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Ejercicio Procesos metabólicos en los fármacos CYP450, Ejercicios de Química Farmaceútica

APUNTE- PREGUNTAS. Explicado de forma clara y concisa, incluye lo esencial sobre las enzimas del citocromo P450 (CYP450), protagonistas clave en la biotransformación de medicamentos.

Tipo: Ejercicios

2024/2025

A la venta desde 09/06/2025

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Universidad Autónoma de Campeche
FACULTAD DE CIENCIAS QUÍMICO-BIOLÓGICAS
LICENCIATURA EN QUÍMICO FARMACÉUTICO BIÓLOGO
QUÍMICA FARMACÉUTICA
TRABAJO QUE ENTREGAR:
Ejercicio Procesos metabólicos en los fármacos
4 SEMESTRE. GRUPO A
FECHA DE ENTREGA
30 de abril del 2025
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¡Descarga Ejercicio Procesos metabólicos en los fármacos CYP450 y más Ejercicios en PDF de Química Farmaceútica solo en Docsity!

Universidad Autónoma de Campeche

FACULTAD DE CIENCIAS QUÍMICO-BIOLÓGICAS

LICENCIATURA EN QUÍMICO FARMACÉUTICO BIÓLOGO

QUÍMICA FARMACÉUTICA

TRABAJO QUE ENTREGAR:

Ejercicio Procesos metabólicos en los fármacos

4 SEMESTRE. GRUPO A

FECHA DE ENTREGA

30 de abril del 2025

¿QUÉ ES EL CYP450 Y CÚAL ES SU FUNCION?

Se trata de una serie de enzimas no integrados en las vías del metabolismo

energético o intermediario del organismo y cuyos substratos son los

xenobióticos. Su función es la de convertir los xenobióticos en moléculas

más polares, más hidrosolubles y, por tanto, más fácilmente excretables.

El papel de estos enzimas es clave para la supervivencia celular. De no

existir tales vías metabólicas, una vez en el interior del organismo los

xenobióticos tenderían a acumularse alterando el equilibrio celular y

provocando alteraciones funcionales e incluso la muerte celular.

¿PORQUÉ EL CYP450 JUEGA UN PAPEL MUY IMPORTANTE EN LA

FARMACOGENÉTICA Y EN LA TOXICOLOGÍA AMBIENTAL?

El complejo enzimático CYP450 presenta una enorme versatilidad

funcional, tanto por la variedad de procesos que cataliza como por la gran

diversidad de sustratos que puede transformar. Esta característica lo

convierte en un elemento clave en la farmacogenética y la toxicología

ambiental.

Durante la fase oxidativa del metabolismo de ciertos fármacos, algunos

compuestos tienen la capacidad de aumentar o disminuir la actividad de

las enzimas del CYP450. Esto influye directamente en la forma en que una

persona metaboliza los medicamentos, lo que lo convierte en un

biomarcador de gran importancia para valorar la exposición, el efecto y la

susceptibilidad de los individuos frente a diferentes sustancias.

En el contexto de la toxicología ambiental, el CYP450 también interviene

en la biotransformación de xenobióticos ambientales, convirtiéndolos en

compuestos menos tóxicos o en algunos casos, en sustancias más dañinas.

