Il farmaco è un induttore degli enzimi epatici microsomiali. Trasformazioni chimiche dei farmaci nel corpo, ruolo degli enzimi epatici microsomiali

Attività delle monoossigenasi microsomiali, catalizzando la biotrasformazione degli xenobiotici nella prima fase di disintossicazione, così come l'attività degli enzimi coinvolti nelle reazioni di coniugazione che compongono la seconda fase di disintossicazione, dipende da molti fattori. Ad esempio, a seconda dello stato funzionale del corpo, dell'età e del sesso, della dieta, ci sono fluttuazioni stagionali e giornaliere nell'attività, ecc.

Tuttavia, l'effetto più pronunciato su funzionamento dei sistemi biochimici, responsabili dei processi di disintossicazione, hanno sostanze chimiche correlate a induttori e inibitori delle monoossigenasi microsomiali. L'azione combinata degli xenobiotici è spesso determinata proprio dalle proprietà induttive o inibitorie dei composti coinvolti nelle combinazioni. Induttori o inibitori dell'ossidazione microsomiale possono servire come base per la prevenzione e il trattamento dell'intossicazione.

Attualmente sono noti circa 300 composti chimici. composti, provocando un aumento dell'attività degli enzimi microsomiali, cioè induttori. Questi sono, ad esempio, barbiturici, bifenili, alcoli e chetoni, idrocarburi policiclici e alogenati, alcuni steroidi e molti altri. Appartengono a varie classi di composti chimici, ma hanno alcune caratteristiche comuni. Pertanto, tutti gli induttori sono sostanze liposolubili e sono caratterizzati da tropismo in relazione alle membrane del reticolo endoplasmatico.

Gli induttori sono substrati enzimi microsomiali. Esiste una correlazione diretta tra la potenza degli induttori e la loro emivita nel corpo. Gli induttori possono anche avere una certa specificità rispetto a sostanze estranee o avere un ampio spettro d'azione. Maggiori dettagli su tutto questo e molto altro possono essere trovati nei seguenti libri e monografie.

Molto di quanto detto sopra si applica a inibitori della monossigenasi microsomiale, proprio come i riferimenti al capitolo di L.A. Tiunov et al.. Gli inibitori includono sostanze di varie classi di composti chimici. Da un lato, questi possono essere composti organici molto complessi e, dall'altro, semplici composti inorganici come gli ioni di metalli pesanti. In particolare, abbiamo descritto e messo in pratica, al fine di aumentare l'attività antitumorale di noti farmaci antitumorali, l'idrazina solfato, un inibitore del metabolismo xenobiotico.

L'uso di inibitori per aumentare l'attività è considerato promettente. pesticidi. In entrambi i casi, l'effetto modificante degli inibitori si basa sul ritardo o sulla prevenzione del metabolismo dei composti progenitori, che, nella scelta della dose e del regime appropriati per l'uso degli inibitori, consente di modificare la forza e la qualità del effetto.

Secondo il meccanismo d'azione, inibitori metabolici diviso in 4 gruppi. Il primo di questi comprende inibitori ad azione diretta reversibili: si tratta di esteri, alcoli, lattoni, fenoli, antiossidanti, ecc. Il secondo gruppo è costituito da inibitori ad azione indiretta reversibili che agiscono sugli enzimi microsomiali attraverso prodotti intermedi del loro metabolismo formando complessi con il citocromo P-450. Questo gruppo comprende derivati del benzene, alchilammine, ammine aromatiche, idrazine, ecc. Il terzo gruppo comprende inibitori irreversibili che distruggono il citocromo P-450: si tratta di alcani polialogenati, derivati dell'olefina, derivati dell'acetilene, composti contenenti zolfo, ecc.

Infine, il quarto gruppo comprende inibitori, inibendo la sintesi e/o accelerando la degradazione del citocromo P-450. Rappresentanti tipici del gruppo sono ioni metallici, inibitori della sintesi proteica e sostanze che influenzano la sintesi dell'eme.

Finora, è stato solo sui meccanismi microsomiali del metabolismo xenobiotici. Tuttavia, esistono altri meccanismi non microsomiali.Questo è il secondo tipo di trasformazioni metaboliche, include le reazioni di ossidazione non microsomiale di alcoli, aldeidi, acidi carbossilici, alchilammine, solfati inorganici, 1,4-naftochinoni, solfossidi, disolfuri, alcuni esteri, idrolisi dei legami estere e ammidico, nonché dealogenazione idrolitica.I seguenti sono alcuni degli enzimi coinvolti nel metabolismo extramicrosomiale degli xenobiotici: monoamino ossidasi, diamino ossidasi, alcol deidrogenasi, aldeide deidrogenasi, aldeide ossidasi, xantina ossidasi , esterasi, amidasi, perossidasi, catalasi, ecc. In questo modo, xenobiotici prevalentemente idrosolubili Di seguito sono riportati alcuni esempi.

Alcoli alifatici e le aldeidi vengono metabolizzate principalmente nel fegato dei mammiferi, quindi il 90-98% dell'etanolo che entra nel corpo viene metabolizzato nelle cellule del fegato e solo il 2-10% nei reni e nei polmoni. In questo caso, parte dell'etanolo entra nelle reazioni di coniugazione del glucuronide e viene escreto dal corpo; l'altra parte subisce trasformazioni ossidative. Il rapporto di questi processi dipende dal tipo di animale, dalla struttura chimica dell'alcol e dalla sua concentrazione. Sotto l'azione di basse concentrazioni di alcoli alifatici, la via principale per la loro biotrasformazione nel corpo è la via ossidativa con l'aiuto dell'alcol deidrogenasi.

Per lo più meccanismo extramicrosomiale del metabolismo usato per disintossicare i cianuri. In questo caso, la reazione principale è lo spostamento del gruppo solfito dalla molecola di tiosolfato da parte del gruppo ciano. Il tiocianato risultante è praticamente non tossico.

Divisione dei meccanismi di disintossicazione su microsomiale ed extramicrosomiale in qualche modo condizionatamente. Il metabolismo di un certo numero di gruppi di composti chimici può essere miscelato, come segue dall'esempio, con alcoli. Come già brevemente descritto sopra, il sistema monoossigenasi contenente il citocromo P-450 sotto forma delle sue varie isoforme protegge l'ambiente interno del corpo dall'accumulo di composti tossici in esso. Partecipando alla prima fase del metabolismo xenobiotico - convertendo xenobiotici a basso peso molecolare con bassa solubilità in acqua in composti più solubili - ne facilita l'escrezione dall'organismo. Tuttavia, questa loro funzione può anche rappresentare un serio pericolo per il corpo, il che non è così raro.

Il fatto è che meccanismo delle reazioni di ossidazione prevede la formazione nel corpo di metaboliti reattivi intermedi appartenenti a due tipi. Questi sono innanzitutto i prodotti della parziale riduzione dell'ossigeno: perossido di idrogeno e radicali superossido, che sono le fonti dei radicali idrofili più reattivi. Questi ultimi sono in grado di ossidare un'ampia varietà di molecole nella cellula. Un altro tipo sono i metaboliti reattivi delle sostanze ossidabili. Già in piccole quantità, questi metaboliti possono avere alcuni effetti collaterali: cancerogeni, mutageni, allergenici e altri, che si basano sulla loro capacità di legarsi in modo covalente alle macromolecole biologiche: proteine, acidi nucleici, lipidi delle biomembrane. L'attenzione alle circostanze qui indicate è stata prestata non molto tempo fa e principalmente per lo sviluppo di idee sui meccanismi molecolari dei processi di disintossicazione. Ma sono state queste idee che hanno permesso di spiegare molti fatti che prima sembravano incomprensibili dell'elevata tossicità di alcuni composti in determinate condizioni.

Al 16° Workshop Europeo on Xenobiotic Metabolism (giugno 1998) ha presentato numerosi esempi di modificazione della tossicità xenobiotica. In particolare, il 2,6-diclorometilsulfonilbenzene (2,6-DCB) forma metaboliti tossici nel sistema olfattivo dei topi, mentre il 2,5-DCB no. Il metabolismo del benzene nel fegato di alcune linee di topi porta alla formazione di metaboliti tossici, mentre altri no, e questo dipende dall'attività del citocromo P-450. L'attivazione metabolica dei composti antitumorali è diversa nelle diverse specie; la differenza può applicarsi a individui diversi. Gli isoenzimi del citocromo P-450 determinano la differenza nella cinetica del metabolismo xenobiotico. Sulla base dei concetti sviluppati, è stato proposto un sistema di test in vitro per determinare il metabolismo e la tossicità degli xenobiotici in relazione al fegato, ai polmoni, all'intestino e ai reni di diversi individui umani. Si segnala che il monitoraggio terapeutico è obbligatorio nel trattamento dell'alcolismo con disulfiram: è necessario prescrivere una dose terapeutica del farmaco in base alle caratteristiche del suo metabolismo nei diversi individui, e non in base al peso corporeo del paziente, come è consuetudine . Esempi possono essere visti nei tre volumi Encyclopedia of Toxicol.

La biotrasformazione (metabolismo) è un cambiamento nella struttura chimica dei farmaci e nelle loro proprietà fisico-chimiche sotto l'influenza di vari enzimi.

Di conseguenza, di norma, la struttura del farmaco cambia e passa in una forma più conveniente per l'escrezione: l'acqua.

Ad esempio: etnolaprin (trattare l'ipertensione) - un ACE inibitore, solo dopo la biotrasformazione diventa etnolaprilato attivo, una forma più attiva.

Molto spesso, tutto ciò accade nel fegato. Anche nella parete intestinale, nei polmoni, nel tessuto muscolare, nel plasma sanguigno.

Fasi della biotrasformazione:

1. Trasformazione metabolica: si formano i metaboliti. reazioni non sintetiche. Ad esempio: ossidazione (aminazina, codeina, warforina), riduzione (nitrosipam, levomicetina), idrolisi (novocaina, lidocaina, aspirina).

"Sintesi letale" - si formano metaboliti più tossici (Amidopirina, che porta al cancro; Paracetamolo, a dosaggio aumentato).

2. Coniugazione - reazioni sintetiche. Qualcosa si unisce, o al farmaco o ai metaboliti. Reazioni quali: acetilazione (Sulfadimezin); metilazione (istamina, catecolamine); glucuronidazione (morfina, paracetamolo - adulti); solfatazione (paracetamolo - bambini).

Enzimi epatici microsomiali- localizzato nel reticolo sarcoplasmatico delle cellule epatiche.

Induttori degli enzimi microsomiali: fenobarbital, Griseofulvin, Rifampicina, ecc. L'azione degli induttori è ambigua, perché con un aumento del metabolismo delle vitamine si sviluppa l'ipervitaminosi - questo è un aspetto negativo. Inoltre, il fenobarbital induce gli enzimi microsomiali e quindi aiuta con l'iperbilirubinemia.

Inibitori: cimetidina, eritromicina, levomicetina, ecc.

3. Escrezione (escrezione):

reni (diuretici);

Tratto gastrointestinale (con bile), possono essere riassorbiti e riescreti nell'intestino - circolazione enterodipatica. Ad esempio: tetraciclina, Difinin.

· Con i segreti delle ghiandole sudoripare (bromidi, il loro sovradosaggio - acne), salivari (ioduri), bronchiali, lacrimali (rifampicina), latte (sonniferi, analgesici - per le madri che allattano) e altri.

Eliminazione - biotrasformazione ed escrezione.

Caratteristiche quantitative dei processi di eliminazione:

· Costante di eliminazione: quale parte della sostanza in percentuale della quantità iniettata viene eliminata per unità di tempo. Necessario per calcolare la dose di mantenimento.

Emivita di eliminazione (T ½) - il tempo durante il quale la concentrazione di una sostanza nel plasma sanguigno si riduce della metà.

Clearance sistemica (totale): il volume di sangue che viene rilasciato dalla sostanza per unità di tempo (ml / min).

Analgesici non narcotici

Differenza da narcotico - per tutti!

Non ci sono farmaci non narcotici: azione psicotropa, ipnotica, antitosse, euforia non provoca e LZ. Non deprime il centro respiratorio. Secondo le indicazioni, fermano principalmente i dolori di natura infiammatoria.

Ad esempio: mal di denti, mal di testa, dolori articolari, muscolari, dolori associati a malattie infiammatorie degli organi pelvici.

Principali effetti

Effetto analgesico

antinfiammatorio

Antipiretico

Classificazione

1. Inibitori della COX non selettivi (ciclossigenasi)

Derivati dell'acido salicilico- salicilati: Acido acetilsalicilico (Aspirina), Aspirina Caardio, Thrombo ASS (aspirina a dosaggio ridotto, per il trattamento della malattia coronarica), Salicilamide, Salicilato di metile, Acelisina, Otinum (contiene salicilato di colina).

Abbinato al Citramon: Citramon P, Citrapar, Citrapak, Askofen, Alka-Seltzer, Alka-prim, Aspirina UPSA con vitamina C.

Derivati del pirozolone: 1. Matamizol (Analgin), combinato (analgin + antispastici) - Baralgin, Spazgan, Trigan; 2. Butadion - antinfiammatorio più pronunciato = effetto infiammatorio, può essere utilizzato per la gotta (aumenta l'escrezione).

Derivati dell'anilina(para-aminofenolo, paracetamolo): paracetamolo; combinato - Coldrex, Ferveks, Solpadein, Panadol extra, Citramon, Askofen.

FANS - derivati dell'acido acetico: acido indolacetico - Indometacina (Metindol); acido fenilacetico - Diclofenac - sodio (Voltaren, Ortofen).

Derivati dell'acido propionico: fenilpropionico - Ibuprofene (Brufen, Nurofen); Naftilpropionico - Naprossene (Naprosina).

Oxycam: Piroxicam: derivati dell'acido antranilico - acido mefenamico; derivati dell'acido pirrolisina-carbossilico - Ketorolac (Ketaov, Ketorol).

2. Inibitori selettivi della COX-2: Meloxicam (Movalis), Celecoxib (Celebrex), Nimesulide (Nise).

Attività analgesica pronunciata:

Ketorolac

Ibuprofene

Naprossene

Paracetamolo

Analgin

Meccanismo di azione antinfiammatoria

Tutti gli inibitori della ciclossigenasi (COX) interrompono la formazione delle prostaglandine E2, I2 (si accumulano nel focolaio dell'infiammazione) e potenziano l'azione di altri mediatori dell'infiammazione.

COX ha preso:

Fosfolipidi + fosfolipasi A2, inibiti da HA Acido arachidonico + COX-1,2 (inibiti dai FANS) = prostaglandine - I2, e altri, si formano trombossani.

Acido arachidonico + lipoossigenasi = leucotrieni.

*I FANS sono farmaci antinfiammatori non steroidei.

COX esiste sotto forma di diversi isoenzimi:

COX-1 - un enzima di vasi sanguigni, mucosa gastrica, reni. Partecipa alla formazione delle Pg (prostaglandine) che regolano i processi fisiologici nell'organismo.

COX-2 - si attiva durante l'infiammazione.

· COX-3 - è coinvolto nella sintesi di Pg CNS.

Influenza sulle fasi dell'infiammazione

o Alterazione:

Stabilizzare i lisosomi e prevenire il rilascio di enzimi idrolitici - proteasi, lipasi, fosfatasi

Inibire (ridurre) LPO (perossidazione) nella membrana lisosomiale.

o Essudazione:

L'attività dei mediatori dell'infiammazione (istamina, serotonina, bradichinina), la ialuronidasi diminuisce.

La permeabilità della parete vascolare diminuisce à diminuisce l'edema, migliora la microcircolazione, cioè azione assorbente.

o Proliferazione:

Limitano l'attività degli stimolatori della divisione dei fibroblasti (serotonina, bradichinina), cioè ridotta formazione di tessuto connettivo.

Interferiscono la produzione di energia, che assicura la proliferazione (limitano la bioenergetica dell'infiammazione, riducono la sintesi di ATP).

Diminuzione della formazione del tessuto connettivo e della sintesi del collagene.

Meccanismo di azione analgesica

Periferico (principale) - a causa del componente antinfiammatorio: riduce il gonfiore e riduce l'irritazione dei recettori del dolore.

Centrale (non principale e meno pronunciato) - limita l'accumulo di Pg nel cervello - inibisce la COX-3 (paracetamolo); riduce la conduzione degli impulsi dolorosi lungo le fibre ascendenti; riduce la trasmissione degli impulsi del dolore nel talamo.

Meccanismo di azione antipiretica

La febbre è protettiva.

Pg E1 ed E2 dell'area preottica dell'ipotalamo - accumulo di cAMP - violazione del rapporto tra Na e Ca - vasi stretti - prevale la produzione di calore.

Blocco COX alla riduzione della sintesi di Pg e al ripristino dell'equilibrio tra produzione di calore e scambio termico.

Indicazioni per l'uso:

Artrite reumatoide, artrite non reumatoide, spondilite anchilosante, mialgia, nevralgia, mal di denti, cefalea, algodismenoria, dolore postoperatorio.

salicilati:

Acido salicilico: antisettico, distraente, irritante, cheratolitico (contro i calli).

Acido acetilsalicilico:

Oltre a 3 effetti - inibizione della formazione di trombossani - azione antiaggregante. Per la prevenzione della trombosi nella IHD (piccole dosi).

Effetti collaterali dei salicilati

o Azione ulcerosa - la capacità di ulcerare le mucose, tk. azione indiscriminata.

o Sanguinamento (gastrico, nasale, uterino, intestinale)

o Broncospasmo (più per gli asmatici)

o Sindrome di Reye (sotto i 12 anni di età) - encefalopatia, necrosi epatica sullo sfondo di malattie virali

o Disturbi neurologici e psichiatrici

o Effetto teratogeno

Pirazoloni

Effetti collaterali:

Inibizione dell'emopoiesi

reazioni allergiche

Azione ulcerosa

Nefrotossicità, epatotossicità - principalmente per Butadione

Derivato di analgin - paracetamolo - considerato l'analgesico più sicuro

· Nessuna azione antinfiammatoria, tk. inibisce la COX-3 nel sistema nervoso centrale; nei tessuti periferici la sintesi delle prostaglandine non è disturbata.

Buona tollerabilità

Piccola latitudine terapeutica

Caratteristiche della biotrasformazione ( adulti):

~ 80% di coniugazione con glucuronide

~ 17% idrossile (citocromo P-450)

è Di conseguenza si forma un metabolita attivo - N-acetil-benzochinoneimina (tossico!) à si coniuga anche con il glutatione (dosi terapeutiche)

Dosi tossiche - La N-acetil-benzochinoneimina è parzialmente inattivata

Overdose:

o Accumulo di N-acetil-benzochinoneimina - necrosi cellulare (epato- e nefrotossicità)

Trattamento: (nelle prime 12 ore!)

