Inovace studia molekulární a buněčné biologie

Transkript

1 Investice do rozvoje vzdělávání Inovace studia molekulární a buněčné biologie Tento projekt je spolufinancován Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky.

2 Investice do rozvoje vzdělávání Buněčná biologie 2: KBB/BB2 Tento projekt je spolufinancován Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky.

3 Investice do rozvoje vzdělávání 11. Metabolismus xenobiotik II. Prof. RNDr. Zdeněk Dvořák, Ph.D. Tento projekt je spolufinancován Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky.

4 Investice do rozvoje vzdělávání Cíl přednášky: Seznámit studenty s regulačními mechanismy detoxikačních systémů u člověka Klíčová slova: Cytochrom P450, xenoreceptory, lékové interakce, indukce genové exprese Tento projekt je spolufinancován Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky.

5 Mechanismy regulace biotransformačních enzymů 1.polymorfismus (CYP2D6, CYP1A1) 2.posttranskripční a posttranslační (CYP2E1) 3.transkripční indukce genové exprese (CYP1A1/2, CYP2A6, CYP2B6, CYP2C8/9, CYP3A4,) 4. inhibitory, substráty (všechny formy) 5. ostatní faktory - fyziologické a patofyziologické (všechny formy)

6 POLYMORFISMUS - MUTACE nejvýznamnější u CYP2D6 pomalí vs rychlí metabolizátoři (mutace resp. duplikace genu) tzv. spartein-debrisochinový polymorfismus pomalí metabolizátoři (cca 5% kavkazské popul.; 1% orientálci; 18% San Bushman) CYP1A1 mutace v MspI místě v 3 -nekódující oblasti a mutace v exonu 7 zvyšují aktivitu indukovaného enzymu není zatím jasné, proč tato mutace přestavuje zvýšené riziko rakoviny plic u japonské ale ne u kavkazské populace. CYP2C19 pomalí a rychlí metabolizátoři 4 -OH-(S)-mefenytoin mutace CYP2C19m1 75% defektů; mutace v exonu 5 vede k absenci proteinu mutace CYP2C19m2 25% defektů; mutace v exonu 4 předčasný STOP kodon, zkrácený neaktivní protein 3-5% kavkazské a 20% orientální populace CYP3A5 polymorfismus v expresi genu přítomen u 10-30% kavkazské popul. substrátová specifita totožná s CYP3A4 polymorfismy u enzymů fáze II (N-AcT, UDP-Glu) a transportérů (OATPs)

7 POSTTRANSLAČNÍ REGULACE lokalizace - hrubé endoplazmatické retikulum, Golgiho aparát nejvýznamnější u CYP2E1 velká interindividuální variabilita v expresi genu a množství proteinu metabolismus alkoholu a organických rozpouštědel indukován svými substráty (ethanol, aceton) vazba substrátu do aktivního místa CYP2E1 inhibice camp-dependentní fosforylace Ser129, která spouští ztrátu hemu a degradaci proteinu CYP2E1 čím větší je afinita substrátu k enzymu CYP2E1, tím vyšší je míra indukce přísně mechanisticky vzato se nejedná o indukci, ale o post-translační stabilizaci

8 POSTTRANSKRIPČNÍ REGULACE lokalizace - hrubé endoplazmatické retikulum, Golgiho aparát možná úloha mikro RNA? nejvýznamnější u CYP1A1, CYP1A2 a CYP2E1 stabilizace mrna v přítomnosti induktoru mechanismy nejsou stále detailně pochopeny u CYP1A1/2 hraje receptor AhR roli ve stabilizaci mrna

9 TRANSKRIPČNÍ REGULACE nejvýznamnější u CYP1A1/2, CYP1B1, CYP2A6, CYP2B6, CYP2C8/9, CYP2C19, CYP3A4/5 inducibilita genů strukturně odlišnými sloučeninami (alkaloidy, léčiva, antibiotika, environmentální polutanty, součásti potravy) zvýšení de novo syntézy P450 silné induktory jsou často pomalu metabolizovanými substráty; např. polyaromatické uhlovodíky, aromatické aminy, polychlorované bifenyly, rifampicin, fenobarbital, karbamazepin, midazolam atd. indukce xenobiotiky i endogenními sloučeninami steroidní hormony, kyselina retinová, vitamín D apod.

