Phase II reactions Flashcards
Olivier Barbier
un rx liposoluble avantage pour lui?
améliore leur stabilité et facilite leur action biologique (diffusion membranaire, liaison à des protéines de transport, etc…).
Rx liposoluble inconvénient
réduit la capacité du corps humain à stopper
leur activité et à les éliminer sous leur forme active = demi-vie longue: ils doivent être métabolisés sous risque d’accumuler jusqu’à une dose létale.
But de S métabolique
- Favoriser la terminaison de l’effet
pharmacologique de la molécule, - Rendre la molécule hydrosoluble afin de
faciliter son élimination du corps humain.
nombre de phase métabolisme
3
Réactions de phase I
hydrolyse
oxydation
réduction
Que se passe-t-il dans des réactions de phase 1?
Fonctionnalisation:
introduction d’un groupe fonctionnel (OH, -NH2, -SH, -COOH), qui rend la molécule légèrement plus hydrophile et qui servira de groupement accepteur pour les enzymes de phase II
Les réactions de phase I sont catalysées par
CYP 450
Caractéristiques des métabolites une fois traversée phase I
- faiblement solubles dans l’eau = difficilement éliminables dans les fluides biologiques tels que l’urine ou la bile
- Certains métabolites des P450 conservent une activité pharmacologique.
donc svt ont besoin de conjuguaison (passer à phase II) pour increase leur solubilité
NOTE: pas tous les métabolites qui nécessitent nécessairement de se faire ajouter un grment pour phase II et certains des métabolites 450 passent dans les urines directement
But phase I
- Déstabilisation de la structure moléculaire,
- Fonctionnalisation de sites accepteurs pour
les conjugués (NH2, OH, SH, etc…).
Main reaction de phase II
Conjugaison
La conjugaison de phase II permet de ….
- Changer la structure chimique des composés:=> encombrement stérique et propriétés pharmacologiques altérées (liaison aux récepteurs, etc…).
- Augmenter la solubilité: Faciliter l’élimination biliaire et/ou urinaire.
- Rendre la molécule plus grosse: limiter la
réabsorption rénale.
Point faible de phase II
l’augmentation de l’hydrosolubilité
empêche une diffusion à travers les membranes: Système d’efflux nécessaire pour l’excrétion cellulaire — phase III
Phase III
transport des produits de phase II qui sont généralement hydrophiles via des transporteurs transmembranaire
Composition transporteurs transmembranaires de phase III
possède plusieurs segments transmembranaires (TM) regroupés en domaines transmembranaires (MSD)
Caractéristique métabolite après glucoronidation phase II
- biologiquement inactif (most of the time, not always tho)
- hydrosoluble
- excrété dans la bile ou l’urine
Définition Glucurono-conjugaison (glucuronidation)
Transfer d’un groupement glucuronide à partir du co-substrat Acide Uridine DiPhosphate (UDP)-glucuronique vers une molécule acceptrice
UDPGA est un dérivé …….
hydroxylé du glucose
V/F:
L’UDPGA est très abondant dans les cellules et ne constitue jamais un facteur limitant pour la glucuronidation des médicaments
V
Exemples de médicaments glucorono-conjugués
Opiacés: Morphine
Fibrates: Fénofibrate
AINS: Ibuprofène
Lorazepam
Zidovudine
HMR1098: agent bloquant canaux K-ATP
Tamoxifen (phase I + II)
Grment accepteurs pour rx de phase II
hydroxyl
carboxyl
amine primaire
amine secondaire
thiol
Types de glucoronidation
Ether/phénol O-glucuronide
Acyl O-glucuronide
Aryl N-glucoronide ( + fréquent)
Aryl hydroxy N-glucuronide (+ rare)
Aryl hydroxy O-glucuronide (+ rare)
Type de glucuronidation le + fréquent
Aryl N-glucuronide
Type de glucuronidation le + rare
Aryl hydroxy N-glucuronide
Aryl hydroxy O-glucuronide
V/F
dépendamment du type de glucuronidation (du grment attaché sur le glucuronide) = pas mm innocuité/stabilité = peut générer des E2 graves
V
V/F:
avec 1 seul rx peut get plsrs métabolites par plsrs enzymes
V
V/F:
ya des polymorphismes + mutations pour chaque enzyme affectant l’Efficacité de chacun et donc de l’obtention des métabolite
V
dans le métabolisme de tamoxifen, on retrouve des métabolites de quelle phase?
phase I et phase II
voir slide 22-23 for info
ok
Tissus impliqués dans la glucuronidation des médicaments
foie (site principale)
oesophage
tissu biliaire
estomac
rein
colon
intestin grêle
poumons
(SNC aussi)
bref peut se faire dans ts les organes exposés dans l’environnement externe
lire résumé 25
ok
Que se passe-t-il aux réactions de glucuronidation dans un cas de cancer?