§ Acetilcisteina - favorisce la formazione di glutatione

§ Metionina - attiva la coniugazione - l'aggiunta di sostanze che formano metaboliti

Bambini sotto i 12 anni:

Carenza di cyt R-450

Via dei solfati di biotrasformazione

Nessun metabolita tossico

Indometacina - all'interno, nel muscolo, rettale e localmente

Uno degli antinfiammatori più efficaci, favorisce l'escrezione di acido urico (per la gotta).

Alta tossicità:

§ Azione ulcerosa

§ Inibizione dell'emopoiesi

§ Edema, aumento della pressione sanguigna

§ Disturbi neurologici e mentali

§ Può inibire l'attività lavorativa

È controindicato nei bambini di età inferiore ai 14 anni, ma è prescritto anche per i neonati - una volta, un massimo di 1-2 volte con un dotto arterioso aperto, accelera lo sviluppo della chiusura del dotto arterioso - Botal.

Queste sono sostanze che eliminano selettivamente le emozioni negative: paura, ansia, tensione, aggressività.

Sinonimi:

Classificazione:

derivati delle benzodiazepine

Diazepam (Relanium, Seduxen, Sibazon)

fenazepam

Oxazepam (Nozepam, Tazepam)

Alprazolam (Alzolam, Zoldak)

Lorazepam

Tofisopam (Grandaxin)

Medazepam (Mezapam, Rudotel)

Derivati di diversi gruppi chimici

Meccanismo di azione:

Substrato anatomico: sistema limbico, ipotalamo, RF del tronco cerebrale, nuclei talamici

Inibizione GABAergica - recettori "benzodizepine" + recettori GABA

GABA - implementa le funzioni attraverso l'apertura di canali per gli ioni cloruro nella membrana del neurone

Figura guardare i sonniferi

Effetti farmacologici

Ansiolitico - riduzione della paura, ansia, tensione

Sedativo - lenitivo (non il principale, farmaci con effetto sedativo)

Sonniferi - specialmente in violazione del processo di addormentamento

Anticonvulsivante

Antiepilettico

Rilassante muscolare (test: perché i tranquillanti sono controindicati nella miastenia grave. La miastenia grave è una debolezza muscolare  hanno un effetto miorilassante, il componente centrale è un miorilassante)

Potenziamento

Amnestico - in dosi elevate

Vegetotropico: una diminuzione dell'attività del sistema simpatico-surrenale

Applicazione

L'uso principale, in contrasto con i neurolettici (con psicosi) è la nevrosi (reazione inadeguata a una situazione non standard)

Insonnia

Disturbi psicosomatici (HA, angina pectoris, aritmie, GU, BA, ecc.)

premedicazione e ataralgesia (una sorta di potenziamento dell'anestesia)

Convulsioni, epilessia

Stati spastici (con lesioni cerebrali), ipercinesia

Ritiro dall'alcolismo e dalla tossicodipendenza

Effetti collaterali

Violazione dell'attenzione, memoria

Sonnolenza, debolezza muscolare, incoordinazione

crea dipendenza

tossicodipendenza

Impotenza

Non compatibile con l'alcol (potenzia la loro azione)

tranquillanti "diurni".

Mezapam (Rudotel)

Grandaxin (Tofisopam)

L'afobazolo non è una benzidiazepina. Il modulatore di membrana del complesso GABA-recettore - porta alla norma fisiologica - il massimo meccanismo fisiologico. Ha proprietà di produzione di membrane. Non provoca dipendenza, letargia o sonnolenza.

Controindicazioni

miastenia grave

Malattie del fegato e dei reni

Autisti e persone che svolgono attività precise

alcol condiviso

Gravidanza - I trimestre

3. Origine dei preparati insulinici:

Insulina umana ricombinante (INS) (metodo di ingegneria genetica) – NM

Dal pancreas (pancreas) di un maiale (Suinsulin) - C

Dal grado di purificazione - MP (monopig, monocomponente) o MK (MS)

L'insulina viene somministrata solo per via parenterale: siringhe, una penna a siringa con una cartuccia (Penfill).

Classificazione

Azione breve 30 min (inizio dell'azione) - 2-4 ore. (dopo che ora il picco di azione deve necessariamente cadere su un pasto) - 6-8 ore (durata totale dell'azione) - s / c, / m, / v.

Durata media (+ protamina, Zn) - 2h - 6-12h - 20-24h - s.c.

Protafan MS

Monotrad MS

Azione a lungo termine - 4 ore - 8-18 ore - 28 ore - p \ c.

Ultratard NM

Insulina senza picco ad azione prolungata (24 ore) - Insulina glargine (Lantus) - riduce il rischio di ipoglicemia notturna

Indicazioni per l'uso:

Diabete di tipo I (IDDM - diabete mellito insulino-dipendente);

Ipotrofia, anoressia, foruncolosi, IZ a lungo termine (malattie infettive), ferite che guariscono poco;

Come parte di una miscela polarizzante (K, Cl, glucosio, insulina);

A volte, trattamento di pazienti mentali;

Principi di terapia insulinica:

Principalmente - in ospedale individualmente! (scelta, dose - glicemia, glucosuria). 1 unità utilizza 4-5 g di zucchero, mezza unità per kg;

Selezione della dose per coma e precoma - solo a breve durata d'azione!

Ipoglicemia massima = assunzione di cibo;

Combinazione di KD (a breve durata d'azione) + DD (secrezione basale e stimolata);

Farmaci bifasici (2 in 1, KD + DD):

Effetti collaterali:

Lipodimtrofia nel sito di iniezione, quindi i posti cambiano;

reazioni allergiche;

Sovradosaggio - ipoglicemia;

Antidiabetici orali sintetici:

Usato nel diabete di tipo II (InezDM).

La secrezione di insulina diminuisce e l'attività delle cellule β diminuisce.

resistenza dei tessuti all'insulina. Ridurre il numero di recettori o la loro sensibilità all'insulina.

Classificazione:

Derivati delle solfoniluree:

Bucarban clorpropamide. Sono usati raramente, in grandi dosi, a breve durata d'azione.

Glibenclamide (Maninil), Glipizide (Minidiab), Gliquidone (Glurenorm), Gliclazide (Diabeton) + AAG

Glimepiride (Amaryl) - azione prolungata.

Meccanismo d'azione: stimolare la secrezione di insulina endogena, riducendo le cellule K atf β  depolarizzazione  apertura dei canali del calcio  aumento del calcio nella cellula  degranulazione con aumento della secrezione di insulina.

Effetti collaterali: ipoglicemia, leucopenia e agranulocitosi, compromissione della funzionalità epatica, tiroide, dispepsia, alterazioni del gusto, allergie.

Biguanides - Metmorfina (Gliformin), alias Siofor 500. Stimola l'assorbimento del glucosio da parte dei tessuti periferici (PT) e inibisce la gluconeogenesi (GNG) nel fegato e l'assorbimento del glucosio nell'intestino. L'appetito diminuisce, la lipolisi viene attivata e la lipogenesi viene inibita.

Effetti collaterali: sapore metallico in bocca, dispepsia, malassorbimento di vitamine (B12).

Glibomet = Glibenclamide + Metmorfina.

Inibitori dell'α-glucosidasi:

Diminuito assorbimento di carboidrati nell'intestino.

Effetti collaterali: flatulenza, diarrea.

Regolatori glicemici prandiali - glimidi:

Nateglinide (Starlix) - un derivato di AK FA

Рpeaglinide (Novonorm) - un derivato dell'acido benzoico

Blocca le cellule β dipendenti da KATP. Agiscono rapidamente e brevemente.

Sensibilizzanti all'insulina (tiazolidinedioni):

Usato per l'intolleranza alla terapia convenzionale.

Aumenta la sensibilità dei tessuti all'insulina. Inibire GNG nel fegato. Applicare 1 volta al giorno.

Incretine (increzione - l'ingresso di un prodotto prodotto dalle ghiandole endocrine direttamente nel flusso sanguigno):

Gli ormoni che aumentano la secrezione di insulina in risposta all'assunzione di cibo vengono prodotti nell'intestino (fino al 70% della secrezione di insulina postprandiale nelle persone sane).

Si riduce significativamente nei pazienti con DM II e con ridotta tolleranza al glucosio (IGT).

Effetti della GLP-1:

Stimolazione della secrezione glucagone-dipendente di INS (effetto incretina) - l'azione dipende dalla concentrazione di glucosio a SC e si interrompe quando scende al di sotto di 3,0 mmol / l - non può causare lo sviluppo di grave ipoglicemia

Biancoprotettivo: aumento della massa delle cellule β, stimolazione della neogenesi.

L'apoptosi delle cellule β è bloccata

Effetto mitotico sulle cellule β - un aumento della differenziazione di nuove cellule β dalle cellule - precursori dell'epitelio del dotto pancreatico.

Inibisce la secrezione di glucagone.

Lo svuotamento gastrico è bloccato - sensazione di pienezza - effetto anoressizzante

Inattivazione del GLP-1:

Agonisti del GLP-1:

Liraglutide (Victoza) è un analogo del GLP-1 umano con un'emivita di circa 13 ore. 1 volta al giorno s / c (+ perdita di peso, diminuzione della pressione sanguigna)

Exenatide

Inibitore della DPP-4 - Sitagliptin (Januvia) - previene l'idrolisi delle incretine  attiva le concentrazioni plasmatiche delle forme attive di GLP-1 e GIP. 1 compressa 1 volta al giorno.

1. Biotrasformazione di sostanze medicinali. Reazioni degli stadi I e II del metabolismo. Induttori e inibitori degli enzimi microsomiali (esempi).

Biotrasformazione (metabolismo) - un cambiamento nella struttura chimica delle sostanze medicinali e nelle loro proprietà fisico-chimiche sotto l'azione degli enzimi corporei. L'obiettivo principale di questo processo è la conversione di sostanze lipofile, che vengono facilmente riassorbite nei tubuli renali, in composti polari idrofili, che vengono rapidamente escreti dai reni (non riassorbiti nei tubuli renali). Nel processo di biotrasformazione, di norma, si verifica una diminuzione dell'attività (tossicità) delle sostanze di partenza. La biotrasformazione dei farmaci lipofili avviene principalmente sotto l'influenza degli enzimi epatici localizzati nella membrana del reticolo endoplasmatico degli epatociti. Questi enzimi sono detti microsomi perché sono associati a piccoli frammenti subcellulari del reticolo endoplasmatico liscio (microsomi), che si formano durante l'omogeneizzazione del tessuto epatico o dei tessuti di altri organi e possono essere isolati per centrifugazione (precipitati nel cosiddetto " frazione microsomiale"). Nel plasma sanguigno, così come nel fegato, nell'intestino, nei polmoni, nella pelle, nelle mucose e in altri tessuti, sono presenti enzimi non microsomiali localizzati nel citosol o nei mitocondri. Questi enzimi possono essere coinvolti nel metabolismo delle sostanze idrofile. Esistono due tipi principali di metabolismo dei farmaci (stadi): reazioni non sintetiche (trasformazione metabolica); reazioni sintetiche (coniugazione).

la biotrasformazione (reazioni metaboliche della 1a fase), avviene sotto l'azione di enzimi: ossidazione, riduzione, idrolisi.

coniugazione (reazioni metaboliche della 2a fase), in cui residui di altre molecole (acido glucuronico, solforico, radicali alchilici) si legano alla molecola della sostanza, con formazione di un complesso inattivo che viene facilmente escreto dall'organismo con l'urina o feci.

Le sostanze medicinali possono subire sia la biotrasformazione metabolica (dove si formano sostanze chiamate metaboliti) sia la coniugazione (si formano i coniugati). Ma la maggior parte dei farmaci viene prima metabolizzata con la partecipazione di reazioni non sintetiche con la formazione di metaboliti reattivi, che poi entrano in reazioni di coniugazione. La trasformazione metabolica comprende le seguenti reazioni: ossidazione, riduzione, idrolisi. Molti composti lipofili vengono ossidati nel fegato da un sistema microsomiale di enzimi noti come ossidasi a funzione mista o monoossigenasi. I componenti principali di questo sistema sono la citocromo P450 reduttasi e l'emoproteina del citocromo P450, che lega le molecole del farmaco e l'ossigeno nel suo centro attivo. La reazione procede con la partecipazione di NADPH. Di conseguenza, un atomo di ossigeno viene attaccato al substrato (farmaco) con la formazione di un gruppo ossidrile (reazione di idrossilazione).

Sotto l'influenza di alcuni farmaci (fenobarbital, rifampicina, carbamazepina, griseofulvina), può verificarsi l'induzione (un aumento della velocità di sintesi) degli enzimi epatici microsomiali. Di conseguenza, mentre si prescrivono altri farmaci (ad esempio glucocorticoidi, contraccettivi orali) con induttori di enzimi microsomiali, il tasso metabolico di questi ultimi aumenta e il loro effetto diminuisce. In alcuni casi, il tasso metabolico dell'induttore stesso può aumentare, di conseguenza i suoi effetti farmacologici (carbamazepina) diminuiscono. Alcune sostanze medicinali (cimetidina, cloramfenicolo, ketoconazolo, etanolo) riducono l'attività (inibitori) degli enzimi metabolizzanti. Ad esempio, la cimetidina è un inibitore dell'ossidazione microsomiale e, rallentando il metabolismo del warfarin, può aumentarne l'effetto anticoagulante e provocare sanguinamento. Sostanze note (furanocumarine) contenute nel succo di pompelmo che inibiscono il metabolismo di farmaci come ciclosporina, midazolam, alprazolam e, quindi, ne aumentano l'azione. Con l'uso simultaneo di sostanze medicinali con induttori o inibitori del metabolismo, è necessario adeguare le dosi prescritte di queste sostanze.

Fonte: StudFiles.net

V.G. Kukes, procuratore distrettuale Sychev, GV Ramenskaya, IV Ignatiev

Una persona è quotidianamente esposta a una varietà di sostanze chimiche estranee chiamate "xenobiotici". Gli xenobiotici entrano nel corpo umano attraverso i polmoni, la pelle e dal tratto digestivo come parte dell'aria, del cibo, delle bevande e dei farmaci. Alcuni xenobiotici non hanno alcun effetto sul corpo umano. Tuttavia, la maggior parte degli xenobiotici può indurre risposte biologiche. Il corpo reagisce ai farmaci allo stesso modo di qualsiasi altro xenobiotico. In questo caso, i farmaci diventano oggetti di vari meccanismi di influenza da parte del corpo. Questo, di regola, porta alla neutralizzazione e all'eliminazione (rimozione) dei farmaci. Alcuni, facilmente solubili in acqua, i farmaci vengono eliminati immodificati dai reni, altre sostanze sono preventivamente esposte a enzimi che ne modificano la struttura chimica. Pertanto, la biotrasformazione è un concetto generale che include tutti i cambiamenti chimici che si verificano con i farmaci nel corpo. Il risultato della trasformazione biologica dei farmaci: da un lato diminuisce la solubilità delle sostanze nei grassi (lipofilia) e aumenta la loro solubilità in acqua (idrofilia) e dall'altro cambia l'attività farmacologica del farmaco.

Diminuzione della lipofilia e aumento dell'idrofilia dei farmaci

Un piccolo numero di farmaci può essere escreto immodificato dai reni. Molto spesso, questi farmaci sono "piccole molecole" o sono in grado di trovarsi in uno stato ionizzato a valori di pH fisiologici. La maggior parte dei farmaci non ha tali proprietà fisiche e chimiche. Le molecole organiche farmacologicamente attive sono spesso lipofile e rimangono non ionizzate a valori di pH fisiologici. Questi farmaci sono solitamente associati alle proteine plasmatiche, sono scarsamente filtrati nei glomeruli renali e contemporaneamente sono facilmente riassorbiti nei tubuli renali. La biotrasformazione (o sistema di biotrasformazione) ha lo scopo di aumentare la solubilità della molecola del farmaco (aumentando l'idrofilia), che contribuisce alla sua escrezione dal corpo con l'urina. In altre parole, i farmaci lipofili vengono convertiti in composti idrofili e, quindi, più facilmente escreti.

Cambiamenti nell'attività farmacologica dei farmaci

Direzioni dei cambiamenti nell'attività farmacologica dei farmaci a seguito della biotrasformazione.

Una sostanza farmacologicamente attiva si trasforma in una sostanza farmacologicamente inattiva (questo è tipico per la maggior parte dei farmaci).

La sostanza farmacologicamente attiva viene prima convertita in un'altra sostanza farmacologicamente attiva (Tabella 5-1).

Un farmaco farmacologico inattivo viene convertito nel corpo in una sostanza farmacologicamente attiva; tali farmaci sono chiamati "profarmaci" (Tabella 5-2).

Tabella 5-1. Farmaci i cui metaboliti mantengono l'attività farmacologica

Fine della tabella 5-1

Tabella 5-2. Profarmaci

Fine della tabella 5-2

* La fenacetina è stata interrotta a causa di gravi effetti collaterali, in particolare nefrotossicità ("nefrite da fenacetina").

Va notato che l'efficacia e la sicurezza dell'uso dei farmaci (elencati nella Tabella 5-1) con metaboliti attivi dipendono non solo dalla farmacocinetica dei farmaci stessi, ma anche dalla farmacocinetica dei loro metaboliti attivi.

5.1. PRODOTTI

Uno degli obiettivi della creazione di profarmaci è migliorare le proprietà farmacocinetiche; questo accelera e aumenta l'assorbimento delle sostanze. Pertanto, sono stati sviluppati esteri di ampicillina (pivampicina p, talampicina p e bicampicina p), a differenza dell'ampicillina, sono quasi completamente assorbiti se assunta per via orale (98-99%). Nel fegato, questi farmaci vengono idrolizzati dalle carbossiesterasi ad ampicillina, che ha attività antibatterica.

La biodisponibilità del farmaco antivirale valaciclovir è del 54%, nel fegato si trasforma in aciclovir. Va notato che la biodisponibilità dell'aciclovir stesso non supera il 20%. L'elevata biodisponibilità del valaciclovir è dovuta alla presenza di un residuo di aminoacido valina nella sua molecola. Ecco perché il valaciclovir viene assorbito nell'intestino mediante trasporto attivo utilizzando il trasportatore di oligopeptidi PEPT 1.

Un altro esempio: inibitori dell'enzima di conversione dell'adenosina contenenti un gruppo carbossilico (enalapril, perindopril, trandolapril, quinapril, spirapril, ramipril, ecc.). Quindi, l'enalapril viene assorbito se assunto per via orale del 60%, idrolizzato nel fegato sotto l'influenza delle carbossiesterasi in enalaprilato attivo. Va notato che quando somministrato per via orale, enalaprilato viene assorbito solo del 10%.