10 TRANSKRIPČNÍ REGULACE indukce P450 ZRYCHLENÍ DETOXIKACE / METABOLISMU snížení / zvýšení účinku léčiva kompenzace zvýšit / snížit dávku léčiva ZVÝŠENÍ SYNTESY REAKTIVNÍCH METABOLITŮ karcinogenese (PAU kuřáci plíce; PCB - placenta) immunotoxicita; kyslíkové radikály

11 TRANSKRIPČNÍ REGULACE exprese genů řízena tzv. xenoreceptory orfánové (sirotčí receptory) nemají přirozený endogenní ligand Aryl Hydrocarbon Receptor (AhR) = receptor pro aromatické uhlovodíky dioxinový receptor první objevený xenoreceptor důležitý i v endogenních dějích vývoj, differenciace PXR pregnanový X receptor CAR konstitutivní androstanový receptor NR1I2 NR1I3 jiné receptory funkční a transkripční vzájemná komunikace VDR receptor pro vitamín D RAR receptory pro kyselinu retinovou (ligand all-trans RA); formy RXR retinoidní X receptory (ligand cis-ra); formy GR glukokortikoidní receptor další (např. FXR, LXR, SHP) látky aktivující xenoreceptory (agonisté; ligandy) indukují expresi biotransformačních enzymů fáze I, II a III. - INDUKTORY

12 SIROTČÍ RECEPTORY tzv. orphan receptors = sirotčí receptory dle definice endokrinologie Hormon-Receptor-Efektor hormon působek sekretováný žlázou s vnitřní sekrecí receptor versus ligandem-aktivovaný transkripční faktor u sirotčích receptorů není znám endogenní ligand (zatím.. )) Příklady sirotků co již nejsou sirotky. ) kanabinoidní receptory nejprve se pozoruje účinek exogenního aktivátoru (marihuana, hašiš) následně jsou identifikovány a charakterizovány receptory CB1 a CB2 nalezen endogenní ligand ADANDAMID (Prof. Lumír Hanuš) opiátové receptory nejprve se pozoruje účinek exogenních aktivátorů (opium, morfium, heroin) následně objev celé řady receptorů ( ) nalezeny endogenní ligandy ENDORFINY, ENKEFALINY

13 ARYL UHLOVODÍKOVÝ RECEPTOR aryl hydrocarbon receptor (AhR); receptor pro polyaromatické uhlovodíky dioxin receptor; dioxinový receptor nejedná se o receptor v pravém slova smyslu ale o ligandy-aktivovaný transkripční faktor člen rodiny transkripčních faktorů bhlh/pas bhlh = basic-helix-loop-helix PAS = Per-Arnt-Sim; Per = period; Sim = single-minded

14 ARYL UHLOVODÍKOVÝ RECEPTOR ubiquitous expression AhR je exprimován ve všech tkáních transkripčně aktivní je ve formě heterodimeru s ARNT (AhR/ARNT) ARNT = AhR Nuclear Translocator ARNT = podjednotka HIF1 hypoxia inducible factor 1 aktivní AhR/ARNT se váže do promotorové oblasti DNA DRE XRE AHRE = dioxin-responsive element = xenobiotic-responsive element = AhR responsive element L AhR ARNT DRE core sequence consensus sequence 5 -GCGTG-3 5 -T/GNGCGTGA/CG/CA-3

15 L L L L L L L L L L SIGNALIZACE AhR AhR XAP2 hsp90 p23 hsp90 L AhR ARNT L AhR XAP2 hsp90 p23 hsp90 XAP2 hsp90 p23 hsp90 L AhR ARNT DRE CYP1A1

