3. toxicité moléculaire Flashcards
V ou F : les effets toxiques ont un grand éventail de puissance
V
exemples de tests faits dans les études non cliniques
- criblage in silico
- mutagénicité
- cytotox
- immunotox
- hépatotox
- embryotox
quels sont les objectifs dans la gestion du risque selon le stade de développement
- identifier/éliminer risques (maximiser la sensibilité et minimiser les faux - de tox)
- évaluer le risque (maximiser la spécificité et minimiser les faux + de tox)
- gérer/encadrer le risque (maximiser le pouvoir prédicitf)
expliquer une source de tox par pharmacophores
interaction du produit chimique avec son récepteur
expliquer le mécanisme de tox via la cible primaire
- extension de l’effet thérapeutique désiré
- dépend de la dose
- prévisibles (études non-cliniques et clinique)
quel mécanisme de tox est responsable du 2/3 des effets indésirables?
via cible primaire
quels sont les indices d’un mécanisme via cible primaire?
- EI obtenu avec des molécules de mm classe thérapeutique mais structurellement différentes
- corrélation entre puissance qui donne effet thérapeutique et puissance qui donne effet indésirable
- ø EI chez animal KO sans la cible primaire
solution pour le mécanisme de tox via la cible primaire
optimisation chimique ou formulation (via ADME)
expliquer le mécanisme de tox via la cible secondaire
- ø relié au mécanisme d’action primaire
- prévisible si on connait le mécanisme
- effet dépend de la dose
- manque de sélectivité de la molécule ou métabolite
quels sont les indices d’un mécanisme via cible secondaire?
- EI obtenu avec analogue structurel inactif sur la cible primaire
- ø corrélation entre puissance qui donne effet thérapeutique et puissance qui donne effet indésirable
- EI mm si animal KO de la cible primaire
solution pour le mécanisme de tox via la cible secondaire
- optimisation de la sélectivité : analogue structurel
- optimisation ADME : analogue structurel ou formulation
expliquer le mécanisme de tox via toxicophores
- mécanisme d’action indep d’une cible particulière (formation d’adduits, SO)
- effets variables
- prop à l’exposition (dose x temps)
- non prop à l’expo
exemples de tox proportionnels à l’expo
- génotox (mutations, cancer)
- altération act protéique, SO, fluidité
- hémolyse, phopholipidose, apoptose, nécrose, défaillance organique
exemples de tox non proportionnels à l’expo
- mutation (assez pour causer effet génotox causant le cancer)
- rx hypersensiblité (formation haptène et activation de immunité ¢)
expliquer cmt les cations amphiphatiques peuvent causer la toxicité
accumulation de cations amphipatique –> accumulation de phospholopides –> formation de corps lamellaires = dysfct ¢, apoptose, fibrose, inflammation
expliquer le ion trapping
cations amphiphatiques (un côté hydrophobe et un autre polaire) s’accumulent dans endosomes (entre mais peuvent pas sortir)
à quoi peut mener les phospholipidoses lorsque combinés à l’amiodarone (antiarythmique)?
fibrose pulmonaire et hépatique irréversible
quel type de génotox nous intéresse le + ?
lésions primaires de l’ADN (adduits à ADN, pontage ADN-protéines, pontage intra-interbrins, cassures sb)
à quoi sert le test ames?
détecter les effets mutagènes en général et des mutations ponctuelles en particulier (substitution, addition, délétion de paires de base)
**basically voir la pouvoir mutagène d’une substance
à quoi sert la partie S2(R1) du ICH?
- but : évaluer le potentiel de causer des dommages à l’ADN (BM d’un potentiel cancérigène/mutagène)
nommer les études effectuées dans ICH S2(R1)
études standards :
- test bactérien de mutation inverse
- test de mutation de ¢ de mammifères in vitro
- test ¢ hépatopoiétiques chez le rongeur in vivo
décrire le test de Ames
1- on utilise bactéries mutantes incapables de produire l’histidine (Salmonella ou E.coli)
2 - on combine avec substance à tester
3 - substance avec pouvoir mutagène va réacquérir la fct de produire histamine et les bactéries vont se développer
4 - subsance non mutagène n’auront pas de développement de bactéries
nommer les particularités des lignées de bactéries dans le test de Ames
chaque lignée est :
- incapable de produire de l’histamine
- déficiente en système de réparation (aug sensibilité)
- déficiente en gènes de synthèse de liposaccharides (aug perméabilité membranaire)
test de Ames : procaryote ou eucaryote? en quoi le types d’espèce est pertinent?