Un altro obiettivo dello sviluppo dei profarmaci è migliorare la sicurezza dei farmaci. Ad esempio, gli scienziati hanno creato sulindak p - FANS. Questo farmaco inizialmente non blocca la sintesi delle prostaglandine. Solo nel fegato sulindac p viene idrolizzato per formare il sulindac p solfuro attivo (è questa sostanza che ha attività antinfiammatoria). Si presumeva che sulindac p non avrebbe avuto un effetto ulcerogeno. Tuttavia, l'ulceragenicità dei FANS è dovuta non all'azione locale, ma "sistemica", pertanto gli studi hanno dimostrato che l'incidenza di lesioni erosive e ulcerative degli organi digestivi durante l'assunzione di sulindac p e altri FANS è approssimativamente la stessa.

Un altro obiettivo della creazione di profarmaci è aumentare la selettività dell'azione dei farmaci; questo aumenta l'efficacia e la sicurezza dei farmaci. La dopamina viene utilizzata per aumentare il flusso sanguigno renale nell'insufficienza renale acuta, ma il farmaco colpisce il miocardio e i vasi sanguigni. Si nota un aumento della pressione sanguigna, lo sviluppo di tachicardia e aritmie. L'aggiunta di un residuo di acido glutammico alla dopamina ha permesso di creare un nuovo farmaco, la glutamil-dopa p. La glutammil-dopa p viene idrolizzata a dopamina solo nei reni sotto l'influenza della glutamil transpeptidasi e della decarbossilasi degli aminoacidi L-aromatici e quindi non ha praticamente alcun effetto indesiderato sull'emodinamica centrale.

Riso. 5-1. Fasi della biotrasformazione dei farmaci (Katzung V., 1998)

5.2. FASI DELLA BIOTRASFORMAZIONE DEI FARMACI

I processi di biotrasformazione della maggior parte dei farmaci si verificano nel fegato. Tuttavia, la biotrasformazione dei farmaci può verificarsi anche in altri organi, ad esempio nel tratto digerente, nei polmoni e nei reni.

In generale, tutte le reazioni di biotrasformazione dei farmaci possono essere classificate in una di due categorie, denominate fase di biotrasformazione I e fase di biotrasformazione II.

Reazioni di fase I (reazioni non sintetiche)

Nel processo di reazioni non sintetiche, i farmaci vengono convertiti in composti (idrofili) più polari e meglio solubili in acqua rispetto al materiale di partenza. I cambiamenti nelle proprietà fisico-chimiche iniziali dei farmaci sono dovuti all'aggiunta o al rilascio di gruppi funzionali attivi: ad esempio, idrossile (-OH), sulfidrile (-SH), gruppi amminici (-NH 2). Le principali reazioni della fase I sono reazioni di ossidazione. L'idrossilazione è la reazione di ossidazione più comune: l'aggiunta di un radicale idrossile (-OH). Pertanto, si può considerare che nella prima fase della biotrasformazione, la molecola del farmaco viene "hackerata" (Tabella 5-3). I catalizzatori di queste reazioni sono enzimi chiamati "ossidasi a funzione mista". In generale, la specificità del substrato di questi enzimi è molto bassa, quindi ossidano vari farmaci. Altre reazioni di fase I meno frequenti includono processi di riduzione e idrolisi.

Reazioni di fase II (reazioni sintetiche)

Le reazioni della II fase di biotrasformazione, o reazioni sintetiche, rappresentano la connessione (coniugazione) di un farmaco e/o dei suoi metaboliti con sostanze endogene, con conseguente formazione di coniugati polari, altamente idrosolubili, facilmente escreti dai reni o con bile. Per entrare in una reazione di fase II, una molecola deve avere un radicale (gruppo) chimicamente attivo a cui può attaccarsi una molecola coniugata. Se i radicali attivi sono inizialmente presenti nella molecola del farmaco, la reazione di coniugazione procede bypassando le reazioni di fase I. A volte una molecola di farmaco acquisisce radicali attivi durante le reazioni di fase I (Tabelle 5-4).

Tabella 5-3. Reazioni di fase I (Katzung 1998; con aggiunte)

Tabella 5-4. Reazioni di fase II (Katzung 1998; con aggiunte)

Va notato che il farmaco nel processo di biotrasformazione può essere convertito solo a causa di reazioni di fase I, o esclusivamente a causa di reazioni di fase II. A volte parte del farmaco viene metabolizzato attraverso reazioni di fase I e in parte attraverso reazioni di fase II. Inoltre vi è la possibilità di reazioni successive delle fasi I e II (Fig. 5-2).

Riso. 5-2. Funzionamento del sistema ossidasi a funzione mista

Primo effetto di passaggio attraverso il fegato

La biotrasformazione della maggior parte dei farmaci avviene nel fegato. I farmaci metabolizzati nel fegato sono divisi in due sottogruppi: sostanze con elevata clearance epatica e sostanze con bassa clearance epatica.

Per i farmaci con elevata clearance epatica è caratteristico un alto grado di estrazione (estrazione) dal sangue, dovuto alla significativa attività (capacità) dei sistemi enzimatici che li metabolizzano (Tabelle 5-5). Poiché tali farmaci vengono metabolizzati rapidamente e facilmente nel fegato, la loro clearance dipende dalle dimensioni e dalla velocità del flusso sanguigno epatico.

farmaci con ridotta clearance epatica. La clearance epatica non dipende dalla velocità del flusso sanguigno epatico, ma dall'attività degli enzimi e dal grado di legame del farmaco con le proteine del sangue.

Tabella 5-5. Farmaci con elevata clearance epatica

A parità di capacità dei sistemi enzimatici, i farmaci che sono largamente associati alle proteine (difenina, chinidina, tolbutamide) avranno una clearance ridotta rispetto ai farmaci che sono debolmente associati alle proteine (teofillina, paracetamolo). La capacità dei sistemi enzimatici non è un valore costante. Ad esempio, si registra una diminuzione della capacità dei sistemi enzimatici con un aumento della dose di farmaci (a causa della saturazione degli enzimi); questo può portare ad un aumento della biodisponibilità dei farmaci.

Quando i farmaci con elevata clearance epatica vengono assunti per via orale, vengono assorbiti nell'intestino tenue ed entrano nel fegato attraverso il sistema della vena porta, dove vengono attivamente metabolizzati (del 50-80%) anche prima che entrino nella circolazione sistemica. Questo processo è noto come eliminazione presistemica o effetto del "primo passaggio". ("effetto di primo passaggio"). Di conseguenza, tali farmaci hanno una bassa biodisponibilità orale, mentre il loro assorbimento può essere quasi del 100%. L'effetto di primo passaggio è caratteristico di farmaci come clorpromazina, acido acetilsalicilico, vera-

pamil, idralazina, isoprenalina, imipramina, cortisone, labetololo, lidocaina, morfina. Anche metoprololo, metiltestosterone, metoclopramide, nortriptilina p, oxprenololo p, nitrati organici, propranololo, reserpina, salicilamide, moracizin (etmosina) e alcuni altri farmaci subiscono l'eliminazione di primo passaggio. Va notato che una leggera biotrasformazione dei farmaci può avvenire anche in altri organi (il lume e la parete dell'intestino, i polmoni, il plasma sanguigno, i reni e altri organi).

Come hanno dimostrato gli studi degli ultimi anni, l'effetto del primo passaggio attraverso il fegato dipende non solo dai processi di biotrasformazione dei farmaci, ma anche dal funzionamento dei trasportatori dei farmaci e, soprattutto, della glicoproteina-P e dei trasportatori di anioni organici e cationi (vedi “Il ruolo dei trasportatori di farmaci nei processi farmacocinetici”).

5.3. ENZIMI DI FASE I DELLA BIOTRASFORMAZIONE DEI FARMACI

sistema microsomiale

Molti enzimi che metabolizzano i farmaci si trovano sulle membrane del reticolo endoplasmatico (EPR) del fegato e di altri tessuti. Quando si isolano le membrane ER omogeneizzando e frazionando la cellula, le membrane vengono convertite in vescicole chiamate "microsomi". I microsomi conservano la maggior parte delle caratteristiche morfologiche e funzionali delle membrane ER intatte, inclusa la proprietà di rugosità o levigatezza della superficie, rispettivamente, ER ruvido (ribosomiale) e liscio (non ribosomiale). Mentre i microsomi grezzi sono principalmente associati alla sintesi proteica, i microsomi lisci sono relativamente ricchi di enzimi responsabili del metabolismo ossidativo dei farmaci. In particolare, i microsomi lisci contengono enzimi noti come ossidasi a funzione mista o monoossigenasi. L'attività di questi enzimi richiede la presenza sia di un agente riducente, nicotinamide adenin dinucleotide fosfato (NADP-H), sia di ossigeno molecolare. In una reazione tipica, una molecola di ossigeno viene consumata (ridotta) per molecola di substrato, mentre un atomo di ossigeno è incluso nel prodotto di reazione e l'altro forma una molecola d'acqua.

Due enzimi microsomiali svolgono un ruolo chiave in questo processo redox.

Flavoproteina NADP-N-citocromo P-450-reduttasi. Una mole di questo enzima contiene una mole di flavina mononucleotide e una mole di flavina adenina dinucleotide. Poiché il citocromo C può fungere da accettore di elettroni, questo enzima è spesso indicato come NADP-citocromo C reduttasi.

emoproteina, o citocromo P-450 svolge la funzione di ossidasi finale. Infatti, la membrana microsomiale contiene molte forme di questa emoproteina e questa molteplicità aumenta con la somministrazione ripetuta di xenobiotici. L'abbondanza relativa del citocromo P-450, rispetto alla reduttasi epatica, rende il processo di riduzione dell'eme del citocromo P-450 la fase limitante nel processo di ossidazione del farmaco nel fegato.

Il processo di ossidazione microsomiale dei farmaci richiede la partecipazione del citocromo P-450, del citocromo P-450 reduttasi, NADP-H e ossigeno molecolare. Un diagramma semplificato del ciclo ossidativo è mostrato in figura (Fig. 5-3). Il citocromo P-450 ossidato (Fe3+) si combina con il substrato del farmaco per formare un complesso binario. NADP-H è un donatore di elettroni per la flavoproteina reduttasi, che, a sua volta, riduce il complesso farmaco del citocromo P-450 ossidato. Il secondo elettrone passa da NADP-H attraverso la stessa flavoproteina reduttasi, che riduce l'ossigeno molecolare e forma il complesso "ossigeno attivato"-citocromo P-450-substrato. Questo complesso trasferisce "ossigeno attivato" al substrato del farmaco per formare un prodotto ossidato.

Citocromo P-450

Il citocromo P-450, spesso indicato in letteratura come CYP, è un gruppo di enzimi che non solo metabolizzano farmaci e altri xenobiotici, ma partecipano anche alla sintesi di ormoni glucocorticoidi, acidi biliari, prostanoidi (trombossano A2, prostaciclina I2), e colesterolo. Per la prima volta è stato identificato il citocromo P-450 Klingenberg e Garfincell nei microsomi di fegato di ratto nel 1958. Studi filogenetici hanno dimostrato che i citocromi P-450 sono apparsi negli organismi viventi circa 3,5 miliardi di anni fa. Il citocromo P-450 è un'emoproteina: contiene eme. Il nome del citocromo P-450 è associato alle proprietà speciali di questa emoproteina. In restaurato-

In questa forma, il citocromo P-450 lega il monossido di carbonio per formare un complesso con il massimo assorbimento di luce a una lunghezza d'onda di 450 nm. Questa proprietà è spiegata dal fatto che nell'eme del citocromo P-450, il ferro è legato non solo agli atomi di azoto di quattro ligandi (mentre forma un anello di porfirina). Ci sono anche il quinto e il sesto ligando (sopra e sotto l'anello eme) - l'atomo di azoto dell'istidina e l'atomo di zolfo della cisteina, che fanno parte della catena polipeptidica della parte proteica del citocromo P-450. La maggior quantità di citocromo P-450 si trova negli epatociti. Tuttavia, il citocromo P-450 si trova anche in altri organi: nell'intestino, nei reni, nei polmoni, nelle ghiandole surrenali, nel cervello, nella pelle, nella placenta e nel miocardio. La proprietà più importante del citocromo P-450 è la capacità di metabolizzare quasi tutti i composti chimici conosciuti. La reazione più importante è l'idrossilazione. Come già accennato, i citocromi P-450 sono anche detti monoossigenasi, poiché includono un atomo di ossigeno nel substrato, ossidandolo, e uno in acqua, a differenza delle diossigenasi, che includono entrambi gli atomi di ossigeno nel substrato.

Il citocromo P-450 ha molte isoforme: gli isoenzimi. Attualmente sono stati isolati più di 1000 isoenzimi del citocromo P-450. Isoenzimi del citocromo P-450, secondo la classificazione Neberto(1987), è consuetudine dividere la prossimità (omologia) della sequenza nucleotide/aminoacido in famiglie. Le famiglie sono ulteriormente suddivise in sottofamiglie. Gli isoenzimi del citocromo P-450 con un'identità di composizione amminoacidica superiore al 40% sono raggruppati in famiglie (sono state identificate 36 famiglie, 12 delle quali sono state trovate nei mammiferi). Gli isoenzimi del citocromo P-450 con un'identità di composizione di amminoacidi superiore al 55% sono raggruppati in sottofamiglie (sono state identificate 39 sottofamiglie). Le famiglie del citocromo P-450 sono solitamente indicate con numeri romani, sottofamiglie - con numeri romani e una lettera latina.

Schema per la designazione dei singoli isoenzimi.

Il primo carattere (all'inizio) è un numero arabo per la famiglia.

Il secondo carattere è una lettera latina che denota una sottofamiglia.

Alla fine (terzo carattere) indicare il numero arabo corrispondente all'isoenzima.

Ad esempio, l'isoenzima del citocromo P-450 denominato CYP3A4 appartiene alla famiglia 3, sottofamiglia IIIA. Isoenzimi del citocromo P-450 - rappresentanti di varie famiglie di sottofamiglie -

differiscono per i regolatori di attività (inibitori e induttori) e la specificità del substrato 1 . Ad esempio, CYP2C9 metabolizza esclusivamente S-warfarin, mentre R-warfarin metabolizza gli isoenzimi CYP1A2 e CYP3A4.

Tuttavia, i membri di singole famiglie, sottofamiglie e singoli isoenzimi del citocromo P-450 possono avere specificità incrociata del substrato, nonché inibitori e induttori incrociati. Ad esempio, ritonavir (un farmaco antivirale) viene metabolizzato da 7 isoenzimi appartenenti a diverse famiglie e sottofamiglie (CYP1A2, CYP2A6, CYP2C9, CYP2C19, CYP2D6, CYP2E1, CYP3A4). La cimetidina inibisce contemporaneamente 4 isoenzimi: CYP1A2, CYP2C9, CYP2D6 e CYP3A4. Gli isoenzimi delle famiglie del citocromo P-450 I, II e III prendono parte al metabolismo dei farmaci. CYP1A1, CYP1A2, CYP2A6, CYP2B6, CYP2D6, CYP2C9, CYP209, CYP2E1, CYP3A4 sono gli isoenzimi del citocromo P-450 più importanti e ben studiati per il metabolismo dei farmaci. Il contenuto di vari isoenzimi del citocromo P-450 nel fegato umano, così come il loro contributo all'ossidazione dei farmaci, sono diversi (Tabelle 5-6). Sostanze medicinali - substrati, inibitori e induttori degli isoenzimi del citocromo P-450 sono presentati in applicazione 1.

Tabella 5-6. Il contenuto degli isoenzimi del citocromo P-450 nel fegato umano e il loro contributo all'ossidazione dei farmaci (Lewis et al., 1999)

1 Alcuni isoenzimi del citocromo P-450 non hanno solo specificità del substrato, ma anche stereospecificità.

Finora non sono noti substrati endogeni per gli isoenzimi della famiglia CYPI. Questi isoenzimi metabolizzano gli xenobiotici: alcuni farmaci e IPA sono i componenti principali del fumo di tabacco e dei prodotti della combustione di combustibili fossili. Una caratteristica distintiva degli isoenzimi della famiglia dei CYPI è la loro capacità di indurre sotto l'azione degli IPA, inclusa la diossina e la 2,3,7,8-tetraclorodibenzo-p-diossina (TCDD). Pertanto, la famiglia CYPI è chiamata in letteratura "citocromo, PAH inducibile"; "citocromo inducibile dalla diossina" o "citocromo inducibile dal TCDD". Nell'uomo, la famiglia CYPI è rappresentata da due sottofamiglie: IA e IB. La sottofamiglia IA comprende gli isoenzimi 1A1 e 1A2. La sottofamiglia IB include l'isoenzima 1B1.

L'isoenzima 1A1 del citocromo P-450 (CYP1A1) si trova principalmente nei polmoni, in misura minore nei linfociti e nella placenta. Il CYP1A1 non è coinvolto nel metabolismo dei farmaci; tuttavia, questo isoenzima metabolizza attivamente gli IPA nei polmoni. Allo stesso tempo, alcuni IPA, ad esempio benzopirene e nitrosammine, vengono convertiti in composti cancerogeni che possono provocare lo sviluppo di neoplasie maligne, principalmente il cancro ai polmoni. Questo processo è chiamato "attivazione biologica di agenti cancerogeni". Come altri citocromi della famiglia CYPI, il CYP1A1 è indotto dalla PAH. Allo stesso tempo, è stato studiato il meccanismo di induzione del CYP1A1 sotto l'influenza degli IPA. Entrati nella cellula, gli IPA si legano al recettore Ah (una proteina della classe dei regolatori della trascrizione); il risultante complesso del recettore PAH-An penetra nel nucleo con l'aiuto di un'altra proteina, ARNT, e quindi stimola l'espressione del gene CYP1A1 legandosi a uno specifico sito (sito) del gene sensibile alla diossina. Pertanto, nei fumatori, i processi di induzione del CYP1A1 procedono più intensamente; questo porta all'attivazione biologica di agenti cancerogeni. Questo spiega l'alto rischio di cancro ai polmoni nei fumatori.