16 ARYL UHLOVODÍKOVÝ RECEPTOR FUNKCE AhR regulace enzymů metabolismu xenobiotik úloha v mnoha fyziologických dějích buněčný cyklus, imunitní odpověď, diferenciace, apoptosa, vývoj, regulace intermediárního metabolismu AhR funguje jako ubiquitin-e3-ligasa!!!! LIGANDY AhR EXOGENNÍ omeprazol, polychlorované bifenyly, dioxiny, flavonoidy, resveratrol, polyaromatické uhlovodíky (benzo-a-pyren, 3- methylcholanthren), alkaloidy (BERBERIN), syntetické látky (1,9- pyrazoloanthron) ENDOGENNÍ význam v regulaci fyziologických dějů bilirubin, biliverdin, indirubin, deriváty tryptofanu (UV-zářením generované), eikosanoidy (prostglandin G, lipoxin A4) CÍLOVÉ GENY AhR detoxikační CYP1A1, CYP1A2, CYP1B1, UGTs, NADPH-red., GSTs atd. další AhRR, TGF, p27, IL-1, Jun, Bax, atd.sss

17 ARYL UHLOVODÍKOVÝ RECEPTOR Významná úloha AhR v jaterním metabolismu detoxikační geny fáze I. a fáze II. Biotransformace, plus další významné geny metabolismu Důležitá role AhR v extrahepatálních tkáních: střevo aktivace složkami potravy polyaromatické uhlovodíky z uzených a grilovaných potravin, flavonoidy, resveratrol apod. Indukce extrahepatálního enzymu CYP1A1 tvorba reaktivních metabolitů možný vliv na proces chemicky vyvolané karcinogeneze? placenta úloha není přesně jasná, zdá se významná vzájemná funkční interakce se signální dráhou glukokortikoidního receptoru plíce indukce enzymu CYP1A1 působením polyaromatických uhlovodíků obsažených v cigaretovém kouři příspěvek k procesu karcinogeneze? Aktivace prokarcinogenů na ultimátní karcinogeny. kůže působením UV-záření dochází k aktivaci MAP kinas a k tvorbě reaktivních metabolitů tryptofanu (ligandy AhR) a k synergistické aktivaci AhR a indukci CYP1A1. Podíl na vzniku rakoviny působením UV-záření?

18 BERBERIN AKTIVUJE AhR berberin kvartérní isochinolínový alkaloid (Berberis vulgaris, Hydrastis canadensis vodilka) antimikrobiální, antisekretorní aktivita využíván v léčbě průjmů a jiných gastrointestinálních potíží potenciální antimalarikum

19 BERBERIN AKTIVUJE AhR berberin indukuje expresi CYP1A1 mrna a proteinu berberin aktivuje AhR v gene reporter assays v H4EII buňkách Vrzal et al (2005) Biochem Pharmacol

20 SP AKTIVUJE AhR SP (1,9-pyrazoloanthron) specifický farmakologický inhibitor c-jun-n-terminální kinasy (JNK)

21 SP AKTIVUJE AhR studovali jsme úlohu JNK ve funkci AhR chtěli jsme použít SP600125, ale náhodou jsme zjistili, že se jedná o parciálního agonistu AhR takto chodí věda. )) JNK? SP AhR SP indukuje AhR cílové geny CYP1A1 a CYP1A2 indukce je ale submaximální indikace parciálního agonismu? Dvorak et al (2008) Biochem Pharmacol

22 SP A RESVERATROL JSOU PARCIÁLNÍ AGONISTÉ AhR SP inhiboval indukci CYP1A1/2 full agonistou dioxinem typické pro parciální agonisty potvrzeno v gene reporter assays (DRE-LUC v HepG2) resveratrol parciální agonista AhR doposud považován za antagonistu efekty v červeném víně? Dvorak et al (2008) Biochem Pharmacol

23 AhR A METABOLICKÁ AKTIVACE studovali jsme toxicitu kvartérního benzo(c)fenanthridinového alkaloidu sanguinarinu v potkaních hepatocytech indukce enzymů fáze I. a fáze II. Dioxinem snížila toxicitu sanguinarinu metaboliská (in)aktivace

