Métabolisme I - Foie et CYP Flashcards

1
Q

Comment peut s’effectue l’élimination d’un toxique de l’organisme?

A
  1. Excrétion par diffusion passive ou une sécrétion active dans différents liquides physiologiques (urine, bile, salive ou sueur)
  2. Biotransformation par une modification métabolite du toxique (processus dynamique, généralement irréversible impliquant une transformation chimique de la structure du toxique par des systèmes enzymatiques)
  3. Une combinaison des deux mécanismes précédemment cités
How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
2
Q

Qu’est-ce qui influence la rapidité à laquelle l’organisme tentera d’éliminer ces substances et l’ampleur de sa réaction?

A
  • Hydrophilicité (soluble en milieu aqueu)
  • Lipophilicité (soluble dans les milieu lipidique)
How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
3
Q

Quel est le lien entre la toxicité et les molécules hydrosolubles?

A

Elles sont perçues par l’organisme comme des substances à faible risque de toxicité puisque elles sont difficilement absorbables au niveau du tractus gastro-intestinal.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
4
Q

Quelles sont les caractéristiques des métabolites formés dans le processus de détoxification?

A
  • Plus polaires
  • Plus facilement ionisable dans l’eau
  • Plus soluble dans l’eau que le produit mère
How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
5
Q

Quelle est la conséquence lié au fait que les métabolites suite à la détoxification sont plus polaires, plus facilement ionisable et plus soluble?

A

Ils sont plus rapidement excrétés sous forme inchangé au niveau rénal ou dans les autres liquides biologiques.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
6
Q

Que crée les toxiques hydrosolubles lorsqu’ingéré par voie orale et présents au niveau du tractus gastro-intestinal?

A

Ils peuvent créer un appel d’eau se traduisant souvent par une diarrhée et une élimination rapide mais efficace du toxique.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
7
Q

Quelle est la possibilité des toxiques liposolubles lorsqu’ingéré par voie orale et présents au niveau du tractus gastro-intestinal?

A

Ils ont la possibilité de traverser les membranes cellulaires et donc de franchir la première barrière de défense de l’organisme contre des toxiques: la paroi intestinale.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
8
Q

Quel est un des mécanismes efficaces de défense de l’organisme contre les substances liposolubles?

A

Le système de retour veineux du tractus gastro-intestinal.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
9
Q

Par quoi est effectué le retour veineux de l’estomac à la dernière partie du colon?

A
  • Par le réseau des veines mésentériques
  • Par la veine porte (qui dirige le flot sanguin vers le foie: deuxième barrière de défense pour les toxiques voulant entrer dans la circulation systémique)
How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
10
Q

Quelles sont les caratéristiques particulières du foie qui favorise la biotransformation des toxiques?

A
  • Système d’irrigation avec des sinusoïdes qui facilitent la pénétration de substances à l’intérieur des hépatocytes
  • une concentration importante d’enzymes capables de changer les propriétés biophysiques des toxiques (en retirant des groupements lipophiles ou en les rendant plus hydrosolubles en favorisant des oxydations)
How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
11
Q

Quels sont les obstacles rencontrés par les molécules suffisamment liposoluble pour réussir à traverser la barrière du TGI?

A
  1. Une première barrière enzymatique à l’intérieur même de cette paroi avant d’entrer dans la circulation de la veine-porte
  2. Le flot sanguin la dirigera vers le foie où la pénétration intracellulaire de cette molécule au niveau des hépatocytes sera facilitée par la présence des sinusoïdes
  3. A l’intérieur de l’hépatocyte, la molécule fera face à nombre d’enzymes dont les cytochromes P450 (plus le coefficient de lipophilicité de cette molécule est grand, plus les chances sont grandes de voir des modifications chimiques s’effectuer dans le but de la rendre plus hydrosoluble)
How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
12
Q

Quelle est la rationalité de l’organisme face aux processus de métabolisation?

A

Si la molécule a été suffisament liposoluble pour traverser la paroi intestinale, cette dernière devrait être suffisamment liposoluble pour traverser d’autres membranes cellulaires.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
13
Q

Quel est le rôle du foie?

A

De rendre les molécules liposolubles plus hydrosolubles de telle sorte que, lors de leur entrée dans la circulation systémique par la veine hépatique, ces dernières ne devraient plus être capables de traverser d’autres membranes.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
14
Q

Quel sont les utilité de la maîtrise de la chimie organique dans le développement du médicament?