L'isoenzima 1A2 del citocromo P-450 (CYP1A2) si trova principalmente nel fegato. A differenza del citocromo CYP1A1, CYP1A2 metabolizza non solo gli IPA, ma anche una serie di farmaci (teofillina, caffeina e altri farmaci). Fenacetina, caffeina e antipirina sono usati come substrati marcatori per la fenotipizzazione del CYP1A2. Mentre la fenacetina è soggetta a O-demetilazione, la caffeina - 3-demetilazione e l'antipirina - 4-idrossilazione. Grado

La clearance della caffeina è un importante test diagnostico per determinare lo stato funzionale del fegato. Poiché il CYP1A2 è il principale enzima metabolizzante della caffeina, infatti, questo test determina l'attività di questo isoenzima. Al paziente viene offerto di ingerire caffeina marcata con un isotopo di carbonio radioattivo C 13 (C 13 -caffeina), quindi l'aria espirata dal paziente viene raccolta in un apposito serbatoio per un'ora e analizzata. Allo stesso tempo, l'aria espirata dal paziente contiene anidride carbonica radioattiva (C 13 O 2 - formata da carbone radioattivo) e anidride carbonica ordinaria (C 12 O 2). Il rapporto tra l'aria espirata C 13 O 2 e C 12 O 2 (misurato mediante spettroscopia di massa) determina la clearance della caffeina. C'è una modifica di questo test: la concentrazione di caffeina e dei suoi metaboliti nel plasma sanguigno, nelle urine e nella saliva assunta a stomaco vuoto è determinata dalla cromatografia liquida ad alta prestazione. In questo caso, i citocromi CYP3A4 e CYP2D6 danno un certo contributo al metabolismo della caffeina. La valutazione della clearance della caffeina è un test affidabile che consente di valutare lo stato funzionale del fegato in caso di grave danno epatico (ad esempio con cirrosi epatica) e di determinare il grado di compromissione. Gli svantaggi del test includono la sua mancanza di sensibilità con un danno epatico moderato. Il risultato del test è influenzato dal fumo (induzione del CYP1A2), dall'età, dall'uso combinato di farmaci che modificano l'attività degli isoenzimi del citocromo P-450 (inibitori o induttori).

Sottofamiglia CYPIIA del citocromo P-450

Tra gli isoenzimi della sottofamiglia CYPIIA, l'isoenzima del citocromo P-450 2A6 (CYP2A6) svolge il ruolo più importante nel metabolismo dei farmaci. Una proprietà comune degli isoenzimi della sottofamiglia CYPIIA è la capacità di indurre sotto l'influenza del fenobarbital, pertanto la sottofamiglia CYPIIA è chiamata citocromi fenobarbital-inducibili.

L'isoenzima 2A6 del citocromo P-450 (CYP2A6) si trova principalmente nel fegato. Il CYP2A6 metabolizza un piccolo numero di farmaci. Con l'aiuto di questo isoenzima, la nicotina viene convertita in cotinina, così come la cotinina in 3-idrossicotinina; 7-idrossilazione della cumarina; 7-idrossilazione della ciclofosfamide. Il CYP2A6 contribuisce al metabolismo di ritonavir, paracetamolo e acido valproico. Il CYP2A6 è coinvolto nell'attivazione biologica dei componenti del fumo di tabacco nitrosammine, cancerogeni che causano il cancro ai polmoni. CYP2A6 promuove la bioattivazione

potenti mutageni: 6-ammino-(x)-rizena e 2-ammino-3-metilmidazo-(4,5-f)-quanolina.

Sottofamiglia CYPIIB del citocromo P450

Tra gli isoenzimi della sottofamiglia CYPIIB, l'isoenzima CYP2B6 svolge il ruolo più importante nel metabolismo dei farmaci. Una proprietà comune degli isoenzimi della sottofamiglia CYPIIB è la capacità di indurre sotto l'influenza del fenobarbital.

L'isoenzima del citocromo P-450 2B6 (CYP2B6) è coinvolto nel metabolismo di un piccolo numero di farmaci (ciclofosfamide, tamoxifene, S-metadone p, bupropione p, efavirenz). Il CYP2B6 metabolizza principalmente gli xenobiotici. Il substrato marcatore per CYP2B6 è un anticonvulsivante.

S-mefenitoina p mentre CYP2B6 subisce S-mefenitoina p N-demetilazione (metabolita determinato - N-demetilmefenitoina). Il CYP2B6 è coinvolto nel metabolismo degli steroidi endogeni: catalizza la 16α-16β-idrossilazione del testosterone.

Sottofamiglia CYPIIU del citocromo P-450

Di tutti gli isoenzimi della sottofamiglia dei citocromi CYPIIC, il ruolo più importante nel metabolismo dei farmaci è svolto dagli isoenzimi 2C8, 2C9, 2C19 del citocromo P-450. Una proprietà comune dei citocromi della sottofamiglia CYPIIC è l'attività della 4-idrossilasi in relazione alla mefenitoina p (un farmaco anticonvulsivante). La mefenitoina p è un substrato marcatore degli isoenzimi della sottofamiglia CYPIIC. Ecco perché gli isoenzimi della sottofamiglia CYPIIC sono anche chiamati mefenitoina-4-idrossilasi.

L'isoenzima del citocromo P-450 2C8 (CYP2C8) è coinvolto nel metabolismo di numerosi farmaci (FANS, statine e altri farmaci). Per molti farmaci, il CYP2C8 è un percorso "alternativo" per la biotrasformazione. Tuttavia, per farmaci come la repaglinide (un farmaco ipoglicemizzante assunto per via orale) e il taxolo (un citostatico), il CYP2C8 è il principale enzima metabolico. CYP2C8 catalizza la 6a-idrossilazione del taxolo. Il substrato marcatore per CYP2C8 è paclitaxel (un farmaco citotossico). Durante l'interazione di paclitaxel con CYP2C8, si verifica la 6-idrossilazione del citostatico.

L'isoenzima 2C9 del citocromo P-450 (CYP2C9) si trova principalmente nel fegato. Il CYP2C9 è assente dal fegato fetale e viene rilevato solo un mese dopo la nascita. L'attività del CYP2C9 non cambia per tutta la vita. Il CYP2C9 metabolizza vari farmaci. CYP2C9 è il principale enzima metabolico

molti FANS, inclusi inibitori selettivi della ciclossigenasi-2, inibitori del recettore dell'angiotensina (losartan e irbesartan), farmaci ipoglicemizzanti (derivati della sulfonilurea), fenitoina (difenina ♠), anticoagulanti indiretti (warfarin 1, acenocumarolo 2), fluvastatina 3.

Va notato che il CYP2C9 ha "stereoselettività" e metabolizza principalmente S-warfarin e S-acenocumarolo, mentre la biotrasformazione di R-warfarin e R-acenocumarolo avviene con l'aiuto di altri isoenzimi del citocromo P-450: CYP1A2, CYP3A4. Gli induttori del CYP2C9 sono rifampicina e barbiturici. Va notato che quasi tutti i farmaci antibatterici sulfamidici inibiscono il CYP2C9. Tuttavia, un inibitore specifico del CYP2C9, sulfafenazolo r. Negli studi è stato dimostrato che l'estratto di Echinacea purpurea inibisce il CYP2C9 in vitro e in vivo, e l'estratto di soia idrolizzato (a causa degli isoflavoni in esso contenuti) inibisce questo isoenzima in vitro. L'uso combinato dei substrati LS del CYP2C9 con i suoi inibitori porta all'inibizione del metabolismo dei substrati. Di conseguenza, possono verificarsi reazioni farmacologiche indesiderate dei substrati del CYP2C9 (fino all'intossicazione). Ad esempio, l'uso combinato di warfarin (substrato del CYP2C9) con sulfamidici (inibitori del CYP2C9) porta ad un aumento dell'effetto anticoagulante del warfarin. Ecco perché quando si combina il warfarin con i sulfamidici, si raccomanda di eseguire un controllo rigoroso (almeno 1-2 volte a settimana) del rapporto normalizzato internazionale. CYP2C9 ha un polimorfismo genetico. Le varianti alleliche "lente" di CYP2C9*2 e CYP2C9*3 sono polimorfismi a singolo nucleotide del gene CYP2C9, che sono attualmente i più completamente studiati. I portatori delle varianti alleliche del CYP2C9*2 e del CYP2C9*3 hanno una diminuzione dell'attività del CYP2C9; ciò porta ad una diminuzione del tasso di biotrasformazione dei farmaci metabolizzati da questo isoenzima e ad un aumento della loro concentrazione plasmatica

1 Il warfarin è una miscela racemica di isomeri: S-warfarin e R-vafrarin. Va notato che l'S-warfarin ha una maggiore attività anticoagulante.

2 L'acenocumarolo è una miscela racematica di isomeri: S-acenocumarolo e R-acenocumarolo. Tuttavia, a differenza del warfarin, questi due isomeri hanno la stessa attività anticoagulante.

3 La fluvastatina è l'unico farmaco del gruppo di farmaci ipolipemizzanti, inibitori dell'HMG-CoA reduttasi, il cui metabolismo avviene con la partecipazione del CYP2C9 e non del CYP3A4. Allo stesso tempo, il CYP2C9 metabolizza entrambi gli isomeri della fluvastatina: l'enantiomero attivo (+)-3R,5S e l'enantiomero inattivo (-)-3S,5R.

sangue. Pertanto, gli eterozigoti (CYP2C9*1/*2, CYP2C9*1/*3) e gli omozigoti (CYP2C9*2/*2, CYP2C9*3/*3, CYP2C9*2/*3) sono metabolizzatori “lenti” del CYP2C9. Quindi, è in questa categoria di pazienti (portatori delle varianti alleliche elencate del gene CYP2C9) che si osservano più spesso reazioni avverse al farmaco quando si utilizzano farmaci metabolizzati sotto l'influenza del CYP2C9 (anticoagulanti indiretti, FANS, farmaci ipoglicemizzanti orali - derivati della sulfonilurea).

L'isoenzima 2C18 del citocromo P-450 (CYP2C18) si trova principalmente nel fegato. Il CYP2Cl8 è assente dal fegato fetale e viene rilevato solo un mese dopo la nascita. L'attività del CYP2Cl8 non cambia per tutta la vita. Il CYP2Cl8 apporta un certo contributo al metabolismo di farmaci come naprossene, omeprazolo, piroxicam, propranololo, isotretinoina (acido retinoico) e warfarin.

L'isoenzima 2C19 del citocromo P-450 (CYP2C19) è il principale enzima nel metabolismo degli inibitori della pompa protonica. Allo stesso tempo, il metabolismo dei singoli farmaci del gruppo degli inibitori della pompa protonica ha le sue caratteristiche. Pertanto, è stato riscontrato che l'omeprazolo ha due vie metaboliche.

Sotto l'azione del CYP2C19, l'omeprazolo viene convertito in idrossiomeprazolo. Sotto l'azione del CYP3A4, l'idrossiomeprazolo viene convertito in omeprazolo idrossisulfone.

Sotto l'azione del CYP3A4, l'omeprazolo viene convertito in omeprazolo solfuro e omeprazolo solfone. Sotto l'influenza del CYP2C19, l'omeprazolo solfuro e l'omeprazolo sulfone vengono convertiti in omeprazolo idrossisulfone.

Pertanto, indipendentemente dal percorso di trasformazione biologica, il metabolita finale dell'omeprazolo è l'omeprazolo idrossisulfone. Tuttavia, va notato che queste vie metaboliche sono principalmente caratteristiche dell'isomero R dell'omeprazolo (l'isomero S subisce una biotrasformazione in misura molto minore). La comprensione di questo fenomeno ha permesso la creazione di esoprazolo p - un farmaco che rappresenta l'isomero S dell'omeprazolo (gli inibitori e gli induttori del CYP2C19, così come il polimorfismo genetico di questo isoenzima, influenzano in misura minore la farmacocinetica dell'esoprazolo p).

Il metabolismo del lansoprazolo è identico a quello dell'omeprazolo. Il rabeprazolo viene metabolizzato tramite il CYP2C19 e il CYP3A4 rispettivamente a dimetilrabeprazolo e rabeprazolo sulfone.

Il CYP2C19 è coinvolto nel metabolismo di tamoxifene, fenitoina, ticlopidina, farmaci psicotropi come antidepressivi triciclici, diazepam e alcuni barbiturici.

CYP2C19 è caratterizzato da polimorfismo genetico. I metabolizzatori lenti del CYP2Cl9 sono portatori di varianti alleliche "lente". L'uso di farmaci che sono substrati di questo isoenzima nei metabolizzatori lenti del CYP2CL9 porta a un verificarsi più frequente di reazioni avverse al farmaco, soprattutto quando si utilizzano farmaci con una ristretta latitudine terapeutica: antidepressivi triciclici, diazepam, alcuni barbiturici (mefobarbital, esobarbital). Tuttavia, il maggior numero di studi è dedicato all'effetto del polimorfismo del gene CYP2C19 sulla farmacocinetica e sulla farmacodinamica dei bloccanti degli inibitori della pompa protonica. Come dimostrato da studi di farmacocinetica condotti con la partecipazione di volontari sani, nell'area sotto la curva farmacocinetica, i valori della concentrazione massima di omeprazolo, lansoprazolo e rabeprazolo sono significativamente più elevati negli eterozigoti e, soprattutto, negli omozigoti per l'allelico "lento". varianti del gene CYP2C19. Inoltre, è stata osservata una soppressione più pronunciata della secrezione gastrica con l'uso di omeprazolo, lansoprazolo, rabeprazolo in pazienti (eterozigoti e omozigoti per le varianti alleliche "lente" del CYP2C19) affetti da ulcera peptica ed esofagite da reflusso. Tuttavia, la frequenza delle reazioni avverse al farmaco con gli inibitori della pompa protonica non dipende dal genotipo CYP2C19. I dati esistenti suggeriscono che sono necessarie dosi più basse di inibitori della pompa protonica per ottenere la soppressione "mirata" della secrezione gastrica negli eterozigoti e negli omozigoti per le varianti alleliche "lente" del gene CYP2C19.

Sottofamiglia CYPIID del citocromo P-450

La sottofamiglia CYPIID del citocromo P-450 comprende un singolo isoenzima, 2D6 (CYP2D6).

L'isoenzima del citocromo P-450 2D6 (CYP2D6) si trova principalmente nel fegato. Il CYP2D6 metabolizza circa il 20% di tutti i farmaci conosciuti, inclusi antipsicotici, antidepressivi, tranquillanti e β-bloccanti. Dimostrato: CYP2D6 è il principale enzima di biotrasformazione e antidepressivo triciclico amitriptilina. Tuttavia, gli studi hanno dimostrato che una piccola parte dell'amitriptilina viene metabolizzata anche da altri isoenzimi del citocromo P-450 (CYP2C19, CYP2C9, CYP3A4) in metaboliti inattivi. La debrisochina p, il destrometorfano e la sparteina sono substrati marcatori utilizzati per la fenotipizzazione dell'isoenzima 2D6. Il CYP2D6, a differenza di altri isoenzimi del citocromo P-450, non ha induttori.

Il gene CYP2D6 ha un polimorfismo. Già nel 1977, Iddle e Mahgoub attirarono l'attenzione sulla differenza nell'effetto ipotensivo nei pazienti con ipertensione arteriosa che usavano la detritiochina p (un farmaco del gruppo degli α-bloccanti). Allo stesso tempo, è stata formulata un'ipotesi sulla differenza nel tasso di metabolismo (idrossilazione) della detritiochina p in individui diversi. Nei metabolizzatori "lenti" della detritiochina p, è stata registrata la maggiore gravità dell'effetto ipotensivo di questo farmaco. Successivamente, è stato dimostrato che nei metabolizzatori "lenti" della detritiochina p, viene rallentato anche il metabolismo di alcuni altri farmaci, tra cui fenacetina, nortriptilina p, fenformina p, sparteina, encainide p, propranololo, guanoxan p e amitriptilina. Come hanno dimostrato ulteriori studi, i metabolizzatori "lenti" del CYP2D6 sono portatori (sia omozigoti che eterozigoti) di varianti alleliche funzionalmente difettose del gene CYP2D6. Результат этих вариантов - отсутствие синтеза CYP2D6 (аллельный вариант CYP2D6x5), синтез неактивного белка (аллельные варианты CYP2D6x3, CYP2D6x4, CYP2D6x6, CYP2D6x7, CYP2D6x8, CYP2D6x11, CYP2D6x12, CYP2D6x14, CYP2D6x15, CYP2D6x19, CYP2D6x20), синтез дефектного белка со сниженной активностью (варианты CYP2D6x9, CYP2D6x10, CYP2D6x17,

CYP2D6x18, CYP2D6x36). Ogni anno, il numero di varianti alleliche trovate del gene CYP2D6 aumenta (il loro trasporto porta a un cambiamento nell'attività del CYP2D6). Tuttavia, anche Saxena (1994) ha sottolineato che il 95% di tutti i metabolizzatori "lenti" per CYP2D6 sono portatori delle varianti CYP2D6x3, CYP2D6x4, CYP2D6x5, altre varianti si trovano molto meno frequentemente. Secondo Rau et al. (2004), la frequenza della variante allelica CYP2D6x4 tra i pazienti che hanno manifestato reazioni avverse al farmaco durante l'assunzione di antidepressivi triciclici (ipotensione arteriosa, sedazione, tremore, cardiotossicità) è quasi 3 volte (20%) superiore a quella dei pazienti trattati senza complicazioni sono stati registrato con questi farmaci (7%). Un effetto simile del polimorfismo genetico del CYP2D6 è stato riscontrato sulla farmacocinetica e farmacodinamica degli antipsicotici, di conseguenza sono state dimostrate associazioni tra il trasporto di alcune varianti alleliche del gene CYP2D6 e lo sviluppo di disturbi extrapiramidali indotti dagli antipsicotici.

Tuttavia, il trasporto di varianti alleliche "lente" del gene CYP2D6 può essere accompagnato non solo da un aumento del rischio di sviluppare reazioni avverse al farmaco durante l'uso del farmaco.

ratti metabolizzati da questo isoenzima. Se il farmaco è un profarmaco e il metabolita attivo si forma proprio sotto l'influenza del CYP2D6, i portatori di varianti alleliche "lente" notano la bassa efficacia del farmaco. Quindi, nei portatori di varianti alleliche "lente" del gene CYP2D6, viene registrato un effetto analgesico meno pronunciato della codeina. Questo fenomeno è spiegato da una diminuzione dell'O-demetilazione della codeina (durante questo processo si forma la morfina). L'effetto analgesico del tramadolo è dovuto anche al metabolita attivo O-demetiltramadolo (formatosi sotto l'azione del CYP2D6). I portatori di varianti alleliche "lente" del gene CYP2D6 hanno una significativa diminuzione nella sintesi di O-demetiltramadolo; questo può portare a un effetto analgesico insufficiente (simile ai processi che si verificano quando si utilizza la codeina). Ad esempio, Stamer et al. (2003), dopo aver studiato l'effetto analgesico del tramadolo in 300 pazienti sottoposti a chirurgia addominale, hanno scoperto che gli omozigoti per le varianti alleliche "lente" del gene CYP2D6 non "rispondevano" alla terapia con tramadolo 2 volte più spesso rispetto ai pazienti che non portavano questi alleli (46,7% contro 21,6%, rispettivamente, p=0,005).

Attualmente sono stati condotti molti studi sull'effetto del polimorfismo genetico del CYP2D6 sulla farmacocinetica e sulla farmacodinamica dei β-bloccanti. I risultati di questi studi sono di importanza clinica per l'individualizzazione della farmacoterapia di questo gruppo di farmaci.

