nombreuses molécules
2- l’aflatoxine B1
Pour CYP3A5, il n’est exprimé que chez 15-30% de la population et est donc considéré comme une ___________
Forme minoritaire
Placer en ordre croissant la prévalence du CYP3A5*3 (PM) entre les Caucasiens, les Africains et les Asiatiques.
Asiatiques (3%)
Caucasiens (5,8%)
Africains (85%)
CYP3A7 représente _A__% des cytochromes P450 présents dans le ___B____.
A- 50%
B- foie foetal
La séquence d’aminés du CYP3A7 est similaire à quelle autre enzyme?
CYP3A4 (à 88%)
CYP3A43 est située uniquement à un endroit?
Niveau de la prostate
CYP3A43 a une faible activité d’hydroxylation ____1_____. Puis, est-il impliqué dans la biotransformation de médicaments?
1- de la testostérone
NON.
Le CYP3A4 a une fiable affinité/forte capacité ou une forte affinité/faible capacité?
faible affinité/forte capacité
Qu’arrive-t-il au niveau des concentrations et des effets indésirables si le CYP3A4 est inhibé et que les autres enzymes prennent difficilement la relève?
Les concentrations augmenteront significativement et des effets indésirables surviendront probablement
Comme le CYP3A4 est le cytochrome le plus important, est-ce possible que des métabolisateurs lents puissent exister?
certains prétendent qu’il est hautement improbable, voir impensable, car ce ne serait tout simplement pas compatible avec la vie
Quels sont les inhibiteurs puissants du CYP3A4?
- Kétoconazole, Itraconazole
- Ritonavir, Indinavir
- Clarithromycine, Érythromycine
- Diltiazem
- Norfluoxétine
- Ciprofloxacine, Norfloxacine
Qu’est-ce que les CYP4s métabolisent essentiellement?
Les acides gras et les prostaglandines
Est-ce que les CYP4s sont impliqués dans la biotransformation des médicaments?
Pratiquement pas
Quels sont des inducteurs spécifiques des CYP4A et B?
Les agents hypolipémiants de type fibrates
Les réactions de phase 2 sont des réactions de _______?
détoxication
Est-ce que les réactions de phase 2 se produisent toujours à la suite des réactions de phase 1?
Elle peuvent se produire à la suite ou non
Réactions synthétiques: réactions de ____1_____, à l’aide d’enzymes appelées ____2______, qui permettent d’ajouter à la molécule un groupement ____3_____.
1- conjugaisons
2- transférases
3- hydrophile
Quels sont les 4 types de groupement hydrophile qui peuvent être ajoutés à la molécule lors des réactions synthétiques?
- L’acide glucuronique
- Un groupement sulfate
- Un acide aminé (glycine, taurine)
- Le gluthation
Est-ce que les réactions de phase 2 sont réversibles?
oui
Où les molécules conjuguées lors de réactions de phase 2 peuvent être éliminées de l’organisme?
Dans l’urine ou la bile
Réactions de phase 2: métabolites _______.
Secondaires
Quelle est la famille la plus abondante pour les réactions de phase II?
UGT
Où retrouvent-ont les UGT?
Au niveau du foie (surtout) et du TGI
** probablement un rôle dans le 1er passage
+
reins, cerveau, placenta
Est-ce que les UGT ont une spécificité de substrats?
NON, comme les CYP
Vrai ou faux. Les UGT ne sont pas susceptibles aux inhibitions et aux inductions?
FAUX, elles sont susceptibles.
À ce jour, quelles familles UGT sont impliquées dans le métabolisme des Rx?
UGT1A et UGT2B
Quels sont les UGT1A?
- 1A1 : certains individus sont métabolisateurs lents
- 1A3
- 1A4
- 1A6
- 1A9
Quels sont les UGT2B?
2B7 et 2B15