Además, no solo realiza reacciones de oxidación, sino también de

En la fase II, intervienen transferasas que actúan sobre los Xbs o sobre los

metabolitos generados en la fase I. Estas enzimas los combinan mediante

reacciones de conjugación (como la glucuronoconjugación, sulfonación o

acetilación) con moléculas endógenas polares (ácido glucurónico, sulfatos,

acetatos, glutatión o algunos aminoácidos), facilitando así su transporte

por el organismo y su rápida excreción, principalmente por orina o bilis

MENCIONA LAS PRINCIPALES ENZIMAS CITOCROMO P450 HUMANAS

METABOLIZADORAS DE XENOBIOTICOS Y SUS SUSTRATOS, INHIBIDORES E

INDUCTORES

FAMILIA

CYP

ENZIM

A SUSTRATOS^ INHIBIDORES^ INDUCTORES

CYP Subfamili a 1A Subfamili a 1B

1A

1A

1B

Hidrocarburos aromáticos policíclicos, benzo(a) pireno, dioxinas halogenadas, estrógenos, ácidos araquidónico y retinóico. 7-etoxiresorufina* (sustrato de toda la subfamilia 1A), metoxiresorufina, nitrosaminas, aflotoxina B1, cafeina, teofilina, fenacetina (O- demetilación), paracetamol, olanzapina, propanolol. Algunos hidrocarburos aromaticos policiclicos, aminas heterociclicas, 17-B estradiol. Fluvoxamina, fluoxetina, cifrofloxacina, furafillina, 7-8-benzoflavona, metoxalem. Dietilditiocarbamat o, metoxalem. Ligandos del receptor nuclear Ah, fenitoína, omeprazol, rifampicina, compuestos idólicos naturales. Fármacos antiepilécticos

CYP Subfamili a 2A Subfamili a 2B Subfamili a 2C

2A

2B

2C

2C

2C

Cumarina* (3 y 7- hidroxilación), nicotina, metilnitrosamino-1-(3- piridil)-1-butanona (nitrosamina del humo de tabaco), aflotoxina B1. Pentoxy resorufina, fenobarbital Ciclofosfamida (4- hidroxilación). ifosfamida, S- mefenitoina (N- demetilación), 7-bencil- oxiresorufina,algunos barbitúricos, 7-etoxi-4- trifluorometilcumarina, aflotoxina B1, bupropión, diazepam, nitrosaminas, efavirenz, metadona. Tolbutamina* (sustrato de toda la familia 2C), paclitaxel, ácido retinóico, retinol. Antiinflamatorios no esteroideos (diclofenaco, ibuprofeno), anticoagulantes (S-warfarina, acenocumarol). sulfonilureas, fenitoina, hidrocarburos aromáticos policiclicos, ácido araquidónico. S-mefenitoina* (4- hidroxilación), inhibidores de transportadores de protones (omeprazol, lanzoprazol). Fluoxetina, tiopepa, sertralina, clopidogrel, ticlopidina, cloranfenicol. Sulfafenazol Sulfafenazol, ketoconazol, fluconazol, metronidazol, fluvoxamina Dietilditiocarbamat o, fluvoxamina, fluoxetina, ritonavir. sertraline. Fenobarbital, rifampicina Rifampicina, secobarbital, fenitoina Rifampicina

CYP Subfamili a 3A

3A

tetracloruro de carbono, benceno, acetona, nitrosaminas Diazepam* (sustrato de toda la familia 3A), midazolam, flunitrazepam, clonazepan, triazolam (benzodiacepinas) dextrometorfan (N- demetilación), eritromicina, nifedipino*, diltiazen, verapamilo, felodipino (bloqueadores de canales de calcio) lidocaina (anestésico), ciclosporina A, tracolimus, sirolimus (inmunosupresores) 17ª-etnilestradiol (estrógeno de reemplazo), tamoxifeno, ciclofosfamida, doxetacel, doxorrubicina, etopósido, iofosfamida, paclitaxel, etc. (quimioterapéuticos) ketoconazol, itraconazol, clotrimazol (azoles antifúngicos), lovastatina, atorvastatina, simvastatina (estatinas), dapsona, metadona (N- demetilación), quinina, testosterona (6-B- hidroxilación), progesterona, cortisol, Troleandomicina, ketoconazol, fluvoxamina, ciprofloxacina, ritonavir, itraconazol, amiodarona, cimetidina, diltiazem, ciclosporina, quercetina, metronidazol, efavirenz, fluoxetina, verapamilo, entre otros. glucocorticoi- des y otros.