Sottofamiglia CYPIIB del citocromo P-450

Tra gli isoenzimi della sottofamiglia del citocromo IIE, l'isoenzima del citocromo P-450 2E1 svolge il ruolo più importante nel metabolismo dei farmaci. Una proprietà comune degli isoenzimi della sottofamiglia CYPIIE è la capacità di indurre sotto l'influenza dell'etanolo. Ecco perché il secondo nome della sottofamiglia CYPIIE è citocromi inducibili dall'etanolo.

L'isoenzima del citocromo P-450 2E1 (CYP2E1) si trova nel fegato degli adulti. Il CYP2E1 rappresenta circa il 7% di tutti gli isoenzimi del citocromo P-450. Substrati del CYP2E1 - una piccola quantità di farmaci, così come alcuni altri xenobiotici: etanolo, nitrosammine, idrocarburi aromatici "piccoli" come benzene e anilina, cloroidrocarburi alifatici. Il CYP2E1 catalizza la conversione del dapsone in idrossilamindapsone, la demetilazione dell'n1 e la demetilazione dell'N7 della caffeina, la dealogenazione dei clorofluorocarburi e gli anestetici per inalazione (alotano) e alcune altre reazioni.

Il CYP2E1, insieme al CYP1A2, catalizza l'importante conversione del paracetamolo (acetaminofene) in N-acetilbenzochinone immina, che ha un potente effetto epatotossico. Vi sono prove del coinvolgimento del citocromo CYP2E1 nell'acquagenesi. Ad esempio, il CYP2E1 è noto per essere il più importante isoenzima del citocromo P-450 che ossida il colesterolo LDL (lipoproteine a bassa densità). Anche i citocromi e altri isoenzimi del citocromo P-450, così come la 15-lipossigenasi e la NADP-H-ossidasi, prendono parte al processo di ossidazione delle LDL. Prodotti ossidanti: 7a-idrossicolesterolo, 7β-idrossicolesterolo, 5β-6β-epossicolesterolo, 5α-6β-epossicolesterolo, 7-chetocolesterolo, 26-idrossicolesterolo. Il processo di ossidazione delle LDL si verifica negli endoteliociti, nella muscolatura liscia dei vasi sanguigni, nei macrofagi. L'LDL ossidato stimola la formazione di cellule schiumose e contribuisce così alla formazione delle placche aterosclerotiche.

Sottofamiglia CYPIIIA del citocromo P-450

La sottofamiglia CYPIIIA del citocromo P-450 comprende quattro isoenzimi: 3A3, 3A4, 3A5 e 3A7. I citocromi della sottofamiglia IIIA rappresentano il 30% di tutti gli isoenzimi del citocromo P-450 nel fegato e il 70% di tutti gli isoenzimi della parete del tubo digerente. Allo stesso tempo, l'isoenzima 3A4 (CYP3A4) è localizzato prevalentemente nel fegato e gli isoenzimi 3A3 (CYP3A3) e 3A5 (CYP3A5) si trovano nelle pareti dello stomaco e dell'intestino. L'isoenzima 3A7 (CYP3A7) si trova solo nel fegato fetale. Degli isoenzimi della sottofamiglia IIIA, il CYP3A4 svolge il ruolo più importante nel metabolismo dei farmaci.

L'isoenzima del citocromo P-450 3A4 (CYP3A4) metabolizza circa il 60% di tutti i farmaci conosciuti, inclusi calcio-antagonisti lenti, antibiotici macrolidi, alcuni antiaritmici, statine (lovastatina, simvastatina, atorvastatina), clopidogrel 1 e altri farmaci.

CYP3A4 catalizza la 6β-idrossilazione degli steroidi endogeni, inclusi testosterone, progesterone e cortisolo p. I substrati marcatori per la determinazione dell'attività del CYP3A4 sono dapsone, eritromicina, nifedipina, lidocaina, testosterone e cortisolo p.

Il metabolismo della lidocaina si verifica negli epatociti, dove il monoetilglicina xilidide (MEGX) si forma attraverso la N-deetilazione ossidativa del CYP3A4.

1 Clopidogrel è un profarmaco, sotto l'azione del CYP3A4 viene convertito in un metabolita attivo con azione antipiastrinica.

La determinazione dell'attività del CYP3A4 da parte del MEGX (metabolita della lidocaina) è il test più sensibile e specifico per valutare lo stato funzionale del fegato nelle malattie epatiche acute e croniche, nonché nella sindrome da risposta infiammatoria sistemica (sepsi). Nella cirrosi epatica, la concentrazione di MEGX è correlata alla prognosi della malattia.

In letteratura sono disponibili dati sulla variabilità intraspecifica del metabolismo dei farmaci sotto l'influenza del CYP3A4. Tuttavia, l'evidenza molecolare per un polimorfismo genetico del CYP3A4 è emersa solo di recente. Quindi, A. Lemoin et al. (1996) hanno descritto un caso di intossicazione da tacrolimus (substrato del CYP3A4) in un paziente dopo il trapianto di fegato (l'attività del CYP3A4 non poteva essere rilevata nelle cellule del fegato). Solo dopo il trattamento delle cellule epatiche trapiantate con glucocorticoidi (induttori del CYP3A4) è possibile determinare l'attività del CYP3A4. Si presume che una violazione dell'espressione dei fattori di trascrizione del gene che codifica per CYP3A4 sia la causa della variabilità nel metabolismo di questo citocromo.

L'isoenzima del citocromo P-450 3A5 (CYP3A5), secondo dati recenti, potrebbe svolgere un ruolo significativo nel metabolismo di alcuni farmaci. Va notato che il CYP3A5 è espresso nel fegato del 10-30% degli adulti. In questi individui, il contributo del CYP3A5 all'attività di tutti gli isoenzimi della sottofamiglia IIIA varia dal 33 (negli europei) al 60% (negli afroamericani). Gli studi hanno dimostrato che sotto l'influenza del CYP3A5 si verificano i processi di biotrasformazione di quei farmaci che sono tradizionalmente considerati substrati del CYP3A4. Va notato che gli induttori e gli inibitori del CYP3A4 hanno un effetto simile sul CYP3A5. L'attività del CYP3A5 in individui diversi varia più di 30 volte. Le differenze nell'attività del CYP3A5 sono state descritte per la prima volta da Paulussen et al. (2000): stavano guardando in vitro differenze significative nel tasso di metabolismo del midazolam sotto l'influenza del CYP3A5.

Diidropirimidina deidrogenasi

La funzione fisiologica della diidropirimidina deidrogenasi (DPDH) - la riduzione di uracile e timidina - è la prima reazione del metabolismo a tre stadi di questi composti alla β-alanina. Inoltre, il DPDH è il principale enzima che metabolizza il 5-fluorouracile. Questo farmaco è usato come parte della chemioterapia combinata per il cancro della mammella, delle ovaie, dell'esofago, dello stomaco, del colon e del retto, del fegato, della cervice, della vulva. Anche

Il 5-fluorouracile è usato nel trattamento del cancro della vescica, della prostata, dei tumori della testa, del collo, delle ghiandole salivari, delle ghiandole surrenali, del pancreas. Attualmente sono noti la sequenza amminoacidica e il numero di residui amminoacidici (1025 in totale) che compongono il DPDH; il peso molecolare dell'enzima è 111 kD. È stato identificato il gene DPDH situato sul cromosoma 1 (locus 1p22). Il citoplasma delle cellule di vari tessuti e organi contiene DPDH, in particolare una grande quantità dell'enzima si trova nelle cellule del fegato, nei monociti, nei linfociti, nei granulociti e nelle piastrine. Tuttavia, l'attività del DPDH non è stata osservata negli eritrociti (Van Kuilenburg et al., 1999). Dalla metà degli anni '80 sono state segnalate gravi complicazioni derivanti dall'uso del 5-fluorouracile (la causa delle complicanze è la bassa attività ereditaria del DPDH). Come mostrato da Diasio et al. (1988), la bassa attività DPDH è ereditata in maniera autosomica recessiva. Pertanto, DPDH è un enzima con polimorfismo genetico. In futuro, a quanto pare, i metodi di fenotipizzazione e genotipizzazione del DPDH saranno introdotti nella pratica oncologica per garantire la sicurezza della chemioterapia con 5-fluorouracile.

5.4. ENZIMI DELLA II FASE DI BIOTRASFORMAZIONE DI FARMACI

Glucuroniltransferasi

La glucuronidazione è la reazione di fase II più importante del metabolismo dei farmaci. La glucuronazione è l'aggiunta (coniugazione) di acido uridina difosfato-glucuronico (acido UDP-glucuronico) a un substrato. Questa reazione è catalizzata da una superfamiglia di enzimi chiamata "UDP-glucuroniltransferasi" e denominata UGT. La superfamiglia delle UDP-glucuroniltransferasi comprende due famiglie e più di venti isoenzimi localizzati nel sistema endoplasmatico delle cellule. Catalizzano la glucuronidazione di un gran numero di xenobiotici, inclusi farmaci e loro metaboliti, pesticidi e cancerogeni. I composti sottoposti a glucuronidazione includono eteri ed esteri; composti contenenti gruppi carbossilico, carbomoile, tiolo e carbonile, nonché gruppi nitro. Glucuronidazione

porta ad un aumento della polarità dei composti chimici, che ne facilita la solubilità in acqua e l'eliminazione. Le UDP-glucuroniltransferasi si trovano in tutti i vertebrati, dai pesci all'uomo. Nel corpo dei neonati si registra una bassa attività delle UDP-glucuroniltransferasi, tuttavia, dopo 1-3 mesi di vita, l'attività di questi enzimi può essere paragonata a quella degli adulti. Le UDP-glucuroniltransferasi si trovano nel fegato, nell'intestino, nei polmoni, nel cervello, nell'epitelio olfattivo, nei reni, ma il fegato è l'organo principale in cui si verifica la glucuronidazione. Il grado di espressione di vari isoenzimi di UDP-glucuroniltransferasi negli organi non è lo stesso. Pertanto, l'isoenzima della UDP-glucuronil transferasi UGT1A1, che catalizza la reazione di glucuronidazione della bilirubina, è espresso principalmente nel fegato, ma non nei reni. Gli isoenzimi UDP-glucuroniltransferasi UGT1A6 e UGT1A9 responsabili della glucuronidazione del fenolo sono espressi allo stesso modo nel fegato e nei reni. Come accennato in precedenza, in base all'identità della composizione amminoacidica, la superfamiglia delle UDP-glucuroniltransferasi è divisa in due famiglie: UGT1 e UGT2. Gli isoenzimi della famiglia UGT1 sono simili nella composizione di amminoacidi del 62-80% e gli isoenzimi della famiglia UGT2 - del 57-93%. Nella tabella sono presentati gli isoenzimi che fanno parte delle famiglie umane UDP-glucuroniltransferasi, nonché la localizzazione genica e i substrati marcatori degli isoenzimi per la fenotipizzazione (Tabelle 5-7).

La funzione fisiologica delle UDP-glucuroniltransferasi è la glucuronidazione dei composti endogeni. Il prodotto del catabolismo dell'eme, la bilirubina, è il substrato endogeno meglio studiato per l'UDP-glucuroniltransferasi. La glucuronidazione della bilirubina previene l'accumulo di bilirubina libera tossica. In questo caso, la bilirubina viene escreta nella bile sotto forma di monoglucuronidi e diglucuronidi. Un'altra funzione fisiologica dell'UDP-glucuroniltransferasi è la partecipazione al metabolismo degli ormoni. Pertanto, la tiroxina e la triiodotironina subiscono la glucuronidazione nel fegato e vengono escrete sotto forma di glucuronidi con la bile. Le UDP-glucuroniltransferasi sono anche coinvolte nel metabolismo degli ormoni steroidei, degli acidi biliari e dei retinoidi, ma queste reazioni non sono attualmente ben comprese.

I farmaci di classi diverse subiscono la glucuronidazione, molti di essi hanno una latitudine terapeutica ristretta, ad esempio morfina e cloramfenicolo (Tabelle 5-8).

Tabella 5-7. Composizione delle famiglie umane UDP-glucuroniltransferasi, localizzazione genica e substrati marcatori degli isoenzimi

Tabella 5-8. Farmaci, metaboliti e xenobiotici sottoposti a glucuronidazione da parte di vari isoenzimi dell'UDP-glucuroniltransferasi

Fine della tabella 5-8

Farmaci (rappresentanti di diversi gruppi chimici) sottoposti a glucuronidazione

Fenoli: propofol, paracetamolo, naloxone.

Alcoli: cloramfenicolo, codeina, oxazepam.

Ammine alifatiche: ciclopiroxolamina p, lamotrigina, amitriptilina.

Acidi carbossilici: ferpazone p, fenilbutazone, sulfinpirazone.

Acidi carbossilici: naprossene, somepiral p, ketoprofene. Pertanto, i composti subiscono la glucuronidazione

contenenti diversi gruppi funzionali che agiscono come accettori per l'acido UDP-glucuronico. Come accennato in precedenza, a seguito della glucuronidazione si formano metaboliti polari inattivi, che vengono facilmente escreti dal corpo. Tuttavia, c'è un esempio in cui si forma un metabolita attivo a seguito della glucuronidazione. La glucuronidazione della morfina porta alla formazione di morfina-6-glucuronide, che ha un effetto analgesico significativo ed è meno probabile che la morfina causi nausea e vomito. Inoltre, la glucuronidazione può contribuire all'attivazione biologica di agenti cancerogeni. I glucuronidi cancerogeni includono 4-amminobifenil N-glucuronide, N-acetilbenzidina N-glucuronide, 4-((idrossimetil)-nitrosoammino)-1-(3-piridil)-1-butanone O-glucuronide.

L'esistenza di disturbi ereditari della glucuronidazione della bilirubina è nota da tempo. Questi includono la sindrome di Gilbert e la sindrome di Crigler-Najjar. La sindrome di Gilbert è una malattia ereditaria ereditaria con modalità autosomica recessiva. La prevalenza della sindrome di Gilbert nella popolazione è dell'1-5%. La ragione dello sviluppo di questa malattia sono le mutazioni puntiformi (di solito sostituzioni nella sequenza nucleotidica) nel gene UGT1. In questo caso si forma l'UDP-glucuroniltransferasi, caratterizzata da una bassa attività (25-30% del livello normale). I cambiamenti nella glucuronidazione dei farmaci nei pazienti con sindrome di Gilbert sono stati poco studiati. Vi sono prove di una diminuzione della clearance di tolbutamide, paracetamolo (paracetamolo ♠) e rifampicina p nei pazienti con sindrome di Gilbert. Abbiamo studiato l'incidenza degli effetti collaterali del nuovo farmaco citotossico irinotecan in pazienti affetti sia da cancro del colon-retto che dalla sindrome di Gilbert e in pazienti con cancro del colon-retto. L'irinotecan (STR-11) è un nuovo farmaco altamente efficace con effetto citostatico, inibente la topoisomerasi I e utilizzato nel cancro del colon-retto in presenza di resistenza al fluorouracile. L'irinotecan nel fegato, sotto l'azione delle carbossiesterasi, converte

Xia nel metabolita attivo 7-etil-10-idrossicamptotechina (SN-38). La via principale del metabolismo di SN-38 è la glucuronidazione da parte di UGT1A1. Nel corso degli studi, gli effetti collaterali dell'irinotecan (in particolare la diarrea) sono stati registrati con una frequenza significativamente maggiore nei pazienti con sindrome di Gilbert. Gli scienziati hanno dimostrato che il trasporto delle varianti alleliche UGT1A1x1B, UGT1A1x26, UGT1A1x60 è associato a uno sviluppo più frequente di iperbilirubinemia con l'uso di irinotecan, mentre registra bassi valori dell'area sotto la curva farmacocinetica del glucuronide SN-38. Attualmente, la Food and Drug Administration statunitense (somministrazione di alimenti e farmaci- FDA) ha approvato la determinazione delle varianti alleliche del gene UGT1A1 per la scelta del regime posologico di irinotecan. Esistono dati sull'effetto del trasporto di varianti alleliche di geni che codificano per altre isoforme UGT sulla farmacocinetica e farmacodinamica di vari farmaci.

Acetiltransferasi

L'acetilazione rappresenta evolutivamente uno dei primi meccanismi di adattamento. La reazione di acetilazione è necessaria per la sintesi di acidi grassi, steroidi e il funzionamento del ciclo di Krebs. Un'importante funzione dell'acetilazione è il metabolismo (biotrasformazione) degli xenobiotici: farmaci, veleni domestici e industriali. I processi di acetilazione sono influenzati dalla N-acetiltransferasi e dal coenzima A. Il controllo dell'intensità dell'acetilazione nel corpo umano avviene con la partecipazione dei recettori β 2 -adrenergici e dipende dalle riserve metaboliche (acido pantotenico, piridossina, tiamina, lipoico acido *) e genotipo. Inoltre, l'intensità dell'acetilazione dipende dallo stato funzionale del fegato e di altri organi contenenti N-acetiltransferasi (sebbene l'acetilazione, come altre reazioni di fase II, cambi poco nelle malattie del fegato). Nel frattempo, l'acetilazione di farmaci e altri xenobiotici si verifica principalmente nel fegato. Sono stati isolati due isoenzimi N-acetiltransferasi: N-acetiltransferasi 1 (NAT1) e N-acetiltransferasi 2 (NAT2). NAT1 acetila un piccolo numero di arilammine e non ha polimorfismo genetico. Pertanto, il principale enzima di acetilazione è NAT2. Il gene NAT2 si trova sul cromosoma 8 (locus 8p23.1, 8p23.2 e 8p23.3). NAT2 acetila vari farmaci, inclusi isoniazide e sulfamidici (Tabelle 5-9).