A
  • Rendre le métabolisme du médicament plus difficile pour allonger la durée de vie et donc de réduire la fréquence d’administration
  • Faciliter l’absorption en rendant la molécule liposoluble
How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
15
Q

Quels sont les mécanismes de défense de l’organisme contre les substances toxiques?

A
  1. Paroi intestinale
  2. Système de la veine porte
  3. Sinusoïdes hépatiques
  4. La grande concentration d’enzymes au niveau des hépatocytes
  5. Fixation protéique
How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
16
Q

Quels sont les effet de la fixation des molécules liposoluble par les protéines plasmatique?

A
  • Distribution des molécules sera confinés à l’espace plasmatique
  • Protéines permettent de transporter les molécules dans le sang afin de retourner au foie pour tenter de nouvelles modifications métabolites rendant les molécules plus hydrosolubles
  • Molécules fixées au protéines ne pourra pas être filtrée par le rein
  • La pénétration des molécules au niveau du foie sera facilité grâce au sinusoïdes
How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
17
Q

Quel organe/partie du corps qui assure la métabolisation?

A

Bien sûr le foie, mais aussi
- Organes secondaires:
-TGI
-Rein
-Poumons
- Organes tertiaires:
-Peau
-Glandes surrénales
-Rate
-Cerveau

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
18
Q

Quel sont les niveaux d’organisation du parenchyme hépathique et que est leur unité de base?

A
  • Niveau anatomique: unité de base est le lobule hépatique
  • Niveau fonctionnel: unité de base est l’acinus hépatique
How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
19
Q

Quelle est la caractéristique des hépatocyte dans le parenchyme hépatique?

A

Hétérogénéité intra-lobulaire des hépatocytes:
-ils sont différents par leur différentes activité métabolique

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
20
Q

Quelles zones sont fonctionnelles dans l’acinus hépathique?

A

La zone 1(zone péri-portale) et la zone 3 (zone péri-veineuse ou centro-lobulaire).

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
21
Q

Qu’est-ce que la zone 1 péri-portale de l’acinus hépathique?

A

Zone péri-portale:
-centrée par l’espace portale
-la plus oxygénée
-première zone en contact avec les médicaments

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
22
Q

Qu’est-ce que la zone 3 péri-veineuse ou péri-lobulaire de l’acinus hépathique?

A

Zone péri-veineuse ou péri-lobulaire:
-zone périphérique
-cellules moins bien oxygénées donc plus sensibles

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
23
Q

De quelles fonctions métaboliques les hépatocytes sont responsables?

A
  • endocrines
  • sécrétoire
How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
24
Q

Quelles sont les caractéristiques des hépatocytes?

A
  • Représente environ 80% de la masse totale du foie
  • Vascularisés par les sinusoïdes
  • Hétérogénéité intra-lobulaire des hépatocytes (fonctions métaboliques ditribué de manière hétérogène dans le lobule)
How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
25
Q

Comment sont distribuées les activités enzymatiques dans les hépatocytes?

A

Distribuées selon les gradients lobulaires:
-prédominent soit du côté péri-portal ou du côté péri-veineux, mais présents dans tous les hépatocytes
-certaines ne sont que détectées que dans une portion des hépatocytes localisée dans une des zones du lobule hépatique ou une partie de ces zones

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
26
Q

Qu’est-ce qui détermine la zonation métabolique du lobule hépatique?

A

L’existence de gradients.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
27
Q

Quelles sont les conséquences de la zonation métabolique?

A

Atteintes médicamenteuses touchent électivement la zone péri-veineuse car forte concentration d’enzymes pouvant produire des métabolites réactifs.

28
Q

Quelles sont les localisations des enzymes dans les cellules? Quels sont leur rôle respectif?

A
  • Réticulum endoplasmique lisse
    -principales enzymes d’oxydation de phase I (CYP450)
    -Principales enzymes de conjugaison de phase II
  • Cytoplasme
    -certaine enzymes de conjugaison
29
Q

Quels sont les 2 types de réactions métaboliques?

A
  • Réaction de phase I (catabolisme)
  • Réaction de phase II (conjugaison)
30
Q

Généralement qu’est-ce qui suit ou précède une réaction de phase I et II?

A
  • Une réaction de phase I est généralement suivi d’une réaction de phase II
  • Une réaction de phase II n’est pas nécessairement précédée par une réaction de phase I
31
Q

À quoi servent les réactions de phase I?

A

Rendre les molécules liposolubles plus hydrosolubles (plus polaire) afin de rendre le passage à travers les membranes plasmiques plus difficile dans le but de les éliminer plus facilement par les reins.