- procaryote
- haploide ( 1copie de gène) donc ø de backup si activé/inhibé
avantages du test Ames
- bon test de 1re ligne qui détecte les agents mutagènes (potentiellement cancérigène)
- facile à exécuter, peu $, rapide
- haute sensiblité (peu de faux - )
limites du test ames
- ¢ procaryotes
- faible spécificité (plusieurs faux + ) : présence d’histidine dans échantillons bio et nitrates
nommer les tests recommandés pour évaluer la génotox dans les ¢ de mammifères
- test de mutation du gène tk chez le lymphome L5178Y de souris
- test in vitro abérration chromosomique en métaphase
- test des micronoyaux in vitro (ou in vivo)
expliquer le test de mutation du gène tk chez le lymphome L5178Y de souris
- ¢ de lymphome de souris ont 1 copie de thymidine kinase
- tk impliqué dans la réplication de l’ADN et est inhibé par TFT (entraîne arrêt de réplication et mort ¢)
- mutation du gène tk permettrait aux ¢ de croitre en présence de TFT
expliquer cmt le taux de croissance détermine le type de mutation dans le test de lymphome de souris
- mutation ponctuelle : perte de fct TK et aug du taux de croissance ¢ (protection contre TFT)
- bris chromosomique/perte de fct pour bcp de gène : réduction du taux de croissance
expliquer ce qu’est la synthèse d’ADN non programmée
reconnaissance de mutations déclenche l’activation de mécanismes d’excision - réparation d’ADN et nécessite la synthèse d’ADN
synthèse ADN non programmée : que faut-il détecter et pourquoi?
il faut détecter l’incorporation de thymidine dans le noyau pcq il est marqueur de synthèse d’ADN
synthèse ADN non programmée : qu’est-il important de distinguer?
distinguer les noyaux en synthèse non réplicative des noyaux en phase S
que mesure-t-on dans le test de mutation du gène tk chez le lymphome L5178Y de souris
le nbr de ¢ (reflète la réplication d’ADN)
expliquer le test in vitro d’aberration chromosomique en métaphase
- on incube le composé à l’étude et un extrait de foie
- on arrête l’incubation en métaphase et on lyse les ¢ par choc osmotique
- on utilise les chromosomes pour l’exam
que mesure-t-on dans le test in vitro d’aberration chromosomique en métaphase
% de ¢ avec bris de chromosomes (on compte pas les fragments de chromosomes mais les noyaux qui ont les aberrations chromosomiques)
que sont des micronoyaux ?
morceaux de chromosomes pas inclus dans le matériel génomique des ¢ filles pdt division ¢
expliquer le test des micronoyaux in vitro
- on incube le composé à l’étude avec un extrait de foie
- présence de micronoyaux = génotox (bris chromosomique)
que mesure-t-on dans le test des micronoyaux in vitro
% de ¢ avec micronoyaux
cmt différencier une ¢ avec micronoyaux et ¢ en apoptose
le noyau sera en fragmentation
le test des micronoyaux peut-il se faire in vivo? si oui cmt?
oui, les rats vont être traités avec plusieurs admin et on va prélever leur sang pour observer la présence de micronuclei (signe de génotox, bris chromosomique)
que mesure-t-on dans le test des micronoyaux in vivo?
% de leuco¢ ou GR positifs
nommer les types de tests de génotox
- lésions primaires : test de comètes
- mutagènes : test Ames
- clastogènes (chromosomiques) : micronoyaux
- aneugènes : micronoyaux
types de mécanismes cancérigènes
- génotoxiques directs
- génotoxiques indirects
exemples de processus génotoxiques directs
- mutagènes
- clastogènes
- SO chronique
- méthylation ADN –> modif épigénétiques
exemples de processus génotoxiques indirects
- inflammation chronique
- troubles endocriniens
- immunosuppression
- acétylation d’histones
- SO chronique
fonctions du SO
- bénéfique : signalisation ¢
- néfaste : excès d’espèces réactive d’oxygène ou baisse de défenses antioxydantes
sources de SO
- endogènes (mitochondries, enzymes cytoplasmiques/membranaires)
- exogènes (med, environnement)
expliquer le mécanisme des rx radicalaires
- initiation (clivage du lien covalent)
- propagation
- terminaison ( rencontre de 2 radicaux)
expliquer le cycle de bilirubine dans la défense antioxydante
- le cycle de la bilirubine roule quand on détoxifie le SO
- biliverdin converti en bilirubin par biliverdin reductase et consomme NADPH
- la molécule suicidaire est régénérée en utilisant la NADPH
expliquer le cycle du glutathion dans la défense antioxydante
- GSH transformée en GS-SG par la glutathione peroxidase
- GS-SG convertie en GSH par la glutathion réductase qui utilise la NADPH
quel est l’élément essentiel dans la détoxification du SO?
NADPH
nommer des enzymes détoxifiant le SO
- SOD : conversion du O2 en H2O2
- catalase : conversion du H2O2 en H2O
(la regénérescence des espèces oxydées consomment d NADPH)
sur quoi joue les niveaux de NADPH?
vie de la ¢ :
- croissance
- apoptose
- mécanisme pro-infl
quelles sont les réponses au SO selon l’exposition?