Tabella 5-9. Farmaci acetilati

La proprietà più importante di NAT2 è il polimorfismo genetico. Il polimorfismo dell'acetilazione è stato descritto per la prima volta da Evans negli anni '60; isolò gli acetilatori lenti e veloci dell'isoniazide. È stato anche notato che negli acetilatori "lenti", a causa dell'accumulo (cumulo) di isoniazide, la polineurite si verifica più spesso. Quindi, negli acetilatori "lenti", l'emivita dell'isoniazide è di 3 ore, mentre negli acetilatori "veloci" è di 1,5 ore per la sintesi della mielina. Si presumeva che negli acetilatori "veloci" l'uso dell'isoniazide portasse più facilmente allo sviluppo di un effetto epatotossico dovuto alla formazione più intensa di acetilidrazina, ma questa ipotesi non ha ricevuto conferma pratica. Il tasso individuale di acetilazione non influisce in modo significativo sul regime di dosaggio giornaliero, ma può ridurre l'efficacia della terapia con uso intermittente di isoniazide. Dopo aver analizzato i risultati del trattamento con isoniazide di 744 pazienti affetti da tubercolosi, è stato riscontrato che gli acetilatori "lenti" chiudono più velocemente le cavità polmonari. Come dimostrato da uno studio condotto da Sunahara nel 1963, gli acetilatori "lenti" sono omozigoti per l'allele NAT2 "lento" e i metabolizzatori "veloci" sono omozigoti o eterozigoti per l'allele NAT2 "veloce". Nel 1964, Evans pubblicò prove che il polimorfismo dell'acetilazione è caratteristico non solo dell'isoniazide, ma anche dell'idralazina e delle sulfonamidi. Poi la presenza di acetil-

studi sono stati dimostrati anche per altri farmaci. L'uso di procainamide e idralazina negli acetilatori "lenti" provoca molto più spesso danni al fegato (epatotossicità), quindi questi farmaci sono anche caratterizzati dal polimorfismo dell'acetilazione. Tuttavia, nel caso del dapsone (che subisce anche l'acetilazione), non sono state riscontrate differenze nell'incidenza della sindrome simil-lupus quando si utilizza questo farmaco con acetilatori "lenti" e "veloci". La prevalenza degli acetilatori "lenti" varia dal 10-15% tra i giapponesi e cinesi al 50% tra i caucasici. Solo alla fine degli anni '80 iniziarono a identificare varianti alleliche del gene NAT2, il cui trasporto provoca una lenta acetilazione. Attualmente sono noti circa 20 alleli mutanti del gene NAT2. Tutte queste varianti alleliche sono ereditate con modalità autosomica recessiva.

Il tipo di acetilazione viene determinato utilizzando metodi di fenotipizzazione e genotipizzazione NAT2. Dapsone, isoniazide e sulfadimina (sulfadimezin *) sono usati come substrati marcatori per l'acetilazione. Il rapporto tra la concentrazione di monoacetildapsone e la concentrazione di dapsone inferiore a 0,35 nel plasma sanguigno 6 ore dopo la somministrazione del farmaco è tipico per gli acetilatori "lenti" e superiore a 0,35 - per gli acetilatori "veloci". Se la sulfadimina viene utilizzata come substrato marcatore, la presenza di meno del 25% di sulfadimina nel plasma sanguigno (l'analisi viene eseguita dopo 6 ore) e meno del 70% nelle urine (raccolte 5-6 ore dopo la somministrazione del farmaco) indica un "lento " fenotipo di acetilazione.

Tiopurina S-metiltransferasi

La tiopurina S-metiltransferasi (TPMT) è un enzima che catalizza la reazione di S-metilazione dei derivati della tiopurina - la via principale per il metabolismo delle sostanze citostatiche dal gruppo degli antagonisti delle purine: 6-mercaptopurina, 6-tioguanina, azatioprina. La 6-mercaptopurina è usata come parte della chemioterapia combinata per la leucemia mieloide e linfoblastica, la leucemia mieloide cronica, il linfosarcoma e il sarcoma dei tessuti molli. Nella leucemia acuta viene solitamente utilizzata la 6-tioguanina. Al momento, la sequenza di amminoacidi e il numero di residui di amminoacidi che compongono TPMT sono noti - 245. Il peso molecolare di TPMT è 28 kDa. È stato anche identificato il gene TPMT situato sul cromosoma 6 (locus 6q22.3). TPMT si trova nel citoplasma delle cellule ematopoietiche.

Nel 1980, Weinshiboum ha studiato l'attività TPMT in 298 volontari sani e ha riscontrato differenze significative nell'attività TPMT negli esseri umani: l'88,6% di quelli esaminati aveva un'attività TPMT elevata, l'11,1% intermedia. Una bassa attività TPMT (o completa assenza di attività enzimatica) è stata registrata nello 0,3% dei volontari esaminati. Pertanto, per la prima volta è stato descritto il polimorfismo genetico di TPMT. Come dimostrato da studi successivi, le persone con bassa attività TPMT sono caratterizzate da una maggiore sensibilità alla 6-mercaptopurina, alla 6-tioguanina e all'azatioprina; allo stesso tempo si sviluppano complicazioni ematotossiche pericolose per la vita (leucopenia, trombocitopenia, anemia) ed epatotossiche. In condizioni di bassa attività TPMT, il metabolismo della 6-mercaptopurina segue un percorso alternativo: al nucleotide 6-tioguanina composto altamente tossico. Lennard et al. (1990) hanno studiato la concentrazione plasmatica del nucleotide 6-tioguanina e l'attività TPMT negli eritrociti di 95 bambini trattati con 6-mercaptopurina per leucemia linfoblastica acuta. Gli autori hanno scoperto che minore è l'attività di TPMT, maggiore è la concentrazione di 6-TGN nel plasma sanguigno e più pronunciati gli effetti collaterali della 6-mercaptopurina. È stato ora dimostrato che una bassa attività TPMT è ereditata in modo autosomico recessivo, con bassa attività TPMT registrata negli omozigoti e intermedia negli eterozigoti. Gli studi genetici degli ultimi anni, effettuati con il metodo della reazione a catena della polimerasi, hanno permesso di rilevare mutazioni nel gene TPMT, che determinano la bassa attività di questo enzima. Dosi sicure di 6-mercaptopurina: con attività TPMT elevata (genotipo normale), vengono prescritti 500 mg/(m 2 × giorno), con attività TPMT intermedia (eterozigoti) - 400 mg/(m 2 × giorno), con TRMT ad attività lenta (omozigoti) - 50 mg / (m 2 × giorno).

Sulfotransferasi

La solfatazione è la reazione di addizione (coniugazione) al substrato del residuo di acido solforico, con formazione di esteri di acido solforico o solfomati. I composti esogeni (principalmente fenoli) ei composti endogeni (ormoni tiroidei, catecolamine, alcuni ormoni steroidei) subiscono solfatazione nel corpo umano. Il 3"-fosfoadenilsolfato funge da coenzima per la reazione di solfatazione. Quindi il 3"-fosfoadenilsolfato viene convertito in adenosina-3",5"-bisfosfonato. La reazione di solfatazione è catalizzata da

una famiglia di enzimi chiamati "sulfotransferasi" (SULT). Le sulfotransferasi si trovano nel citosol. Tre famiglie sono state trovate nel corpo umano. Attualmente sono stati identificati circa 40 isoenzimi della sulfotransferasi. Gli isoenzimi della solfotransferasi nel corpo umano sono codificati da almeno 10 geni. Il ruolo più importante nella solfatazione dei farmaci e dei loro metaboliti appartiene agli isoenzimi della famiglia 1 delle sulfotransferasi (SULT1). SULT1A1 e SULT1A3 sono gli isoenzimi più importanti di questa famiglia. Gli isoenzimi SULT1 sono localizzati principalmente nel fegato, nonché nell'intestino tenue e crasso, nei polmoni, nel cervello, nella milza, nella placenta e nei leucociti. Gli isoenzimi SULT1 hanno un peso molecolare di circa 34 kDa e sono costituiti da 295 residui di amminoacidi; il gene dell'isoenzima SULT1 è localizzato sul cromosoma 16 (locus 16p11.2). SULT1A1 (sulfotransferasi termostabile) catalizza la solfatazione dei "fenoli semplici", compresi i farmaci fenolici (minoxidil r, paracetamolo, morfina, salicilamide, isoprenalina e alcuni altri). Va notato che la solfatazione del minoxidil p porta alla formazione del suo metabolita attivo, il minoxidil solfato. SULT1A1 solfato i metaboliti della lidocaina: 4-idrossi-2,6-xilidina (4-idrossile) e ropivacaina: 3-idrossiropivacaina, 4-idrossiropivacaina, 2-idrossimetilropivacaina. Inoltre, SULT1A1 solfati 17β-estradiolo. Il substrato marcatore di SULT1A1 è il 4-nitrofenolo. SULT1A3 (termolabile sulfotransferase) catalizza le reazioni di solfatazione delle monoamine fenoliche: dopamina, norepinefrina, serotonina. Il substrato marcatore per SULT1A3 è la dopamina. Gli isoenzimi della famiglia 2 delle sulfotransferasi (SULT2) forniscono la solfatazione di diidroepiandrosterone, epiandrosterone e androsterone. Gli isoenzimi SULT2 sono coinvolti nell'attivazione biologica di agenti cancerogeni, ad esempio IPA (5-idrossimetilcrisene, 7,12-diidrossimetilbenz[a]antracene), N-idrossi-2-acetilaminofluorene. Gli isoenzimi della famiglia delle sulfotransferasi 3 (SULT3) catalizzano la N-solfatazione delle arilammine acicliche.

Epossido idrolasi

La coniugazione dell'acqua svolge un ruolo importante nella disintossicazione e nell'attivazione biologica di un gran numero di xenobiotici, come areni, epossidi alifatici, IPA, aflotossina B1. Le reazioni di coniugazione dell'acqua sono catalizzate da un enzima speciale: l'epossido idrolasi

(ERN). La maggior quantità di questo enzima si trova nel fegato. Gli scienziati hanno isolato due isoforme di epossido idrolasi: EPHX1 e EPHX2. EPNH2 è costituito da 534 residui di amminoacidi, ha un peso molecolare di 62 kDa; il gene EPNH2 si trova sul cromosoma 8 (locus 8p21-p12). L'EPNH2 è localizzato nel citoplasma e nei perossisomi; questa isoforma epossido idrolasi svolge un ruolo minore nel metabolismo xenobiotico. La maggior parte delle reazioni di coniugazione dell'acqua sono catalizzate da EPPH1. EPNH1 è costituito da 455 residui di amminoacidi e ha un peso molecolare di 52 kDa. Il gene EPRNX1 si trova sul cromosoma 1 (locus 1q42.1). Il significato di EPNH1 nella coniugazione acquosa di metaboliti tossici di sostanze medicinali è grande. La fenitoina anticonvulsivante viene ossidata dal citocromo P-450 a due metaboliti: paraidrossilato e diidrodiolo. Questi metaboliti sono composti elettrofili attivi capaci di legarsi covalentemente alle macromolecole cellulari; questo porta alla morte cellulare, alla formazione di mutazioni, malignità e difetti mitotici. Inoltre, anche il paraidrossilato e il diidrodiolo, agendo come apteni, possono causare reazioni immunologiche. Negli animali sono state segnalate iperplasia gengivale e effetti teratogeni - reazioni tossiche della fenitoina. È stato dimostrato che questi effetti sono dovuti all'azione dei metaboliti della fenitoina: paraidrossilato e diidrodiolo. Come mostrato da Buecher et al. (1990), la bassa attività dell'EPNH1 (meno del 30% del normale) negli amniociti è un grave fattore di rischio per lo sviluppo di anomalie fetali congenite nelle donne che assumono fenitoina durante la gravidanza. È stato anche dimostrato che la ragione principale della diminuzione dell'attività dell'EPNH1 è una mutazione puntiforme nell'esone 3 del gene EPNH1; di conseguenza, viene sintetizzato un enzima difettoso (la tirosina in posizione 113 è sostituita dall'istidina). La mutazione è ereditata con modalità autosomica recessiva. Una diminuzione dell'attività EPNH1 si osserva solo negli omozigoti per questo allele mutante. Non sono disponibili dati sulla prevalenza di omozigoti ed eterozigoti per questa mutazione.

Glutatione transferasi

Gli xenobiotici con diverse strutture chimiche si coniugano con il glutatione: epossidi, ossidi di arene, idrossilammine (alcuni di essi hanno un effetto cancerogeno). Tra le sostanze medicinali, l'acido etacrinico (uregit ♠) e il metabolita epatotossico del paracetamolo (acetaminofene ♠) - N-acetilbenzochinone immina, sono coniugati con il glutatione, convertendo

ottenendo un composto non tossico. Come risultato della reazione di coniugazione con il glutatione, si formano coniugati di cisteina, chiamati "tioesteri". La coniugazione del glutatione è catalizzata dagli enzimi glutatione SH-S-transferasi (GST). Questo gruppo di enzimi è localizzato nel citosol, sebbene sia stata descritta anche la GST microsomiale (tuttavia, il suo ruolo nel metabolismo degli xenobiotici è stato poco studiato). L'attività della GST negli eritrociti umani in individui diversi differisce di 6 volte, tuttavia non vi è alcuna dipendenza dell'attività dell'enzima dal sesso). Tuttavia, gli studi hanno dimostrato che esiste una chiara correlazione tra l'attività GST nei bambini e nei loro genitori. In base all'identità della composizione amminoacidica nei mammiferi, si distinguono 6 classi GST: α- (alfa-), μ- (mu-), κ- (kappa-), θ- (theta-), π- (pi -) e σ- (sigma -) GST. Nel corpo umano si esprimono principalmente i GST delle classi μ (GSTM), θ (GSTT e π (GSTP) Tra questi, i GST della classe μ, designati come GSTM, sono della massima importanza nel metabolismo degli xenobiotici. Attualmente sono stati isolati 5 isoenzimi GSTM: GSTM1, GSTM2, GSTM3, GSTM4 e GSTM5 Il gene GSTM è localizzato sul cromosoma 1 (locus 1p13.3) GSTM1 è espresso nel fegato, reni, ghiandole surrenali, stomaco, debole espressione di questo l'isoenzima si trova nel muscolo scheletrico, il miocardio GSTM1 non è espresso nel fegato fetale, nei fibroblasti, negli eritrociti, nei linfociti e nelle piastrine. Il GSTM2 ("muscolo" GSTM) è espresso in tutti i tessuti di cui sopra (soprattutto nei muscoli), ad eccezione dei fibroblasti, degli eritrociti , linfociti, piastrine e fegato fetale. L'espressione del GSTM3 (GSTM "cervello") viene effettuata in tutti i tessuti del corpo, in particolare nel SNC. Un ruolo importante nell'inattivazione di agenti cancerogeni appartiene al GSTM1. Si ritiene che ne sia considerata una conferma indiretta un aumento significativo dell'incidenza di malattie maligne tra i portatori alleli nulli del gene GSTM1 che mancano di espressione GSTM1. Harada et al. (1987), dopo aver studiato campioni di fegato prelevati da 168 cadaveri, hanno scoperto che l'allele nullo del gene GSTM1 è significativamente più comune nei pazienti con epatocarcinoma. Board et al. (1987) per la prima volta avanza un'ipotesi: nel corpo dei portatori di alleli nulli di GSTM1, non si verifica l'inattivazione di alcuni cancerogeni elettrofili. Secondo Board et al. (1990), la prevalenza dell'allele GSTM1 nullo nella popolazione europea è del 40-45%, mentre tra i rappresentanti della razza negroide è del 60%. Vi sono prove di una maggiore incidenza di cancro ai polmoni nei portatori dell'allele nullo GSTM1. Come mostrato da Zhong et al. (1993)

Il 70% dei pazienti con cancro del colon è portatore dell'allele nullo GSTM1. Un altro isoenzima GST appartenente alla classe π, GSTP1 (localizzato principalmente nelle strutture di barriera epatica e ematoencefalica), è coinvolto nell'inattivazione di pesticidi ed erbicidi ampiamente utilizzati in agricoltura.

5.5. FATTORI CHE INFLUENZANO LA BIOTRASFORMAZIONE DEI FARMACI

Fattori genetici che influenzano il sistema di biotrasformazione e trasportatori di farmaci

I fattori genetici che rappresentano i polimorfismi a singolo nucleotide dei geni che codificano per enzimi di biotrasformazione e trasportatori di farmaci possono influenzare significativamente la farmacocinetica dei farmaci. Le differenze interindividuali nella velocità del metabolismo del farmaco, che può essere valutata dal rapporto tra la concentrazione del substrato del farmaco e la concentrazione del suo metabolita nel plasma o nelle urine (rapporto metabolico), consentono di distinguere gruppi di individui che differiscono nel attività dell'uno o dell'altro isoenzima metabolico.

metabolizzatori "estesi". (metabolismo estensivo, EM) - persone con un tasso metabolico "normale" di alcuni farmaci, di regola omozigoti per l'allele "selvaggio" del gene dell'enzima corrispondente. La maggior parte della popolazione appartiene al gruppo dei metabolizzatori "estensivi".

Metabolizzatori "lenti". (scarso metabolismo, RM) - persone con un tasso metabolico ridotto di alcuni farmaci, di regola omozigoti (con un tipo di eredità autosomica recessiva) o eterozigoti (con un tipo di eredità autosomica dominante) per l'allele "lento" del gene del corrispondente enzima. In questi individui si verifica la sintesi di un enzima "difettoso" o non vi è alcuna sintesi di un enzima metabolico. Il risultato è una diminuzione dell'attività enzimatica. Abbastanza spesso trovi l'assenza completa di attività enzimatica. In questa categoria di persone si registrano tassi elevati del rapporto tra la concentrazione del farmaco e la concentrazione del suo metabolita. Di conseguenza, nei metabolizzatori "lenti", i farmaci si accumulano nell'organismo in alte concentrazioni; questo porta allo sviluppo

Tyu ha espresso reazioni avverse al farmaco, fino all'intossicazione. Ecco perché tali pazienti (metabolizzatori lenti) devono selezionare attentamente la dose di farmaci. Ai metabolizzatori "lenti" vengono prescritte dosi di farmaci inferiori rispetto a quelle "attive". Metabolizzatori "iperattivi" o "veloci". (metabolismo ultraesteso, UM) - persone con un aumento del tasso metabolico di alcuni farmaci, di regola omozigoti (con un tipo di eredità autosomica recessiva) o eterozigoti (con un tipo di eredità autosomica dominante) per l'allele "veloce" del gene del corrispondente enzima o, che è più spesso osservato, trasportare copie di alleli funzionali. In questa categoria di persone vengono registrati bassi valori del rapporto tra la concentrazione del farmaco e la concentrazione del suo metabolita. Di conseguenza, la concentrazione di farmaci nel plasma sanguigno è insufficiente per ottenere un effetto terapeutico. A tali pazienti (metabolizzatori "iperattivi") vengono prescritte dosi di farmaci più elevate rispetto ai metabolizzatori "attivi". Se esiste un polimorfismo genetico dell'uno o dell'altro enzima di biotrasformazione, la distribuzione degli individui in base alla velocità di metabolismo dei substrati farmacologici di questo enzima acquisisce un bimodale (se ci sono 2 tipi di metabolizzatori) o trimodale (se ci sono 3 tipi di metabolizzatori) carattere.

Il polimorfismo è anche caratteristico dei geni che codificano per i trasportatori di farmaci, mentre la farmacocinetica dei farmaci può variare a seconda della funzione di questo trasportatore. Il significato clinico dei più importanti enzimi e trasportatori di biotrasformazione è discusso di seguito.