32
Q

Quels sont les enzymes utilisé en réaction de phase I et phase II?

A

Phase I: CYP450
Phase II: «transférase»

33
Q

Qu’est-ce qu’une enzyme?

A

Une molécule, généralament protéique, qui catalyse des réactions biochimiques chez un organisme vivant (Superfamille des cytochromes P450).

34
Q

Quelles sont les 4 propriétés des enzymes?

A
  1. Ne présentent pas de spécifité de substrat
  2. Peuvent être inhibées
  3. peuvent être induites
  4. Présentent des variations inter-individuelles importantes : unimodales ou
    polymodales (polymorphisme génétique)
35
Q

Qu’est-ce qu’un substrat?

A

Molécule qui démontre une certaine affinité pour une protéine qui est capable de la transformer par une réaction chimique.

36
Q

En quoi consiste une inhibition enzymatique?

A

Lors d’une inhibition métabolique, l’activité enzymatique est ralentie voir arrêtée car des composés, les inhibiteurs, possèdent une affinité pour l’enzyme impliquée, entraînant une baisse d’activité de l’enzyme lorsqu’ils y sont fixés.

37
Q

Quelles sont les conséquences de l’inhibition enzymatique?

A
  1. Augmentation des [ ] plasmatiques du substrat et selon l’activité de la molécule mère:
    -risque de toxicité
    -meilleure efficacité
    -ou aucun effet
  2. Diminution de la [ ] de métabolites et selon l’activité du métabolite formé:
    -aucun effet
    -efficacité moindre
38
Q

Quels sont les principaux type d’inhibition?

A
  1. Inhibition compétitive
  2. Inhibition non-compétitive
  3. Inhibition suicide
39
Q

Quel est le lien des substrat des isoenzyme et les inhibiteurs?

A

Tous les substrats d’une isoenzyme sont des inhibiteurs potentiels alors que tous les inhibiteurs ne sont pas nécessairement des substrats.

40
Q

Quelle «loi» influence qui remporte l’inhibition compétitive?

A
  • Leur affinité (Km)
  • Leir concentration (S)
    À concentrations microsomales similaires, le substrat de plus forte affinité remporte la compétition au site de liaison et celui en plus grande concentration, même à plus faible affinité, remporte la compétition.
41
Q

Comment fonctionne une inhibition non-compétitive?

A

Une molécule induit un changement de conformation sur l’enzyme ce qui l’empêche de lier son substrat (modification allostérique).

42
Q

Est-ce que l’inhibition non-compétitive dépend de la concentration?

A

Ne dépend pas de la concentration de substrat car ce dernier a accès à son site enzymatique mais la protéine est non fonctionnelle puisque déformée.

43
Q

Quel est l’effet de l’inhibition compétitive et celle non-compétitive sur la vitesse maximale et l’affinité?

A

Compétitive: Non-compétitive:
-Vmax inchagée -Vmax diminuée
-affinité diminuée -affinité inchangée

44
Q

Comment fonctionne l’inhibition suicide?

A
  1. Fonction d’inhibition est cachée et agit comme un substrat
  2. L’enzyme produit le métabolite inhibiteur par son activité
  3. Métabolite inhibiteur reste fixé à l’enzyme
  4. Baisse de l’activité enzymatique
45
Q

Pourquoi l’inhibition suicide prend plus de temps?

A
  • Il y a un temps de latence pour leur apparition
  • Délais dans la récupération de l’activité enzymatique totale
46
Q

Qu’est-ce qu’une induction enzymatique?

A

Augmentation de la synthèse d’enzyme présentes et augmentation de l’activité totale mesurée.

47
Q

Pourquoi on observe un délais dans la phase d’induction (induction enzymatique)?

A

Ça prend du temps d’augmenter la synthèse d’un enzyme (noyau->traduction ARN->synthèse)

48
Q

Si on arrête un inducteur est que l’activité diminue instantanément?

A

Non il faut attendre la dégradation enzymatique qui prend du temps pour revenir à l’état basale.

49
Q

Quelles sont les différentes variation inter-individuelles?

A
  1. Variabilité unimodale
    -niveaux d’expression de l’enzyme suivent une distribution gaussienne dans la population
  2. Variabilité multimodale ou polymorphisme génétique
    -gènes différent qui codent pour des protéines différentes
    -métaboliseurs ultra-rapides, rapides, et lents qui diffèrent par leur GENOTYPE
50
Q

Quelles sont les caractéristiques des cytochromes P450?

