Réactions de phase II Flashcards
2 enzymes les + impliquées en phase II
UGT et ST
Impact de la conjugaison par rapport aux autres phases du métabolisme
•Changer la structure chimique des composés: => encombrement stérique et propriétés pharmacologiques altérées (liaison aux récepteurs, etc…).
•↑ solubilité: Faciliter l’élimination biliaire et/ou urinaire.
•Rendre la molécule plus grosse: limiter la réabsorption rénale.
*Cependant, ↑ hydrosolubilité empêche une diffusion à travers les membranes: Système d’efflux nécessaire pour l’excrétion cellulaire.
Définir la réaction de glucurono-conjugaison
transfert d’un groupement glucuronide (hydrophile) à partir du co-substrat acide UDP glucuronique vers une molécule acceptrice (hydrophobe)
Co-substrat de la réaction de glucurono-conjugaison
acide-UDP-glucuronique (UDPGA)
- abondant dans les cellules donc pas limitant
(formé à partir du glucose)
Conséquences de la réaction de glucurono-conjugaison
Produit des métabolites généralement inactifs, très hydrosolubles, et facilement éliminés dans la bile et l’urine.
Localisation tissulaire de la réaction de glucurono-conjugaison
Les principaux tissus impliqués dans la glucuronidation des médicaments sont le foie, l’intestin et le rein. (aussi œsophage, estomac, tissus biliaire, côlon)
Groupements accepteurs des substrats dans la réaction de glucurono-conjugaison
Hydroxyle OH
Carboxyle COOH
Amine primaire NH2
Amine secondaire NH
Thiol SH
*La liaison du glucuronide sur la molécule acceptrice hydrophobe implique un lien bêta (Conservation de la stéréochimie)
*ces groupements vont définir le type de dérivé glucoronide obtenu (+ fréquent Aryl N-glucuronide = amine)
Nom des enzymes de la glucurono-conjugaison et leur localisation cellulaire
UDP-glucuronosyltransférases (UGT)
- Protéines liées à la membrane du réticulum endoplasmique (fraction microsomale);
-Site actif à l’intérieur du réticulum = Accès direct aux produits de la phase I (P450 membranaires)
- Chaque enzyme est retrouvée ds un groupe de tissus qui lui est spécifique, mais chaque tissu peut contenir plrs enzymes.
*UGT1A et UGT2B impliquées dans le métabolisme
des médicaments.
Expliquer le concept de spécificité de substrat des UGT
Chaque enzyme UGT possède un spectre de substrats qui lui est spécifique (ex : UGT2B7 métabolise morphine et oxazépam)
Expliquer le concept de redondance des UGT
un médicament peut être glucurono-conjugué par plusieurs enzymes (Assure de conserver la fonction, même en cas d’altération des propriétés d’une enzyme)
Ex: Morphine est métabolisée par UGT 2B7-1A4-2B15
Nommez les 2 exceptions où GLU n’est pas un mécanisme d’inactivation des rx
- Morphine : dérivé morphine-6-glucuronide 50 à 100X + actif que la morphine
- Ezetimibe : dérivés GLU + actifs
Nommez des Facteurs influençant la
glucuronidation
- Inhibiteurs (ex : certains rx comme les immunosuppresseurs)
- Inducteurs (drogues qui agissent sur l’expression des gènes UGT)
- Mutations génétiques (polymorphisme UGT1A1*28)
* certaines mutations n’ont aucun effet sur l’activité de l’enzyme (polymorphisme UGT2B7 H268 →Y268)
Décrivez le cycle entéro-hépatique des glucuronides
- quittent le foie puis sont déconjugués par les enzymes b-glucuronidases de la flore intestinale
- le Rx peut donc être réabsorbé sous forme dé-conjugué (↑ C plasmatique)
- retourne au foie par le système porte pour subir une autre glucuronidation
(↓ C plasmatique)
Décrivez la particularité des acyl glucuronides
- formés à partir de médicaments carboxyliques (NSAIDs, hypolipémiants, anticonvulsivants, diurétiques)
- ne sont PAS STABLES dans le temps (contrairement à la majorité des dérivés glucoronides)
et instables au pH physiologique - vont subir des réarrangements moléculaires qui ont des conséquences importantes sur la PK/PD + adduits aux protéines = EI idiosyncratiques
Réarrangements intramoléculaires des acyl glucuronides
- Hydrolyse systémique:
- Isomérisation = Acyl migration
- Ouverture du sucre
Réarrangements intermoléculaires des acyl glucuronides
Formation d’adduits:
- Transacylation
- Glycation
Décrivez l’hydrolyse systémique (acyl-glucoronides)
- type de réarrangement intramoléculaire
- perte spontanée du glucuronide (en plus du cycle entérohépatique)
Ex : ac. chénodéoxycholique, simvastatine (lactone) - ↓ CL plasmatique + modifie la fenêtre thérapeutique (Prédiction du métabolisme très difficile)
Décrivez l’isomérisation (acyl-glucoronides)
- type de réarrangement intramoléculaire
- le médicament se déplace sur le sucre (substitution nucléophile= attiré par des espèces chargés+. Le composé réagit en donnant des e- pour former une nouvelle liaison)
- 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.