24 PREGNANOVÝ X RECEPTOR PXR jaderný receptor, NR1I2 rodina steroid-thyroid-retinoid receptors objev PXR znamenal revoluci ve farmakologii a vývoji léčiv!!! aktivace PXR strukturně rozličnými chemikáliemi (vč. léčiv) je molekulární podstatou lékových interakcí způsobených tzv. indukcí exprese biotransfromačních enzymů fáze I. (cytochrom P450), fáze II. (UGTs), fáze III. (transportery)

25 PREGNANOVÝ X RECEPTOR transkripčně aktivní PXR funguje ve formě heterodimeru s RXR vazebná místa pro PXR/RXR v DNA AGGTCA-like core sekvenci, a různé strukturní motivy DR3, DR4, ER6, IR6 apod. L PXR NRE RXR NRE: AGGTCA-like A/B C D E F NH 2 COOH AF1 N-terminal domain activation function ligand independent DBD HINGE AF2 - LBD C-terminal domain variable

26 Pavek and Dvorak (2008) Curr Drug Metab

27 PREGNANOVÝ X RECEPTOR FUNKCE PXR regulace enzymů metabolizujících léčiva tzv. xenosenzor regulace genů lipidového a sacharidového metabolismu metabolismus cholesterolu, žlučových kyselin exprimován v játrech, GIT, ledvinách LIGANDY PXR EXOGENNÍ rifampicin, barbituráty, glukokortikoidy, nifedipin, hyperforin, benzodiazepiny, benzimidazoly, azolová antimykotika.. a spousta dalších ENDOGENNÍ doposud je PXR považován za orfánový receptor - kandidáti vitamin E, žlučové kyseliny CÍLOVÉ GENY PXR detoxikační CYP2B6, CYP2C8, CYP2C9, CYP2C19, CYP3A4, CYP3A7, GSTs, STs, GSTs, MDR1, MRPs atd. další ALAS-1, ApoA1, HDLc atd.

28 PXR A AZOLOVÁ ANTIMYKOTIKA popsali jsme účinky tzv. azolových antimykotik na PXR antifungální látky léčba plísní, povrchové i systémové aplikace podpůrná léčba onkologických pacientů masově využívaná léčiva obecně se ví, že tyto látky inhibují katalytickou aktivitu CYP3A4 enzymu, což je třeba brát v potaz v souvislosti s tzv. lékovými interakcemi v naší práci ukazujeme, že azolová antimykotika aktivují PXR a indukují expresi CYP3A4 důležité zjištění jak pro metabolismus léčiv tak pro působení na lidský organismus, neboť PXR je regulátorem lipidového a sacharidového metabolismu.

29 PXR A AZOLOVÁ ANTIMYKOTIKA azolová antimykotika aktivují PXR zesilují vazbu mezi SHP a PXR buněčná odpověď na úrovni běžných agonistů (rifampicin) oxiconazol, econazol, miconazol, clotrimazol, ketoconazol, itraconazol Svecova et al (2008) Drug Metab Dispos

30 PXR A ZOLPIDEM studovali jsme účinky zolpidemu na aktivitu PXR a AhR a expresi CYP3A4 a CYP1A2 v lidských hepatocytech zolpidem hypnotické účinky, působí selektivně na 1-GABA A receptor Stilnox, Hypnogen, Ambien CR, Damixan, Ivedal

31 PXR A BENZODIAZEPINY studovali jsme účinky benzodiazepinů na aktivitu PXR a expresi CYP3A4 v lidských hepatocytech benzodiazepiny zesilují účinek tlumivého neurotransmiteru GABA zvyšují influx chloridových iontů do buňky a inhibují neuronální výboje účinky anxiolytické, antikonvulzivní, hypnotické, myorelaxační, amnesické