A
  • Superfamille d’enzymes (même groupe actif, mais différentes apolipoprotéines)
  • Localisées dans le réticulum endoplasmique et les mitochondries
  • Ubiquitaires (dans tous les tissus), mais se retrouvent en très grandes [ ] dans le foie (+++) et l’intestin grêle
  • Responsable de la détoxification des substances endogènes (hormones, prostaglandines) ou exogènes (médicaments)
  • Certains sont inductibles
  • Présence de cartains CYP450 est déterminée génétiquement
51
Q

Quel est le rôle du CYP450?

A

Système versatile capable d’oxyder une extraordinaire variété de xénobiotiques liposolubles.

52
Q

Quelle est la nomenclature des CYP?

A

CYP3A4
CYP3: famille (4 grandes familles différentes)
A: sous-famille
4: enzyme individuel

53
Q

Quel % de médicaments sont éliminés par les CYP?

A

56% (dont 50% par CYP3A4)

54
Q

Nommez les types de CYP importants.

A

CYP1A (CYP1A1 et CYP1A2)
CYP1B (CYP1B1)
CYP2A (CYP2A6 et CYP2A7)
CYP2B (CYP2B6)
CYP2C (CYP2C8, 2C9, 2C18 et 2C19)
CYP2D (CYP2D6)
CYP2E (CYP2E1)
CYP2F (CYP2F1)
CYP2J (CYP2J2)
CYP3A (CYP3A4, 3A5, 3A7, 3A43)

55
Q

Quelles sont les caractéristiques des CYP1A?

A

CYP1A1:
- exprimé dans les tissus extra-hépatiques
- peu exprimé dans le foie
CYP1A2:
-exprimé dans le foie
-pas exprimé dans les tissus extra-hépatiques
-3e en importance quantitativement
Tabagisme est un inducteur de ces enzymes

56
Q

Quelles sont les caractéristiques des CYP1B?

A

CYP1B1:
- expression extra-hépatique
- Rôle de cancérogénèse
-Polymorphisme génétique associé au cancer du sein

57
Q

Quelles sont les caractéristiques des CYP2A?

A

CYP2A6:
- exprimé dans le foie
- Polymorphisme génétique CYP2A7

58
Q

Quelles sont les caractéristiques des CYP2B?

A

CYP2B6:
- Très faible expression hépatique
- Expression variable
- Polymorphisme génétique important

59
Q

Quelles sont les caractéristiques des CYP2C?

A

CYP2C (8,9,18 et 19):
-2e en importance
- Métabolisent les composés endogènes et plusieurs médicaments
CYP2C8:
- antidiabétiques, anticancéreux, antimalariques
CYP2C9:
- molécules acides (warfarin)
- Polymorphisme 2C9, métabolisateurs lents
CYP2C19:
- Variabilité interethnique extrêmement important avec une fréquence de métabolisateurs lents
- Clopidogrel

60
Q

Quelles sont les caractéristiques des CYP2D?

A

CYD26:
- Métabolise 15-25% des médicaments et substrats 2D6 (codéine)
- Polymorphisme génétique (activité absente ou lente ou ultra-rapide)

61
Q

Quelles sont les caractéristiques des CYP2E?

A

CYP2E1:
- Localisation mitocondriale: rôle dans le stress oxydatif possibble (formation ROS)
- Métabolisme des anesthésique halogénés et induit par l’alcool

62
Q

Quelles sont les caractéristiques des CYP2F?

A

CYP2F1:
- Présents en grande quantité dans les tissus pulmonaire
- Peu présents dans le foie

63
Q

Quelles sont les caractéristiques des CYP2J?

A

CYP2J2:
- Importance au niveau cardiovasculaire
- Métabolisme de l’acide arachidonique

64
Q

Quelles sont les caractéristiques des CYP3A?

A

CYP3A (4, 5, 7, 43):
- 50% des CYP450 hépathiques
- expression tissulaire variable
-Régulation récepteurs nucléaire et facteur inflammatoire
CYP3A4/5:
- immunosuppresseurs (tacrolimus)
- Polymorphisme génétique
CYP3A4:
- Produit naturel avec potentiel antidépresseur

65
Q

Quels CYP peuvent avoir des polymorphismes génétiques?

A
  • CYP 1A1
  • CYP1B1
  • CYP2A6 et CYP2A7
  • CYP2B6
  • CYP2C9, CYP 2C18 et CYP2C19
  • CYP2D6
  • CYP2E1
  • CYP3A4 et CYP3A5