Induzione ed inibizione del sistema di biotrasformazione e dei trasportatori

L'induzione di un enzima o trasportatore di biotrasformazione è intesa come un aumento assoluto della sua quantità e (o) attività dovuto all'azione di un determinato agente chimico, in particolare un farmaco. Nel caso degli enzimi di biotrasformazione, questo è accompagnato da ipertrofia ER. Entrambi gli enzimi di fase I (isoenzimi del citocromo P-450) e di fase II di biotrasformazione (UDP-glucuronil transferasi, ecc.), così come i trasportatori di farmaci (glicoproteina-P, trasportatori di anioni organici e cationi) possono essere sottoposti a induzione. I farmaci che inducono enzimi e trasportatori di biotrasformazione non hanno evidenti somiglianze strutturali, ma sono caratterizzati da

le spine sono alcune caratteristiche comuni. Tali sostanze sono solubili nei grassi (lipofili); fungono da substrati per gli enzimi (che inducono) e hanno, molto spesso, una lunga emivita. L'induzione degli enzimi di biotrasformazione porta ad un'accelerazione della biotrasformazione e, di regola, ad una diminuzione dell'attività farmacologica e, di conseguenza, all'efficacia dei farmaci utilizzati insieme all'induttore. L'induzione dei trasportatori di farmaci può portare a vari cambiamenti nella concentrazione di farmaci nel plasma sanguigno, a seconda delle funzioni di questo trasportatore. Substrati diversi sono in grado di indurre enzimi di biotrasformazione e trasportatori di farmaci con peso molecolare, specificità del substrato, caratteristiche immunochimiche e spettrali differenti. Inoltre, ci sono differenze interindividuali significative nell'intensità dell'induzione degli enzimi di biotrasformazione e dei trasportatori di farmaci. Lo stesso induttore può aumentare l'attività di un enzima o di un trasportatore in individui diversi di 15-100 volte.

Principali tipi di induzione

Tipo di induzione "fenobarbitale": l'effetto diretto della molecola induttore sulla regione regolatrice del gene; questo porta all'induzione dell'enzima di biotrasformazione o del trasportatore di farmaci. Questo meccanismo è più caratteristico dell'autoinduzione. L'autoinduzione è intesa come un aumento dell'attività di un enzima che metabolizza uno xenobiotico sotto l'influenza dello xenobiotico stesso. L'autoinduzione è considerata un meccanismo adattativo sviluppato nel corso dell'evoluzione per l'inattivazione degli xenobiotici, compresi quelli di origine vegetale. Quindi, l'autoinduzione in relazione ai citocromi della sottofamiglia IIB ha fitoncide all'aglio - dialil solfuro. I barbiturici (induttori degli isoenzimi del citocromo P-450 3A4, 2C9, sottofamiglia IIB) sono tipici autoinduttori (tra le sostanze medicinali). Ecco perché questo tipo di induzione è chiamato "fenobarbital".

Tipo "Rifampicina-desametasone" - l'induzione degli isoenzimi 1A1, 3A4, 2B6 del citocromo P-450 e della glicoproteina-P è mediata dall'interazione della molecola induttrice con recettori specifici; recettore, recettore CAR. Collegandosi con questi recettori, gli induttori LS formano un complesso che, penetrando nel nucleo cellulare, colpisce

Regione regolatoria di un gene. Di conseguenza, si verifica l'induzione dell'enzima di biotrasformazione del farmaco, o trasportatore. Secondo questo meccanismo, le rifampine, i glucocorticoidi, l'erba di San Giovanni e alcune altre sostanze inducono gli isoenzimi del citocromo P-450 e la glicoproteina-P. Tipo "Etanolo": stabilizzazione della molecola dell'enzima di biotrasformazione del farmaco dovuta alla formazione di un complesso con alcuni xenobiotici (etanolo, acetone). Ad esempio, l'etanolo induce l'isoenzima 2E1 del citocromo P-450 in tutte le fasi della sua formazione: dalla trascrizione alla traduzione. Si ritiene che l'effetto stabilizzante dell'etanolo sia associato alla sua capacità di attivare il sistema di fosforilazione negli epatociti attraverso l'AMP ciclico. Secondo questo meccanismo, l'isoniazide induce l'isoenzima 2E1 del citocromo P-450. Il processo di induzione dell'isoenzima 2E1 del citocromo P-450 durante la fame e il diabete mellito è associato al meccanismo dell'“etanolo”; in questo caso i corpi chetonici agiscono come induttori dell'isoenzima 2E1 del citocromo P-450. L'induzione porta ad un'accelerazione della biotrasformazione dei substrati farmacologici degli enzimi corrispondenti e, di regola, a una diminuzione della loro attività farmacologica. Tra gli induttori, la rifampicina (induttore degli isoenzimi 1A2, 2C9, 2C19, 3A4, 3A5, 3A6, 3A7 del citocromo P-450; glicoproteina-P) e i barbiturici (induttori degli isoenzimi 1A2, 2B6, 2C8, 2C9, 2C19, 3A4) sono più spesso utilizzati nella pratica clinica., 3A5, 3A6, 3A7 citocromo P-450). Occorrono diverse settimane prima che si sviluppi l'effetto induttivo dei barbiturici. A differenza dei barbiturici, la rifampicina, come induttore, agisce rapidamente. L'effetto della rifampicina può essere rilevato dopo 2-4 giorni. L'effetto massimo del farmaco viene registrato dopo 6-10 giorni. L'induzione di enzimi o trasportatori di farmaci causata da rifampicina e barbiturici porta talvolta a una diminuzione dell'efficacia farmacologica di anticoagulanti indiretti (warfarin, acenocumarolo), ciclosporina, glucocorticoidi, ketoconazolo, teofillina, chinidina, digossina, fexofenadina e verapamil (questo richiede la correzione del regime posologico di questi farmaci (aumento della dose). Va sottolineato che quando l'induttore degli enzimi di biotrasformazione del farmaco viene annullato, la dose del farmaco combinato deve essere ridotta, poiché la sua concentrazione nel plasma sanguigno aumenta. Un esempio di tale interazione può essere considerato una combinazione di anticoagulanti indiretti e fenobarbital. Gli studi hanno dimostrato che nel 14% dei casi di sanguinamento durante il trattamento

gli anticoagulanti indiretti si sviluppano a seguito dell'abolizione dei farmaci che inducono gli enzimi di biotrasformazione.

Alcuni composti possono inibire l'attività degli enzimi di biotrasformazione e dei trasportatori di farmaci. Inoltre, con una diminuzione dell'attività degli enzimi che metabolizzano i farmaci, è possibile lo sviluppo di effetti collaterali associati alla circolazione a lungo termine di questi composti nel corpo. L'inibizione dei trasportatori di farmaci può portare a vari cambiamenti nella concentrazione di farmaci nel plasma sanguigno, a seconda delle funzioni di questo trasportatore. Alcune sostanze medicinali sono in grado di inibire sia gli enzimi della prima fase della biotrasformazione (isoenzimi del citocromo P-450) che della seconda fase della biotrasformazione (N-acetiltransferasi, ecc.), nonché i trasportatori di farmaci.

Principali meccanismi di inibizione

Legame alla regione regolatrice dell'enzima di biotrasformazione o del gene trasportatore di farmaci. Secondo questo meccanismo, gli enzimi di biotrasformazione del farmaco vengono inibiti sotto l'azione di una grande quantità del farmaco (cimetidina, fluoxetina, omeprazolo, fluorochinoloni, macrolidi, sulfamidici, ecc.).

Alcuni farmaci con un'elevata affinità (affinità) per alcuni isoenzimi del citocromo P-450 (verapamil, nifedipina, isradipina, chinidina) inibiscono la biotrasformazione di farmaci con un'affinità inferiore per questi isoenzimi. Questo meccanismo è chiamato interazione metabolica competitiva.

Inattivazione diretta degli isoenzimi del citocromo P-450 (gastoden r). Inibizione dell'interazione del citocromo P-450 con NADP-N-citocromo P-450 reduttasi (fumarocumarine di pompelmo e succo di lime).

Una diminuzione dell'attività degli enzimi di biotrasformazione dei farmaci sotto l'azione di opportuni inibitori porta ad un aumento della concentrazione plasmatica di questi farmaci (substrati per enzimi). In questo caso, l'emivita dei farmaci è prolungata. Tutto ciò provoca lo sviluppo di effetti collaterali. Alcuni inibitori agiscono simultaneamente su più isoenzimi di biotrasformazione. Possono essere necessarie grandi concentrazioni di inibitori per inibire più isoforme enzimatiche. Pertanto, il fluconazolo (un farmaco antimicotico) alla dose di 100 mg al giorno inibisce l'attività dell'isoenzima 2C9 del citocromo P-450. Con un aumento della dose di questo farmaco a 400 mg, si nota anche l'inibizione.

attività dell'isoenzima 3A4. Inoltre, maggiore è la dose dell'inibitore, più veloce (e maggiore) si sviluppa il suo effetto. L'inibizione si sviluppa generalmente più velocemente dell'induzione, di solito può essere registrata già 24 ore dopo la somministrazione degli inibitori. La velocità di inibizione dell'attività enzimatica è influenzata anche dalla via di somministrazione dell'inibitore del farmaco: se l'inibitore viene somministrato per via endovenosa, il processo di interazione avverrà più rapidamente.

Gli inibitori e gli induttori degli enzimi di biotrasformazione e dei trasportatori di farmaci possono servire non solo i farmaci, ma anche i succhi di frutta (Tabelle 5-10) e i rimedi erboristici (appendice 2)- tutto ciò è di importanza clinica quando si utilizzano farmaci che fungono da substrati per questi enzimi e trasportatori.

Tabella 5-10. Effetto dei succhi di frutta sull'attività del sistema di biotrasformazione e sui trasportatori di farmaci

5.6. BIOTRASFORMAZIONE EXTRAEEPATICA

Il ruolo dell'intestino nella biotrasformazione dei farmaci

L'intestino è considerato il secondo organo più importante (dopo il fegato) che svolge la biotrasformazione dei farmaci. Nella parete intestinale si svolgono sia reazioni di fase I che reazioni di fase II di biotrasformazione. La biotrasformazione dei farmaci nella parete intestinale è di grande importanza nell'effetto del primo passaggio (biotrasformazione presistemica). È già stato dimostrato il ruolo essenziale della biotrasformazione nella parete intestinale nell'effetto del primo passaggio di farmaci come la ciclosporina A, la nifedipina, il midazolam, il verapamil.

Enzimi di fase I della biotrasformazione dei farmaci nella parete intestinale

Tra gli enzimi della fase I della biotrasformazione del farmaco, gli isoenzimi del citocromo P-450 sono localizzati principalmente nella parete intestinale. Il contenuto medio di isoenzimi del citocromo P-450 nella parete intestinale umana è di 20 pmol/mg di proteine microsomiali (nel fegato - 300 pmol/mg di proteine microsomiali). È stato stabilito un modello chiaro: il contenuto degli isoenzimi del citocromo P-450 diminuisce dall'intestino prossimale a quello distale (Tabelle 5-11). Inoltre, il contenuto degli isoenzimi del citocromo P-450 è massimo nella parte superiore dei villi intestinali e minimo nelle cripte. L'isoenzima predominante del citocromo P-450 intestinale, CYP3A4, rappresenta il 70% di tutti gli isoenzimi del citocromo P-450 intestinale. Secondo diversi autori, il contenuto di CYP3A4 nella parete intestinale varia, il che è spiegato dalle differenze interindividuali nel citocromo P-450. Importanti sono anche i metodi di purificazione degli enterociti.

Tabella 5-11. Il contenuto dell'isoenzima 3A4 del citocromo P-450 nella parete intestinale e nel fegato umano

Nella parete intestinale sono stati identificati anche altri isoenzimi: CYP2C9 e CYP2D6. Tuttavia, rispetto al fegato, il contenuto di questi enzimi nella parete intestinale è insignificante (100-200 volte meno). Gli studi condotti hanno dimostrato un'attività metabolica insignificante, rispetto al fegato, degli isoenzimi del citocromo P-450 della parete intestinale (Tabelle 5-12). Come dimostrato da studi dedicati allo studio dell'induzione degli isoenzimi del citocromo P-450 della parete intestinale, l'inducibilità degli isoenzimi della parete intestinale è inferiore a quella degli isoenzimi del citocromo P-450 del fegato.

Tabella 5-12. Attività metabolica degli isoenzimi del citocromo P-450 nella parete intestinale e nel fegato

Enzimi di fase II della biotrasformazione dei farmaci nella parete intestinale

L'UDP-glucuroniltransferasi e la sulfotransferasi sono gli enzimi di biotrasformazione del farmaco di fase II più studiati situati nella parete intestinale. La distribuzione di questi enzimi nell'intestino è simile agli isoenzimi del citocromo P-450. Cappiello et al. (1991) hanno studiato l'attività dell'UDP-glucuroniltransferasi nella parete intestinale e nel fegato umani mediante la clearance metabolica di 1-naftolo, morfina ed etinilestradiolo (Tabelle 5-13). Gli studi hanno dimostrato che l'attività metabolica dell'UDP-glucuroniltransferasi nella parete intestinale è inferiore a quella dell'UDP-glucuroniltransferasi epatica. Un modello simile è anche caratteristico della glucuronidazione della bilirubina.

Tabella 5-13. Attività metabolica della UDP-glucuroniltransferasi nella parete intestinale e nel fegato

Cappiello et al. (1987) hanno anche studiato l'attività della sulfotransferasi nella parete intestinale e nel fegato mediante la clearance metabolica del 2-naftolo. I dati ottenuti indicano la presenza di differenze negli indicatori di clearance metabolica (inoltre, la clearance del 2-naftolo nella parete intestinale è inferiore a quella nel fegato). Nell'ileo, il valore di questo indicatore è 0,64 nmol/(minhmg), nel colon sigmoideo - 0,4 nmol/(minhmg), nel fegato - 1,82 nmol/(minhmg). Tuttavia, ci sono farmaci la cui solfatazione avviene principalmente nella parete intestinale. Questi includono, ad esempio, i β 2 -agonisti: terbutalina e isoprenalina (Tabella 5-14).

Pertanto, nonostante un certo contributo alla biotrasformazione delle sostanze medicinali, la parete intestinale è significativamente inferiore al fegato in termini di capacità metabolica.

Tabella 5-14. Clearance metabolica di terbutalina e isoprenalina nella parete intestinale e nel fegato

Il ruolo dei polmoni nella biotrasformazione dei farmaci

I polmoni umani contengono sia enzimi di biotrasformazione di fase I (isoenzimi del citocromo P-450) che enzimi di fase II.

(epossido idrolasi, UDP-glucuronil transferasi, ecc.). Nel tessuto polmonare umano, è stato possibile identificare vari isoenzimi del citocromo P-450: CYP1A1, CYP1B1, CYP2A, CYP2A10, CYP2A11, CYP2B, CYP2E1, CYP2F1, CYP2F3. Il contenuto totale di citocromo P-450 nei polmoni umani è 0,01 nmol/mg di proteine microsomiali (questo è 10 volte inferiore a quello nel fegato). Ci sono isoenzimi del citocromo P-450 che sono espressi prevalentemente nei polmoni. Questi includono CYP1A1 (trovato nell'uomo), CYP2B (nei topi), CYP4B1 (nei ratti) e CYP4B2 (nei bovini). Questi isoenzimi sono di grande importanza nell'attivazione biologica di numerosi agenti cancerogeni e composti pulmonotossici. Le informazioni sul coinvolgimento del CYP1A1 nell'attivazione biologica degli IPA sono presentate sopra. Nei topi, l'ossidazione dell'idrossitoluene butilato da parte dell'isoenzima CYP2B porta alla formazione di un metabolita elettrofilo pneumotossico. Gli isoenzimi CYP4B1 dei ratti e CYP4B2 dei bovini promuovono l'attivazione biologica del 4-ipomenolo (il 4-ipomenolo è un potente furanoterpenoide pneumotossico del fungo della patata cruda). È stato il 4-impomenolo a causare la mortalità di massa dei bovini negli anni '70 negli Stati Uniti e in Inghilterra. Allo stesso tempo, il 4-ipomenolo, ossidato dall'isoenzima CYP4B2, ha causato la polmonite interstiziale, che ha portato alla morte.

Pertanto, l'espressione di specifici isoenzimi nei polmoni spiega la pulmonotossicità selettiva di alcuni xenobiotici. Nonostante la presenza di enzimi nei polmoni e in altre parti del tratto respiratorio, il loro ruolo nella biotrasformazione delle sostanze medicinali è trascurabile. La tabella mostra gli enzimi di biotrasformazione dei farmaci presenti nel tratto respiratorio umano (Tabelle 5-15). Determinare la localizzazione degli enzimi di biotrasformazione nel tratto respiratorio è difficile a causa dell'uso dell'omogeneizzato polmonare negli studi.

Tabella 5-15. Enzimi di biotrasformazione presenti nel tratto respiratorio umano

Il ruolo dei reni nella biotrasformazione dei farmaci

Gli studi condotti negli ultimi 20 anni hanno dimostrato che i reni sono coinvolti nel metabolismo di xenobiotici e farmaci. In questo caso, di regola, c'è una diminuzione dell'attività biologica e farmacologica, tuttavia, in alcuni casi, è possibile anche il processo di attivazione biologica (in particolare la bioattivazione di agenti cancerogeni).

Nei reni sono stati trovati sia gli enzimi della prima fase di biotrasformazione che gli enzimi della seconda fase. Inoltre, gli enzimi di biotrasformazione sono localizzati sia nella corteccia che nel midollo dei reni (Tabelle 5-16). Tuttavia, come hanno dimostrato gli studi, un numero maggiore di isoenzimi del citocromo P-450 contiene esattamente lo strato corticale dei reni e non il midollo. Il contenuto massimo di isoenzimi del citocromo P-450 è stato trovato nei tubuli renali prossimali. Pertanto, i reni contengono l'isoenzima CYP1A1, precedentemente considerato specifico per i polmoni, e CYP1A2. Inoltre, questi isoenzimi nei reni sono soggetti all'induzione della PAH (ad esempio, da parte del β-naftovlavone, 2-acetilaminoflurina) allo stesso modo del fegato. L'attività del CYP2B1 è stata trovata nei reni, in particolare è stata descritta l'ossidazione del paracetamolo (acetaminofene ♠) nei reni sotto l'azione di questo isoenzima. Successivamente, è stato dimostrato che è la formazione del metabolita tossico N-acetibenzachinoneimina nei reni sotto l'influenza del CYP2E1 (simile al fegato) la ragione principale dell'effetto nefrotossico di questo farmaco. Con l'uso combinato di paracetamolo con induttori del CYP2E1 (etanolo, testosterone, ecc.), il rischio di danno renale aumenta più volte. L'attività del CYP3A4 nei reni non è sempre registrata (solo nell'80% dei casi). Va notato che il contributo degli isoenzimi renali del citocromo P-450 alla biotrasformazione delle sostanze medicinali è modesto e, a quanto pare, nella maggior parte dei casi non ha significato clinico. Tuttavia, per alcuni farmaci, la trasformazione biochimica nei reni è la principale via di biotrasformazione. Gli studi hanno dimostrato che il tropisetron p (un farmaco antiemetico) viene ossidato principalmente nei reni sotto l'azione degli isoenzimi CYP1A2 e CYP2E1.