32 PXR A BENZODIAZEPINY mammalian two-hybrid assay Midazolam a Medazepam jsou slabé aktivátory PXR a induktory CYP3A4 neaktivní Alprazolam, Bromazepam, Chlordiazepoxid, Clonazepam, Diazepam, Lorazepam, Nitrazepam, Oxazepam, Tetrazepam, Triazolam Vrzal et al (2010) Toxicol Lett

33 KONSTITUTIVNÍ ANDROSTANOVÝ RECEPTOR CAR (NR 1I3) někdy Constitutive-Activated Receptor CAR je velmi podobný PXR sdílejí aktivátory, cílové geny, heterodimerizační partnery a koaktivátory, responsivní elementy.. transkripčně aktivní ve formě heterodimeru CAR/RXR není to jaderný receptor v klidové formě je v cytosolu a po aktivaci translokuje do jádra mechanismus aktivace není přesně jasný úloha různých fosfatas? není to typicky ligand-dependentní aktivace ligandy CAR jsou vzácné; pokud vůbec existují viz dále L CAR NRE RXR NRE: AGGTCA-like PBREM Phenobarbital Responsive Enhancer Module

34 KONSTITUTIVNÍ ANDROSTANOVÝ RECEPTOR CAR (NR 1I3) FUNKCE CAR regulace enzymů metabolizujících léčiva tzv. xenosenzor regulace genů lipidového a sacharidového metabolismu metabolismus cholesterolu, žlučových kyselin exprimován v játrech, GIT, ledvinách AKTIVÁTORY CAR (ligandy nejsou známy) EXOGENNÍ barbituráty, fenytoin ENDOGENNÍ doposud je CAR považován za orfánový receptor - kandidáti bilirubin, farnesol MYŠÍ CAR - agonista mcar - TCPOBOP (1,4-bis[2-(3,5- dichloropyridyloxy)]benzen) - inverzní agonista mcar - androstanol CÍLOVÉ GENY PXR detoxikační CYP2B6, CYP2C8, CYP2C9, CYP2C19, CYP3A4, CYP3A7, GSTs, STs, GSTs, MDR1, MRPs atd. další ALAS-1, ApoA1, HDLc atd.

35 KONSTITUTIVNÍ ANDROSTANOVÝ RECEPTOR CAR (NR 1I3) AGONISTÉ LIDSKÉHO CAR hcar CITCO (6-(4-chlorophenyl)imidazo[2,1-b][1,3]thiazole-5-carbaldehyde O-(3,4-dichlorobenzyl)oxime) KYSELINA VALPROOVÁ (?) - antiepileptikum - stabilizátor nálady - Depakine, Convulex apod.

36 Ostatní: VDR, TR, RXRs, RARs, ER, PR, AR AKTIVÁTOR (léčivo; TF) Dvorak et al 2005 Curr Drug Metab Pavek and Dvorak 2008 Curr Drug Metab TFs GR GR AhR ARNT PXR RXR CAR RXR PPAR RXR CYP2A6 CYP3A4 CYP2A6 CYP2C8 CYP2C9 CYP2C9 CYP1A1 CYP1A2 CYP2B6 Transp. Phase II enzymes (???) CYP1A1 CYP1A2 Others? CYP4 CYP1B1 Transp. Phase II enzymes

37 ORGANIZACE PROMOTORU CYP3A4 Adopted from

38 Tangle of networks of nuclear and steroid receptors Pascussi JM et al. (2003) Biochem Biophys Acta

39 RECEPTOR CROSS-TALKS mezi xenoreceptory, steroidními, thyroidními a retinoidními receptory existují různé funkční a transkripční vzájemné interakce různé mechanismy těchto interakcí, tzv. CROSS TALKS významné fyziologické a patofyziologické dopady

40 SDÍLENÍ LIGANDU PXR ligandy Rifampicin Hyperforin Omeprazol Ligand X Ligand Y CAR ligandy CITCO Bilirubin Valproát Sdílení ligandu NR-x Cílové geny X Steroidy Žlučové kys. Fenobarbital Cílové geny Y NR-y CAR a PXR PXR a GR FXR a PXR FXR a VDR Adopted from