Conséquences des réarrangements intermoléculaires des acyl glucuronides
La protéine modifiée est considérée par le système immunitaire comme un antigène, ce qui cause une activation du système immunitaire, et provoque des Immunocytopénies (Leucopénies, thrombocytopénies, anémie hémolytiques, etc…). Ces pathologies sont dues à l’interaction du Rx avec des protéines membranaires produisant un antigène reconnu par le système immunitaire qui détruira les cellules…
Exemple : Zomepirac (AINS) retiré du marché, car chocs anaphylactiques non expliqués
*Autres effets rapportés:
Toxicité Hépatique, Rénale, Intestinale (ulcères)
Co-substrat de la réaction de sulfatation
3’-phosphoadenosine-5’-phosphosulfate (PAPS) = FACTEUR LIMITANT
Groupements accepteurs des substrats dans la réaction de sulfatation
Hydroxyle OH
Carboxyle COOH
Amine primaire NH2
Amine secondaire NH
Nom et localisation des enzymes de la sulfatation
Sulfotransférases (SULT)
- Localisées ds le cytoplasme des cellules : cytosolubles
*SULT1 = principales enzymes du
métabolisme des médicaments (3 chez l’homme 1A1-1A2-1A3)
Localisations tissulaires de la réaction de sulfatation
foie, rein, intestin grêle, cerveau
Nommez des exemples de médicaments glucurono-conjugués
- Opiacés (morphine)
- Fibrates (fénofibrate)
- AINS (ibuprofène)
- Lorazepam
- Zidovudine
Nommez des exemples de médicaments sulfatés
- Acétaminophène
- Stéroïdes
- Méthyldopa
Mécanismes de formation de toxines hépatiques par sulfatation
(exceptions, normalement la sulfatation est une voie d’élimination)
- Liaisons covalentes inactivantes aux protéines
- Inhibition du transport hépatobiliaire : cholestase
- Liaisons covalentes à l’ADN (ex : tamoxifène sulfate)
- Bioactivation de pro-drogues
Nommez des Facteurs influençant la sulfatation
- Inhibiteurs
(SULT1 : 2,6-dichloro-4-dinitrophenol pentachlorophénol, Molybdate : inhibiteur de l’incorporation intracellulaire de sulfate et de sa conversion en PAPS)
2.Inducteurs : Sulfatation est faiblement inductible, mais même inducteurs que GLU
3.Polymorphismes génétiques :
SULT1A1*1 (allèle de haute activité) : survie accrue des patientes atteintes du cancer du sein au Tamoxifène (60% des caucasiens)
Expliquez le concept de cycle futile dans la sulfatation
Cette réaction est réversible. Une fois qu’un médicament est sulfaté par les sulfotransférases (SULT), il peut être dé-sulfaté par une sulfatase = cycle futile.