Tra gli enzimi della II fase della biotrasformazione nei reni, vengono spesso determinati l'UDP-glucuronil transferasi e la β-liasi. Va notato che l'attività della β-liasi nei reni è maggiore che nel fegato. La scoperta di questa caratteristica ha permesso di sviluppare alcuni "profarmaci", la cui attivazione produce meta-

dolore, agendo selettivamente sui reni. Quindi, hanno creato un farmaco citostatico per il trattamento della glomerulonefrite cronica - S-(6-purinil)-L-cisteina. Questo composto, inizialmente inattivo, viene convertito nei reni dall'azione della β-liasi in 6-mercaptopurina attiva. Pertanto, la 6-mercuptopurina ha un effetto esclusivamente sui reni; questo riduce significativamente la frequenza e la gravità delle reazioni avverse al farmaco.

Farmaci come paracetamolo (acetaminofene ♠), zidovudina (azidotimidina ♠), morfina, sulfametasone p, furosemide (lasix ♠) e cloramfenicolo (levomicetina ♠) subiscono glucuronidazione nei reni.

Tabella 5-16. Distribuzione degli enzimi di biotrasformazione dei farmaci nei reni (Lohr et al., 1998)

* - il contenuto dell'enzima è significativamente più alto.

Letteratura

Kukes V.G. Metabolismo dei farmaci: aspetti clinici e farmacologici. - M.: Reafarm, 2004. - S. 113-120.

Seredenin S.B. Lezioni di farmacogenetica. - M.: MIA, 2004. -

Diasio RB, Beavers TL, Carpenter JT Deficit familiare della diidropirimidina deidrogenasi: basi biochimiche per la pirimidinemia familiare e grave tossicità indotta dal 5-fluorouracile // J. Clin. Investire. - 1988. - Vol. 81.-

Lemoine A., Daniel A., Dennison A., Kiffel L. et al. FK 506 tossicità renale e mancanza di citocromo P-450 3A rilevabile nell'innesto di fegato di un paziente sottoposto a trapianto di fegato // Epatologia. - 1994. - Vol. 20. - P. 1472-1477.

Lewis DFV, Dickins M., Eddershaw PJ et al. Specificità del substrato del citocromo-P450, modelli strutturali del substrato e geometrie del sito attivo dell'enzima // Metabol del farmaco. interazione farmacologica. - 1999. - Vol. 15. - P. 1-51.

L'interazione di una serie di sostanze medicinali nel processo della loro distribuzione nell'organismo può essere considerata come uno degli stadi farmacocinetici importanti che ne caratterizza la biotrasformazione, portando nella maggior parte dei casi alla formazione di metaboliti.

Metabolismo (biotrasformazione) - il processo di modifica chimica delle sostanze medicinali nel corpo.

Le reazioni metaboliche sono suddivise in non sintetico(quando le sostanze medicinali subiscono trasformazioni chimiche, ossidazione, riduzione e scissione idrolitica o più di queste trasformazioni) - I fase del metabolismo e sintetico(reazione di coniugazione, ecc.) - II fase. Di solito, le reazioni non sintetiche sono solo le fasi iniziali della biotrasformazione e i prodotti risultanti possono partecipare a reazioni sintetiche e quindi essere eliminati.

I prodotti di reazioni non sintetiche possono avere attività farmacologica. Se l'attività è posseduta non dalla sostanza stessa introdotta nell'organismo, ma da qualche metabolita, allora si parla di profarmaco.

Alcune sostanze medicinali i cui prodotti metabolici hanno attività terapeuticamente importante
sostanza medicinale	Metabolita attivo
allopurinolo	Alloxantina
Amitriptilina	Nortriptilina
Acido acetilsalicilico*	Acido salicilico
Acetoesammide	Idrossiesammide
Glutetimmide	4-idrossiglutetimmide
Diazelam	Desmetildiazepam
Digitossina	Digossina
Imipramina	Desipramina

Cortisone	Idrocortisone
Lidocaina	Desettillidocaina
Metildopa	Metilnorepinefrina
Prednisone*	Prednisolone
propranololo	4-idrossiprolranololo
Spironolattone	cannone
Trimeperidina	Normeperidina
Fenacetina*	Acetaminofene
Fenilbutazone	ossifenbutazone
Flurazepam	Desetilflurazepam
Cloralio Idrato*	Tricloroetanolo
Clordiazepossido	Desmetilclordiazepossido
* profarmaci, l'effetto terapeutico è principalmente i prodotti del loro metabolismo.

Le reazioni metaboliche non sintetiche delle sostanze medicinali sono catalizzate dai sistemi enzimatici microsomiali del reticolo endoplasmatico del fegato o dai sistemi enzimatici non microsomiali. Queste sostanze includono: anfetamina, warfarin, imipramina, meprobamato, procainamide, fenacetina, fenitoina, fenobarbital, chinidina.

Nelle reazioni sintetiche (reazioni di coniugazione), un farmaco o un metabolita è il prodotto di una reazione non sintetica, che si combina con un substrato endogeno (acido glucuronico, solforico, glicina, glutammina) per formare coniugati. Di norma, non hanno attività biologica e, essendo composti altamente polari, sono ben filtrati, ma scarsamente riassorbiti nei reni, il che contribuisce alla loro rapida escrezione dall'organismo.

Le reazioni di coniugazione più comuni sono: acetilazione(la principale via di metabolismo delle sulfamidici, nonché idralazina, isoniazide e procainamide); solfatazione(reazione tra sostanze con gruppi fenolici o alcolici e solfato inorganico. La fonte di quest'ultimo può essere acidi solforati, come la cisteina); metilazione(alcune catecolamine, niacinamide, tiouracile sono inattivate). Nella tabella sono riportati esempi di vari tipi di reazioni dei metaboliti delle sostanze medicinali.

Tipi di reazioni del metabolismo dei farmaci
Tipo di reazione	sostanza medicinale
I. REAZIONI NON SINTETICHE (catalizzate dal reticolo endoplasmatico o da enzimi non microsomiali)
Ossidazione
Idrossilazione alifatica, o ossidazione della catena laterale di una molecola	Thiolental, metohexital, pentazocina
Idrossilazione aromatica, o idrossilazione di un anello aromatico	Anfetamina, lidocaina, acido salicilico, fenacetina, fenilbutazone, clorpromazina
O-dealchilazione	fenacetina, codeina
N-dealchilazione	Morfina, codeina, atropina, imipramina, isoprenalina, ketamina, fentanil
S-dealchilazione	Derivati dell'acido barbiturico
N-ossidazione	Aminazina, imipramina, morfina
S-ossidazione	Aminazin
Deaminazione	Fenammina, isgamina
Desolforazione	tiobarbiturici, tioridazina
dealogenazione	Alotano, metossiflurano, enflurano
Recupero
Restauro del gruppo azo	Sulfanilammide
Recupero del gruppo nitro	Nitrazepam, cloramfenicolo
Recupero degli acidi carbossilici	Prednisolone
Riduzione catalizzata dall'alcol deidrogenasi	Etanolo, cloralio idrato
Idrolisi dell'etere	Acido acetilsalicilico, norzpinefrina, cocaina, procainamide
Idrolisi ammidica	Lidocaina, pilocarpina, isoniazide novocainamide fentanil
II. REAZIONI SINTETICHE
Coniugazione con acido glucuronico	Acido salicilico, morfina, paracetamolo, nalorfina, sulfamidici
coniugazione con solfati	Isoprenalina, morfina, paracetamolo, salicilamide
Coniugazione con amminoacidi:
glicina	acido salicilico, acido nicotinico
glugatione	acido isonicotinico
glutammina	Paracetamolo
Acetilazione	Novocainamide, sulfamidici
metilazione	Noradrenalina, istamina, tiouracile, acido nicotinico

La trasformazione di alcune sostanze medicinali assunte per via orale dipende in modo significativo dall'attività degli enzimi prodotti dalla microflora intestinale, dove vengono idrolizzati i glicosidi cardiaci instabili, il che riduce notevolmente il loro effetto cardiaco. Gli enzimi prodotti da microrganismi resistenti catalizzano reazioni di idrolisi e acetilazione, a causa delle quali gli agenti antimicrobici perdono la loro attività.

Ci sono esempi in cui l'attività enzimatica della microflora contribuisce alla formazione di sostanze medicinali che esibiscono la loro attività. Pertanto, il ftalazolo (ftalilsulfatiazolo) all'esterno del corpo praticamente non mostra attività antimicrobica, ma sotto l'influenza degli enzimi della microflora intestinale viene idrolizzato con la formazione di norsulfazolo e acido ftalico, che hanno un effetto antimicrobico. Con la partecipazione di enzimi della mucosa intestinale, la reserpina e l'acido acetilsalicilico vengono idrolizzati.

Tuttavia, l'organo principale dove avviene la biotrasformazione delle sostanze medicinali è il fegato. Dopo l'assorbimento nell'intestino, entrano nel fegato attraverso la vena porta, dove subiscono trasformazioni chimiche.

I farmaci e i loro metaboliti entrano nella circolazione sistemica attraverso la vena epatica. La combinazione di questi processi è chiamata "effetto di primo passaggio", o eliminazione presistemica, per cui la quantità e l'efficacia di una sostanza che entra nella circolazione generale possono cambiare.

Sostanze medicinali con un "effetto di primo passaggio" attraverso il fegato
Alprenolo	Cortisone	oxprenololo
Aldosterone	Labetalolo	nitrati organici
Acido acetilsalicilico	Lidocaina	Pentazocina
Verapamil	metoprololo	prolranololo
Idralazina	Moracizin	Reserpina
Isoprenalina		Fenacetina
Imipramina	metoclopamid	Fluorouracile
Isoprenalina	Metiltestosterone

Va tenuto presente che quando i farmaci vengono assunti per via orale, la loro biodisponibilità è individuale per ciascun paziente e varia per ciascun farmaco. Le sostanze che subiscono significative trasformazioni metaboliche durante il primo passaggio nel fegato potrebbero non avere un effetto farmacologico, ad esempio lidocaina, nitroglicerina. Inoltre, il metabolismo di primo passaggio può essere effettuato non solo nel fegato, ma anche in altri organi interni. Ad esempio, la clorpromazina è metabolizzata più estesamente nell'intestino che nel fegato.

Il corso dell'eliminazione presistemica di una sostanza è spesso influenzato da altre sostanze medicinali. Ad esempio, la clorpromazina riduce "l'effetto di primo passaggio" del propranololo, di conseguenza aumenta la concentrazione di β-bloccante nel sangue.

L'assorbimento e l'eliminazione presistemica determinano la biodisponibilità e, in larga misura, l'efficacia dei farmaci.

Il ruolo principale nella biotrasformazione delle sostanze medicinali è svolto dagli enzimi del reticolo endoplasmatico delle cellule del fegato, che sono spesso chiamati enzimi microsomiali. Sono noti più di 300 farmaci che possono modificare l'attività degli enzimi microsomiali.. Vengono chiamate sostanze che aumentano la loro attività induttori.

Gli induttori degli enzimi epatici sono: sonniferi(barbiturici, cloralio idrato), tranquillanti(diazepam, clordiazepossido, meprobamato), antipsicotici(clorpromazina, trifluoperazina), anticonvulsivanti(fenitoina) antinfiammatorio(fenilbutazone), alcuni antibiotici(rifampicina), diuretici(spironolattone), ecc.

Additivi alimentari, piccole dosi di alcol, caffè, insetticidi clorurati (diclorodifeniltricloroetano (DDT), esaclorano) sono anche considerati induttori attivi dei sistemi enzimatici epatici. A piccole dosi, alcuni farmaci, come il fenobarbital, il fenilbutazone, i nitrati, possono stimolare il proprio metabolismo (autoinduzione).

Con la nomina congiunta di due sostanze medicinali, una delle quali induce gli enzimi epatici, e la seconda viene metabolizzata nel fegato, la dose di quest'ultima deve essere aumentata e, quando l'induttore viene annullato, ridotta. Un classico esempio di tale interazione è la combinazione di anticoagulanti indiretti e fenobarbital. Studi speciali hanno dimostrato che nel 14% dei casi la causa del sanguinamento nel trattamento degli anticoagulanti è l'abolizione dei farmaci che inducono gli enzimi microsomiali del fegato.

L'antibiotico rifampicina ha un'attività di induzione molto elevata degli enzimi epatici microsomiali e un po 'meno - fenitoina e meprobamato.

Il fenobarbital e altri induttori degli enzimi epatici non sono raccomandati per l'uso in combinazione con paracetamolo e altri farmaci i cui prodotti di biotrasformazione sono più tossici dei composti originari. A volte gli induttori degli enzimi epatici vengono utilizzati per accelerare la biotrasformazione di composti (metaboliti) estranei all'organismo. Quindi il fenobarbital, che promuove la formazione di glucuronidi, può essere usato per trattare l'ittero con coniugazione alterata della bilirubina con l'acido glucuronico.

L'induzione di enzimi microsomiali deve spesso essere considerata un fenomeno indesiderabile, poiché l'accelerazione della biotrasformazione del farmaco porta alla formazione di composti inattivi o meno attivi e ad una diminuzione dell'effetto terapeutico. Ad esempio, la rifampicina può ridurre l'efficacia del trattamento con glucocorticosteroidi, che porta ad un aumento della dose di un farmaco ormonale.

Molto meno frequentemente, a seguito della biotrasformazione della sostanza medicinale, si formano composti più attivi In particolare, durante il trattamento con furazolidone, la diidrossietilidrazina si accumula nell'organismo per 4-5 giorni, che blocca la monoamino ossidasi (MAO) e l'aldeide deidrogenasi , che catalizza l'ossidazione delle aldeidi in acidi. Pertanto, i pazienti che assumono furazolidone non devono bere alcolici, poiché la concentrazione nel sangue di acetaldeide, che è formata dall'alcol etilico, può raggiungere un livello in cui si sviluppa un pronunciato effetto tossico di questo metabolita (sindrome dell'acetaldeide).

Le sostanze medicinali che riducono o bloccano completamente l'attività degli enzimi epatici sono chiamate inibitori.

I farmaci che inibiscono l'attività degli enzimi epatici includono analgesici narcotici, alcuni antibiotici (actinomicina), antidepressivi, cimetidina, ecc. Come risultato dell'uso di una combinazione di farmaci, uno dei quali inibisce gli enzimi epatici, il tasso metabolico di un altro farmaco è rallentato, il suo sangue e il rischio di effetti collaterali. Pertanto, l'antagonista del recettore dell'istamina H 2, la cimetidina, inibisce in modo dose-dipendente l'attività degli enzimi epatici e rallenta il metabolismo degli anticoagulanti indiretti, aumentando la probabilità di sanguinamento, nonché dei β-bloccanti, che porta a grave bradicardia e ipotensione arteriosa. Possibile inibizione del metabolismo degli anticoagulanti ad azione indiretta da parte della chinidina. Gli effetti collaterali che si sviluppano con questa interazione possono essere gravi. Il cloramfenicolo inibisce il metabolismo di tolbutamide, difenilidantoina e neodicumarina (etil biscumacetato). È stato descritto lo sviluppo del coma ipoglicemico in terapia combinata con cloramfenicolo e tolbutamide. Sono noti casi fatali con la nomina simultanea di pazienti con azatioprina o mercaptopurina e allopurinolo, che inibisce la xantina ossidasi e rallenta il metabolismo dei farmaci immunosoppressori.

La capacità di alcune sostanze di interrompere il metabolismo di altre è talvolta particolarmente utilizzata nella pratica medica. Ad esempio, il disulfiram è usato nel trattamento dell'alcolismo. Questo farmaco blocca il metabolismo dell'alcol etilico nella fase dell'acetaldeide, il cui accumulo provoca disagio. Anche il metronidazolo e gli agenti antidiabetici del gruppo dei derivati della sulfonilurea agiscono in modo simile.

Una sorta di blocco dell'attività enzimatica viene utilizzata in caso di avvelenamento con alcol metilico, la cui tossicità è determinata dalla formaldeide formata nel corpo sotto l'influenza dell'enzima alcol deidrogenasi. Catalizza anche la conversione dell'alcol etilico in acetaldeide e l'affinità dell'enzima per l'alcol etilico è maggiore che per l'alcol metilico. Pertanto, se entrambi gli alcoli sono nel mezzo, l'enzima catalizza principalmente la biotrasformazione dell'etanolo e la formaldeide, che ha una tossicità molto più elevata dell'acetaldeide, si forma in una quantità minore. Pertanto, l'alcol etilico può essere usato come antidoto (antidoto) per l'avvelenamento da alcol metilico.

L'alcol etilico modifica la biotrasformazione di molte sostanze medicinali. Il suo uso singolo blocca l'inattivazione di vari farmaci e può potenziarne l'azione. Nella fase iniziale dell'alcolismo, l'attività degli enzimi epatici microsomiali può aumentare, il che porta ad un indebolimento dell'azione dei farmaci a causa dell'accelerazione della loro biotrasformazione. Al contrario, nelle fasi successive dell'alcolismo, quando molte funzioni epatiche sono compromesse, va tenuto presente che l'effetto dei farmaci la cui biotrasformazione è compromessa nel fegato può aumentare notevolmente.

L'interazione dei farmaci a livello del metabolismo può essere realizzata attraverso un cambiamento nel flusso sanguigno epatico. È noto che i fattori che limitano il metabolismo dei farmaci con un pronunciato effetto di eliminazione primaria (propranololo, verapamil, ecc.) sono la quantità di flusso sanguigno epatico e, in misura molto minore, l'attività degli epatociti. A questo proposito, qualsiasi sostanza medicinale che riduce la circolazione epatica regionale, riduce l'intensità del metabolismo di questo gruppo di farmaci e aumenta il loro contenuto nel plasma sanguigno.

CATEGORIE

Selezione

Ultrasuoni delle estremità

Tipi di ultrasuoni

ecografia addominale

ecografia del torace

ARTICOLI POPOLARI

	Dieci segni dell'amore di un uomo per una donna - Comportamento di un amante
	Quattro fasi della vita e della morte in Ayurveda
	I segni più romantici e amorevoli dello zodiaco
	Come capire che una donna non ti ama (indica che è ora di cercarne una nuova)?
	"White Noise" e trattative con il mondo dei morti

2022 "kingad.ru" - esame ecografico di organi umani