UGT fonctionne moins bien = baisse de rx de glucuronidation = baisse de détoxification exogène mais aussi des substances endogène, et ce dans l’oncogenèse et durant la propagation
NOTE: ceci veut dire que UGT est plus que juste enzyme qui fait des réaction métabolique, mais aussi une cible pharmacologique pour les tx anticancéreux et même un mécanisme de résistance développé contre ces tx!
Ou se trouvent les UGTs humaines?
dans la membrane du RE proche des CYP450
Les sites actifs des UGTs humaines se trouvent dans quel bord de la membrane du RE?
à l’intérieur vers la lumière et non le cytosol = même sens que sortie des métabolites des CYP450
Pourquoi les UGT doivent être proche des CYP 450 dans le RE?
pour mieux capter les métabolites
nombre de superfamilles d’UGTs humaines
4
Superfamilles des UGTs humaines
UGT1 = mod petite molécule
UGT2 = mod petite molécule
UGT3: rôle inconnu = mod grosse molécule e.g. protéines
UGT8: non actifs sur les rx = mod grosse molécule e.g. protéines
UGT qui métabolisent petites molécules
UGT1
UGT2
UGT qui métabolisent grosse molécules e.g. protéines
UGT3
UGT8
UGT dont le rôle est inconnu
UGT3
UGT non actifs sur les rx
UGT8
Nombre de familles UGT1 et lesquels et nombre d’isoforme de cette famille
1
UGT1A (contient 8 isoformes)
Nombre de familles UGT2 et lesquels et nombre d’isoforme de cette famille
2
UGT2A
UGT2B = 7 Isoformes mais slm 4 jouent dans métabolisme de rx
UGT2A rôle
interviennent dans l’inactivation des molécules olfactives au niveau de l’épithélium nasal
Chaque enzyme possède un……….. qui lui est spécifique, mais un médicament peut être glucurono-conjugué par ……………..
spectre de substrats
plusieurs enzymes
NOTE: peut avoir -Redondance dans la spécificité de substrat:
=>Assure de conserver la fonction,
même en cas d’altération des
propriétés d’une enzyme
pourquoi il est important d’Avoir une redondance dans la spécifité de substrat des UGTs?
Assure de conserver la fonction, même en cas d’altération des propriétés d’une enzyme
Expression tissulaire des UGTs:
Chaque enzyme est retrouvée dans un ………qui lui est spécifique, mais chaque tissu peut contenir ……………
groupe de tissu
plusieurs enzymes
dans quel tissu trouve-t-on le plus de UGTs?
foie
Exemple d’enzymes UGTs qui sont à l’extérieur du foie et leur impact
UGT1A7 = estomac
UGT1A8 = intestin
UGT1A10 = intestin
impact sur activation + bioD des Rx
Facteurs influencant la glucuronidation
- Inhibiteurs: Certains médicaments sont d’excellent inhibiteurs de la glucuronidation:
ex: Immunosuppresseurs - Inducteurs: Certaines drogues peuvent agir sur l’expression des gènes UGT et induire la glucuronidation
- Mutations génétique
Mutation (polymorphisme) génétique définition
la coexistence de plusieurs allèles pour un gène ou locus donnés, dans une population.
Il explique qu’une espèce présente des individus aux caractères phénotypiques
différents au sein d’une même population
Exemple de mutation génétique altérant la glucuronidation
Syndrome de Gilbert:
mutation de UGT1A1 (polymorphisme UGT1A1*28), la seule enzyme humaines qui métabolise bilirubine. Conséquence = jaunisse
cela affecte aussi métabolisme de d’autre rx e.g. irinothecan
NOTE: bilirubine = meilleur antioxydant dans le corps
V/F:
ceux qui ont le syndrome de Gilbert ont une meilleure protection contre les MCV
V
car ont des niveaux plus élevés que la normale de bilirubine = un antioxidant puissant qui peut protéger les cellules contre les dommages oxydatifs.
Polymorphisme possible de quelle UGT pour le Tamoxifen
UGT1A4
Quelle est la cause a plus fréquente de neutropénie?
neutropénie induite par les rx
V/F:
la glucuronidation est toujours considérée comme un mécanisme d’inactivation des rx
Faux
exception: morphine, ezetimibe
La morphine est métabolisé par 2 enzymes UGT, lesquelles?
Laquelle produit un métabolite beaucoup plus actif que morphine?