41 SDÍLENÍ RESPONSIVNÍHO ELEMENTU Ligand X Ligand Y NR-x Sdílení responsivního elementu NR-y Cílové geny X Cílové geny Y CAR and PXR PXR and VDR FXR and PXR/CAR PXR aktivuje VDR-cílové geny (CYP24) Adopted from

42 SDÍLENÍ RESPONSIVNÍHO ELEMENTU responsivní element pro CYP3A4 váže VDR atd. do VDRE se váže PXR léky vyvolaná osteomalacie indukce CYP24 RXR PXR RXRVDR RXRCAR Responsivní element CYP3A4 CYP2B6 CYP2C9 CYP3A4 ddr3 + per6 CYP2B6 DR4 CYP2C9 DR4

43 REGULACE REGULÁTORU Ligand X Ligand Y NR-x NR-x reguluje NR-y NR-y Cílové geny X Cílové geny Y kaskáda GR-PXR/CAR-P450 Adopted from

44 GR-PXR/CAR-CYP KASKÁDA Jean-Marc Pascussi GR Pascussi et al. (2000) Dexamethasone induces pregnane X receptor and retinoid X receptor-alpha expression in human hepatocytes: synergistic increase of CYP3A4 induction by pregnane X receptor activators. Mol Pharmacol 58(2): Pascussi et al. (2000) Dexamethasone enhances constitutive androstane receptor expression in human hepatocytes: consequences on cytochrome P450 gene regulation. Mol Pharmacol 58(6): PXR RXR CAR RXR Pascussi et al. (2001) Dual effect of dexamethasone on CYP3A4 gene expression in human hepatocytes. Sequential role of glucocorticoid receptor and pregnane X receptor. Eur J Biochem 268(24): CYP2B6 CYP2C9 CYP2C8 CYP3A4 Pascussi et al. (2003) Transcriptional analysis of the orphan nuclear receptor constitutive androstane receptor (NR1I3) gene promoter: identification of a distal glucocorticoid response element. Mol Endocrinol 17(1):42-55.

45 GR-PXR/CAR-CYP KASKÁDA PXR RXR GR CAR RXR CYTOKINES Assenat et al. (2004) Interleukin 1beta inhibits CAR-induced expression of hepatic genes involved in drug and bilirubin clearance. Hepatology 40(4): AZOLES Duret et al. (2006) Ketoconazole and miconazole are antagonists of the human glucocorticoid receptor: consequences on the expression and function of the constitutive androstane receptor and the pregnane X receptor. Mol Pharmacol 70(1): Eric Assenat Cedric Duret CYP2B6 CYP2C9 CYP2C8 CYP3A4 MICROTUBULE DISRUPTORS Dvorak et al. (2003) Colchicine down-regulates cytochrome P450 2B6, 2C8, 2C9, and 3A4 in human hepatocytes by affecting their glucocorticoid receptor-mediated regulation. Mol Pharmacol 64(1):160-9.

46 INTERAKCE PŘES KOAKTIVÁTOR Ligand X Ligand Y NR-x NR-x je koaktivátor NR-y NR-y Cílové geny X Cílové geny Y Adopted from AhR je koaktivátor ER AHR-ER CAR/PXR-FoxO1 CAR/PXR-SHP

47 GEN X METABOLIZUJE LIGAND Y Ligand X Ligand Y NR-x GEN-X metabolizuje LIGAND Y NR-y Cílové geny X Cílové geny Y T3 a T4 jsou metabolizovány UGT1A1 Adopted from CAR/PXR T3/T4 (TR) CAR/PXR - AhR

48 Adopted from

49 Přímá vazba GR do promotoru GR GR GR GR GR E CYP3A5 GRE CYP2C9-1662/ /-1109 (two half-site) Schuetz (1996) Mol Pharmacol Gerbal-Chaloin (2002) J Biol Chem GR GR GR GR GRE CYP2C19 GRE CYP2C8-1736/ /DR-4 Chen (2003) Mol Pharmacol Ferguson (2005) Mol Pharmacol