3A

alcaloides de la vinca y muchos otros. Mismo patrón de sustratos que CYP3A

DESCRIBE LA ESTRUCTURA DEL CITOCROMO P

La molécula del citocromo P450 está constituida por una combinación de

regiones en α-hélice y en hojas plegadas (láminas β), principalmente en la

región de la proteína que rodea al grupo hemo. Las regiones más variables

corresponden a los lugares de anclaje a la membrana o de unión y

reconocimiento de sustratos, denominadas SRSs (substrate recognition

sites), que son seis en total.

La región del grupo hemo está altamente conservada, ya que corresponde

al centro catalítico de la enzima y refleja un mecanismo común de

transferencia de electrones y protones y de activación de O₂. Sin embargo,

existe una divergencia considerable en los sitios activos, lo cual hace que

los espacios ocupados por los sitios activos del CYP450 humano varíen

hasta siete veces y que algunas enzimas puedan actuar sobre dos

sustratos diferentes.

La enzima se mantiene anclada a la membrana por una hélice hidrofóbica

cercana al extremo N-terminal, lo que hace que la mayor parte de la

proteína esté situada hacia la cara citosólica de la membrana. Esta hélice

transmembrana está seguida, por lo general, de una serie de aminoácidos

básicos, cuyos residuos interaccionan con las cargas negativas de los

lípidos de la membrana.

Además, el monóxido de carbono puede unirse al hierro ferroso (forma

reducida) del grupo hemo, formando un complejo Fe²⁺–CO que produce un

cambio en el máximo de absorbancia del grupo hemo (pico de Soret) a 450

nm, propiedad que dio origen a su nombre. Son proteínas celulares (cito),

coloreadas (cromo), con un pigmento (P) que absorbe luz a una longitud de

onda de 450 nm

Figura 3. Localización del sistema citocromo P-450 en la membrana del

retículo endoplásmico

MENCIONA LAS PRINCIPALES ENZIMAS CITOCROMO P450 EN HIGADO

HUMANO METABOLIZADORAS DE FÁRMACOS

Se estima que alrededor del 70 % de los CYP450 hepáticos pertenecen a

las familias 1, 2 y 3; las cuales son las que catalizan la mayor parte de las

reacciones de biotransformación de Xbs.

Las principales enzimas citocromo P450 en hígado humano

metabolizadoras de fármacos son las siguientes:

CYP 0 CONTENID O HEPÁTICO

VARIABILIDAD INTERINDIVIDU AL

EXPRESIÓN FÁRMACOS METABOLIZAD OS POR ENZIMAS (%)

ACTIVIDAD DE PRECARCINÓGENO S

1A2 10% 30 Inducible y

polimórfico

3( 1A1/2) Sí

2A6 5% 100 Inducible y

polimórfico

3 Sí

2B6 3-5% 50 Inducible y

polimórfico

3 Sí

2C8 <1% 30

Polimórfico

12( 2C8/9)

2C9 15% 30 Inducible y

polimórfico

2C19 4% 30 Inducible

y

polimórfic

o

2D6 2-5% 200 Polimórfic

o

2E1 7-10% 50 Inducible y

polimórfico

1 Sí

3A4 30-40% 80 Inducible y

polimórfico

50 Sí

3A5 10-30% >10 Inducible y

polimórfico

* Estimación del contenido relativo en hígado humano de cada enzima

P450 con respecto al contenido total del citocromo P450.

** Variabilidad de los niveles de cada enzima en el hígado de diferentes

individuos.

*** Estimación de la participación de cada enzima en el metabolismo de

fármacos en el hombre.

Existen otras enzimas CYP450 que intervienen en la transformación de

compuestos endógenos como ácidos biliares, ácidos grasos, esteroides,

prostaglandinas y leucotrienos, cumpliendo funciones fisiológicas

esenciales en el organismo. Un ejemplo son las enzimas de la subfamilia

4A, entre ellas CYP4A9 y CYP4A11 en humanos, que se encuentran en alta

proporción en el hígado y participan específicamente en el metabolismo

de ácidos grasos, como el ácido araquidónico.