- faible SO (lipid peroxidation) : antioxydant (BON) –> survie
- moyen SO : induction de mort programmée –> apoptose
- fort SO : nécrose (+ inflammatoire)
effet de l’entrainement sur le SO et l’impact de la prise de vitamine (C, E) qui sont des antioxydants
- entrainement aug sensibilité à insuline, effet antioxydant
- prise de vitamines prévient ces effets bénéfiques de l’entrainement
quel est le but de l’étude du SO avec l’entrainement et la prise de vitamines?
- faut distinguer le SO transitoire et chronique
- transitoire = bénéfique
- chronique = néfaste
Les gr thiols ont un rôle important dans quoi?
ils agissent comme senseurs de l’équilibre redox
expliquer cmt le SO peut affecter les protéines
- synthèse (SO qui affecte les FT peut arrêter la synthèse)
- fct (oxydation modifie la fct des protéines ou ses co-facteurs qui sont oxydo-sensible)
- stabilité (aug 1/2 vie en diminuant la capacité des protéasomes à éliminer les protéines)
expliquer cmt le KEAP1/NRF2 peut induire les gènes sensibles à l’équilibre redox
- dans son état réduit (normal), protéine KEAP1 maintient FT NRF2 dans le cytoplasme –> favorise courte 1/2 vie par ubiquitination
- oxydation de KEAP1 libère NRF2 qui migre au noyau, interagit avec protéine MAF et augmente l’expression d’enzyme de phase II et de gènes d’adaptation au SO
en quoi KEAP1/NRF2 est un test utile?
utile pour le dével d’un test de détection des composés électrophiles (pcq ils oxydent KEAP1)
expliquer la toxicité des anthracyclines
1- ils consomment du NADPH (qui est normalement utilisé pour contrer le SO)
2- ils utilisent le NADPH pour générer du SO –> apoptose dans cardiomyo¢
qu’est-ce que l’anthracycline?
agent intercalant qui perturbe la réplication d’ADN, utilisé en cancer
pk les anthracyclines risquent de former des radicaux?
pcq leur structure possède bcp d’électrons délocalisés qui risquent de consommer du NADPH, ce qui formerait des radicaux
V ou F : il existe des test réglementaire pour évaluer le potentiel pro-oxydant d’une molécule
F
cmt se manifeste le SO?
par des signes fonctionnels ou histologiques :
- inflammation
- fibrose
- apoptose
- défaillance organique
ou se trouvent bcp de toxicophores?
dans le fois pcq contient la majorité des cyp450
cmt se fait la bioactivation des toxicophores?
par oxydation, réduction ou conjugaison de groupement susceptibles
cmt l’attaque des groupements nucléophiles impact le glutathion?
mène à l’inactivation et l’élimination de l’électrophile
cmt l’attaque des groupements nucléophiles impact les acides nucléiques ?
génotox
cmt l’attaque des groupements nucléophiles impact les AA et protéines?
- altère fct pouvant mener à apoptose/nécrose (effet dose-rep)
- formation de conjugué métabolite-protéine déclenchant une rx immunitaire (indep de la dose)
V ou F : on peut faire des tests pour mesurer la bioactivation des toxicophores chez les modèles animaux
F
déf électrophile
atome, ion ou molécule déficient en électron, ayant une affinité pour les paires d’électrons et susceptible de former un lien avec BASE ou NUCLÉOPHILE
déf nucléophile
atome, ion ou molécule ayant une paire d’électrons susceptible d’être donné en formant un lien covalent avec un ELECTROPHILE
exemples de nucléophiles
- SH de cystéine ou méthionine
- NH2, NH de Lys, Arg, His
- gr aminés des bases purines
- oxygène des purines et pyrimidine
exemples de électrophiles
- lienc carbonyl non saturés
- époxydes
cmt l’epoxide affecte la tox du carbamazepine?
augmente sa toxicité et peut entrainer l’urticaire, la nécrose hépatique et la tératogénicité
à quoi sert la GSH dans le métabolisme du tylenol et qu’arrive-t-il en cas de déplétion?
- métab de phase 1 produit le NAPQI qui est neutralisé par la GSH
- déplétion = hépatotox
quels sont les effets de la consommation d’alcool sur la tox du tylenol?
la tox augmente car les 2 sont métabolisés par CYP2E1
- alcool occupe 2E1 (tylenol = victime)
- métabolisme du tylenol diminue
- niveaux de NAPQI aug
cmt les quinone imines peuvent produire de la tox?
lorsque oxydé, génère SO et peut mener à hépatotox et agranulocytose
V ou F : oxydation peut être causée par les neutrophiles
V, ceux-ci peuvent relâcher des espèces réactives
cmt le corps peut créer une rx d’hypersensibilité aux meds?
peut avoir formation de haptènes qui est reconnu comme du non soi ce qui déclencherait une rx immun
DILI est un acronyme pour quoi?
drug induced liver injury, donc med qui peut causer hépatotox (tylenol)