UGT2B7
UGT1A4
UGT2B7 spécifique = produit un métabolite 50 à 100 fois plus actif que la morphine (peut se lier aux rc opioides dans SNC)
look slide 46-47
ok
V/F:
certains UGT ont des affinité à un énantiomère du substrat plus qu’un autre
+ exemple
V
UGT2B7, 1A9 = R
UGT2B15 = S
Cycle entérohépatique + glucoronidation
- glucuronidation dans le foie
- transport du foie vers vésicule biliaire par ABC (atp binding cassette) e.g. MRP
- CCK contraction vésicule biliaire et relarguage du métabolite dans le duodénum
- déconjuguaison par enzymes beta-glucuronidases de la flore intestinales
- réabsorption du rx dé-conjugué + retour au foie par système porte
NOTE: une partie conjuguée se fera éliminer par selles (très petite partie)
Conséquences cycle entérohépatiques sur pk des rx
apparition de plusieurs pics de réabsorption = impact sur BioD des rx
Pk les bactéries des intestins déconjuguent rx?
bactérie utilise acide glucoronique (glucose acidifié) comme source d’É
V/F:
tous les dérivés glucuronides sont très large + stable dans le temps
F
exceptions comme acyl-glucuronides = réarrangement moléculaires qui causent des effets indésirables idiosyncratiques et à cause de ca que 25% des rx retirés du marché pour cause de toxicité sévères e.g. AINS, hypolémiants, diuretics
dérivés de glucuronidation qui est pas vrm stable dans le temps + conséquences
acyl-glucuronides = réarrangement moléculaires qui causent des effets indésirables idiosyncratiques et à cause de ca que 25% des rx retirés du marché pour cause de toxicité sévères e.g. AINS, hypolémiants, diuretics
NOTE: pas le type de modification qui est le problème, mais leurs conséquences
2 types de réarrangement dans l’acyle glucuronides (types de glucuronides pas stable dans le temps)
réarrangements intramoléculaires et intermoléculaires
exemples de réaction dans le réarrangement intramoléculaires des acyl glucuronides
-Hydrolyse systémique: perte spontanée du glucoronide en plus du cycle entérohépatique (se détache et revient à la molécule initiale). Les acyl-glucuronides sont instables à pH physiologiques
- Isomérisation = Acyl migration
- Ouverture du sucre
exemples de réaction dans le réarrangement intermoléculaires des acyl glucuronides
formation d’adduit par transacylation ou glycation
= change structure protéine = pas reconnu par le corps = dev d’une réponse du S immunitaire contre lui
Conséquence de l’hydrolyse systémique (réarrangements intramoléculaires) sur pk
prédiction du métabolisme devient très difficile + impact sur bioD de la forme active
baisse de la clairance plasmatique/intrinsèque (retrait du glucoronide peut se faire directement dans le plasma no need to wait until GIT = réabsorption du rx a/n rénale se passe contrairement à s’il était glucoronidé), modification de la fenêtre thérapeutique (plus de chance d’avoir des surdoses)
exemple de molécule affecté par hydrolyse systémique
statine e.g. simvastatine
processus d’isomérisation
- par balade du glucoronide: le rx se déplace sur le sucre (voir slide 59)
- substitution nucléophile = attiré par des espèces chargées +. Le composé réagit en donnant des e- pour former une nouvelle liaison (voir slide 59)
Conséquences/impacts isomérisation
- Les isomères ont des propriétés physico-chimiques différentes et sont moins facilement détectables: sous-estimation du
métabolisme;
-Les isomères peuvent être résistants au b
glucuronidases = seront éliminé par voie fécale donc pas de cycle entérohépatique
Lors d’ouverture du sucre dans les réarrangements intramoléculaires, chaque isomère crééer par ……… pourrait s’ouvrir et donc créer des ……….
balade du glucuronide
isomères acycliques
Deux processus permettant de former des adduits aux protéines (réarrangements intermoléculaires)
transacylation
glycation
transacylation
Déplacement nucléophile du COOH du médicament du glucuronide vers les
groupement NH2, SH ou OH des acides
aminés: Lysine (NH2), Cystéine (SH) ou Lysine (OH) d’une protéine (most of the time) ou d’un ADN
dans ce cas, le glucoronide sert de donneur (se détache du grment acyl)
voir slide 63
Glycation
Dans ce cas le glucuronide sert de lien entre le Rx et la protéine. Requiert
l’isomérisation et l’ouverture du sucre.
glucuronide sert de d’intermédiaire avec protéine
voir slide 63
V/F
la formation d’Adduits aux protéines par transacylation ou glycation peut slm se faire si rx est glucuronidé
V
LIRE SLIDE 64 MUY IMPORTANTE!!!
ok
Lire 65 IMPORTANTE
ok
Conséquence de réarrangements intermoléculaire
Rx immunitaires causant immunocytopénie
toxicité hépatique, rénale, intestinale (ulcères)
Perturbed cellular function
donc des conséquences pk et pd
Study from slide 70 till the end
ok