Comparer la glucuronidation et la sulfatation
GLUCURONIDATION -Faible affinité, Haute capacité; -Irréversible: Cycle Entérohépatique -Concentration hépatique d’UDPGA : ~ 300nmol/g => Non limitant Élimination de doses élevées SULFATATION -Haute Affinité, Faible capacité; -Réversible: Cycle futile -Concentration hépatique de PAPS: 23nmol/g => Limitant Rôle dans l’élimination de faibles doses
Définir la Réaction de conjugaison à la glutathione
- Transfert d’un gr. nucléophile sur un substrat électrophile : vise à ↓ l’électrophilicité
- Formation de dérivés mercapturiques
- But : protéger les macromolécules cellulaires des composés électrophiles
- Intervient sur des électrophiles de type carbone, azote, oxygène ou soufre = grande variété de molécules
Localisation tissulaire de la Réaction de conjugaison à la glutathione
surtout foie, aussi reins, poumons, intestin
Nommez des exemples de médicaments qui subissent une Réaction de conjugaison à la glutathione
paracétamol, anticancéreux
Nommez les enzymes de la Réaction de conjugaison à la glutathione et leur localisation cellulaire
- Glutathione-S-transférase (GST)
- peuvent fonctionner sous forme de dimères
- Cytoplasmiques (médicaments) et Microsomales (leucotriènes et prostaglandines)
- GSTA1-1 de la classe GSTα est la principale enzyme pour Rx
- GSTT1 est la principale enzyme pr métabolisme des polluants environnementaux
Facteurs influençant la conjugaison à la glutathione
1.Inhibiteurs
TLK199 : CGSBP
GSTP1 : anti-cancéreux
2.Inducteurs : agents alcalins et substrats réactifs, mm inducteurs que UGT/SULT, glitazones, voie d’oxydation
3.Polymorphismes : plrs connus, mais implication ds le métabolisme des rx non établie (ex : 40% pop caucasienne avec GSTM1 non fonctionnel)
Co-substrat de la N-acétylation
acétyl-CoA
Nommez les enzymes de la N-acétylation et leur localisation cellulaire
N-acétyltransférases (NAT)
- cytosoliques
- 2 enzymes humaines : NAT1 et 2
Localisation tissulaire de la N-acétylation
Foie, poumon, rate, estomac
Nommez des exemples de médicaments qui subissent une N-acétylation
Médicaments avec une fonction amine (Sulfonamides, Clonazepam-anti-convulsant,..)
Co-substrat de la méthylation
S-adénosylméthionine
Groupements accepteurs de la méthylation
Hydroxyle OH
Amine primaire NH2
Thiol SH
NHOH
Nommez des exemples de médicaments qui subissent une méthylation
L-Dopa, Levodopa, méthyldopa
Nommez les enzymes de la méthylation
Méthyltransférases
Rôle
des récepteurs CAR et PXR
- récepteurs nucléaires qui ont la capacité de se lier à l’ADN et de modifier le métabolisme des rx
- situés dans le foie et intestin
- Activés par xénobiotiques (rx), se lient aux «Xenobiotics Response Elements» et: protègent les cellules contre ceux-ci..
- Contrôlent l’expression
des gènes du métabolisme
V - F : Les réactions de conjugaison produisent toujours des dérivés qui seront plus hydrophobes que leurs précurseurs non conjugués
FAUX
La majorité du temps les dérivés sont + hydrosolubles donc + facilement éliminés PAR CONTRE il y a des exceptions où le Rx peut devenir + actif. De plus, l’acétylation n’augmente pas l’hydrosolubilité.
Vrai ou faux: La glucurono-conjugaison d’un médicament est toujours catalysée par une
seule et même enzyme.
FAUX
- UGT1A et UGT2B impliquées dans le métabolisme des médicaments
- les UGT ont une propriété de redondance = un médicament peut être glucurono-conjugué par plusieurs enzymes (Assure de conserver la fonction, même en cas d’altération des propriétés d’une enzyme)
V ou F - La phase I du métabolisme correspond à la fonctionnalisation.
VRAI phase I (P-450) = fonctionnalisation phase II (UGT, SULT, GST, NAT) = conjugaison phase III (transporteurs) = excrétion
V ou F - Pour la réaction de glucurono-conjugaison, le co-substrat donneur de glucuronide
est l’acide UGT-glucuronosyltransferique
FAUX
co-substrat = Acide Uridine DiPhosphate (UDP)-glucuronique
(UDGPA)
V ou F - Comme le cytochrome P450 (CYP)3A4, les enzymes UGT sont localisées dans le cytosol ce qui facilite
l’accès des produits du CYP3A4 au site actif des UGT.
FAUX
- Protéines liées à la membrane du réticulum endoplasmique (fraction microsomale);
- Site actif à l’intérieur du réticulum = Accès direct aux produits de la phase I (P450 membranaires)
Quel type de glucuronide est formé avec le fenofibrate sachant qu’il a un groupement accepteur COOH (carboxyl)?