50 Nepřímá vazba GR do promotoru GR GR HNF4 1 HNF-RE CYP2A6 basic promoter Onica (2008) Mol Pharmacol GR GR HNF4? HNF-RE GR GR GR GR HNF3 c/ebp? -301/+7 CYP3A4 Pavek (2007) Placenta El-Sankary (2002) Drug Metab Dispos

51 REGULACE REGULÁTORU CROSS-TALK Regulatory cascades GR GR CAR RXR PXR RXR CYP2A6 CYP2B6 CYP2C6 CYP2C9 CYP2C19 CYP2C6 GR GR AhR ARNT CYP1A1 CYP1A2 Dvorak (2003) Mol Pharmacol Pascussi (2003) Mol Endocrinol Pascussi (2000) Mol Pharmacol Monostory (2005) FEBS Lett Vrzal (2008) Eur J Pharmacol Vrzal (2009) Chem-Biol Interact

52 Inhibitory, substráty, induktory Inhibitory různé mechanismy inhibice Propranolol (1A2), flavonoidy (1A2), omeprazol (2C19), troleandomycin (3A4), ketokonazol (3A4), dihydroxybergamotin grep (3A4), allicin - česnek (3A4) Substráty analogie kompetitivní inhibice Fenacetin (1A2), Kofein (1A2), warfarin (2C9), alkohol (2E1), cyklosporin A (3A4) Induktory Omeprazol (1A2), PAU/PCB (1A2), hypericin (2A6, 2B6, 2C9/19, 3A4), allicin (3A4), fenobarbital, rifampicin (2A6, 2B6, 2C9/19, 3A4)

53 LÉKOVÉ INTERAKCE farmakodynamické - jsou předvídatelné, vychází se z mechanismu účinku farmakokinetické a priori nepředvídatelné P450 INDUKCE nárůst množství enzymu; zrychlený metabolismus P450 INHIBICE pokles enzymové aktivity; zpomalení metabolismu pacient po transplantaci ledvin užívá imunosupresivum CYCLOSPORIN a antibiotikum RIFAMPICIN CYCLOSPORIN je substrátem (je metabolizován) enzymem CYP3A4 RIFAMPICIN je silný induktor exprese CYP3A4 pokud se neupraví dávkování CYCLOSPORINU, metabolismus je natolik akcelerovaný, že vymizí terapeutický účinek a pacient umírá na organ rejection CYCLOSPORIN (aktivní, toxický) CYCLOSPORIN (aktivní, toxický) CYP3A4 CYP3A4 rifampicin CYCLOSPORIN (neaktivní, netoxický) CYCLOSPORIN (neaktivní, netoxický)

54 ALKOHOL INDUKUJE CYP2E1 CYP2E1 CYP2E1 produkuje NAPQI N-acetyl-p-benzo-quinone imine (NAPQI) NAPQI je hepatotoxický!!! ( alkohol taky )

55 HYPERICIN AKTIVUJE PXR CYP3A4 CYP3A4 (a další) inaktivuje steroidní hormony SELHÁNÍ HORMONÁLNÍ ANTIKONCEPCE

56 PAU AKTIVUJÍ AhR CYP1A1 CYP1A2 CYP1B1 Benzo[a]pyren CYP1 přeměňuje BaP na silný karcinogen RAKOVINA Benzo[a]pyren O arenepoxid

57 Fyziologické a patofyziologické faktory ovlivňující P450 těhotenství věk pohlaví výživa polymorfismus hypoxie oxidační stres infekce zánět nemoci environmentální polutanty ostatní (?)

58 Schopnost organismu vypořádat se s přítomností cizorodých látek je dána souhrou genetických, fyziologických a patofyziologických podmínek v nichž se jednotlivec nachází. Biotransformace xenobiotika je ovlivněna přítomností jiných xenobiotik; tj. léků, drog, složek potravy a životního prostředí DĚKUJI ZA POZORNOST