Acyl O-glucuronide
Nommez les différents types glucuronides
- Ether/ phenol O-glucuronide (OH comme gr. accepteur)
- Acyl O-glucuronide (COOH)
- Aryl N-glucuronide (amine) * Plus fréquent *
- Aryl hydroxy N-glucuronide (liaison sur le N de la fct amine)
- Aryl hydroxy O-glucuronide (liaison sur le O du gr. hydroxy lié)
Nom du glucuronide si le groupement accepteur est OH (hydroxy)
Ether/ phenol O-glucuronide
Nom du glucuronide si le groupement accepteur est COOH (carboxyl)
Acyl O-glucuronide
Nom du glucuronide si la liaison se fait sur le O du gr. hydroxy d’un amine secondaire
Aryl hydroxy O-glucuronide
Nom du glucuronide si la liaison se fait sur le N de la fct amine
Aryl hydroxy N-glucuronide
V ou F - Les conjugués à l’acide glucuronide formés dans le foie peuvent être déconjugués par les enzymes B-glucuronidase que l’on retrouve ausis dans le foie
FAUX
- enzymes B-glucuronidase dans la flore intestinale seulement
- les glucuronides subissent donc un cycle entérohépatique qui a un impact sur la PK
V ou F - Les énantiomères S et R de l’oxazepam sont glucuron0-conjugués par les mêmes enzymes
FAUX
- Sélectivité énantiomèrique des UGT
Quelle caractéristique des médicaments permet d’identifier s’il peuvent subir des réarrangements intra-moléculaires ?
La présence d’un groupement accepteur de type carboxyl (COOH)
Qu’est-ce que la lactonization des statines?
Un mécanisme par lequel la glucuronidation permet de refermer la chaine 2,3-dihydroxycarboxylique des statines de façon à former un lactone
- réarrangements intra-moléculaires des acyl glucuronides de type hydrolyse systémique
- Perte spontanée du glucuronide (en plus du cycle entérohépatique):
= instables à pH physiologique
PK : Prédiction du métabolisme très difficile, ↓ de la clairance plasmatique, Modification de la fenêtre thérapeutique
V ou F - Dans le phénomène de glycation des protéines, le glucuronide sert de lien entre le Rx et la protéine
VRAI
- réarrangements INTER-moléculaires des acyl glucuronides
Qu’est-ce que l’isomérisation des glucuronide?
Un réarrangement intramoléculaire par lequel le médicament peut se déplacer sur la molécule de sucre du glucuronide.
- Isomères : propriétés physicochimiques différentes et moins facilement détectables (sous-estimation du métabolisme) + peuvent être résistants aux B-glucuronidases
V ou F- TOus le métabolites glucuronides sont instables à un pH physiologique
FAUX
Seulement les acyl-glucuronides (groupement accepteur de type carboxul)
Vrai ou faux : Certains médicaments sulfatés comme la troglitazone-sulfate provoquent
une inhibition du transport hepato-billiaire résultant en cholestase:
Vrai
- la sulfatation est une voie d’élimination, mais peut parfois entrainer formation de toxines hépatiques. L’un des mécanisme est Inhibition du transport hépatobiliaire
V ou F - La glucoronidation + sulfatation sont impliqués dans la conjugaison du Tamoxifen
- SULT1A1*1 (allèle de haute activité) est significativement
associé à une survie accrue de patientes atteintes du
cancer du sein au Tamoxifène (60% des caucasiens) - Mutations (UGT2B151: Faible activité et SULT1A11: Haute activité) = Conséquences Pharmacologiques: PK/PD, Dosage du Tamoxifen
V ou F - La glucoronidation + sulfatation sont impliqués dans la conjugaison du Tamoxifen
- SULT1A1*1 (allèle de haute activité) est significativement
associé à une survie accrue de patientes atteintes du
cancer du sein au Tamoxifène (60% des caucasiens) - Mutations (UGT2B151: Faible activité et SULT1A11: Haute activité) = Conséquences Pharmacologiques: PK/PD, Dosage du Tamoxifen
V ou F - Les GST solubles forment des homodimères et des hétérodimères
VRAI
- peuvent fonctionner sous forme de dimères
