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Expobiofarmacia metabolismo

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Page 1: Expobiofarmacia metabolismo
Page 2: Expobiofarmacia metabolismo

INTRODUCCIÓN:El primer estudio fue llevado a cabo por AlexanderCure en 1841.

En 1950 se descubrió diversas enzimas y losmecanismos implicados en la biotransformación defármacos.

En los años 60 se relaciono diferencias metabólicascon diferentes efectos farmacológicos.

En los años 70 se desarrollaron los modelos deeliminación hepática, se apresio la importancia delpolimorfismo genético, aumentó el conocimiento sobreisoformas especificas de enzimas y se introdujo elconcepto de medicamento marcadores delfuncionalismo hepático.

Page 3: Expobiofarmacia metabolismo

Conceptos y características generales

El metabolismo o biotransformación es una

alteración en la estructura química del fármaco que

ocurre en virtud de la permanencia de el mismo en un sistema biológico.

*Una única enzima puedemetabolizar una granvariedad de compuestosquímicamente diferentes.*Multidisciplinaridadenzimática: distintasenzimas pueden participaren la biotrasformación deun fármaco único.*Polifuncionalidad delsustrato y un fármacodeterminado pueden sufrirdiferentes tipos dereacciones.

El proceso de biotransformación no solo

facilita la excreción y minimiza la carga

xenobiótica total del organismo, mediante su

transformación en múltiples productos, sino que además supone un

descenso en las concentraciones.

Page 4: Expobiofarmacia metabolismo

Import

ancia

farm

acocin

éti

ca

y f

arm

acodin

ám

ica Condiciona el perfil farmacocinética al ser el

determinante de la biodisponibilidad y el aclaramiento.

La biotransformación condiciona la actividad farmacológica por diversos mecanismos que

implican inactivación, activación, potenciación o bien modificaciones en el

perfil de toxicidad.

El impacto PK-PD es tan significativo que la caracterización precoz del perfil metabólico, de la velocidad y grado de biotransformación,

de las rutas metabólicas implicadas, de las enzimas responsables de las mismas e incluso de sus posibles efectos sobre determinadas

enzimas es hoy en día, no solo necesario sino también exigible desde las fases iniciales del

desarrollo de los nuevos medicamentos.

Page 5: Expobiofarmacia metabolismo

Tipos de metabolitos

Los metabolitos importantes son aquellos cuyas concentraciones

son similares o superiores a las del

fármaco precursor o que representan

individualmente más del 30% de su eliminación

global.

Los metabolitos dependiendo de la

similitud estructural y como la conformación

bioactiva del precursor se mantenga o mejore

durante el proceso de biotrasformación pueden ser inactivos o activos e incluso antagónica a la del fármaco original.

Page 6: Expobiofarmacia metabolismo

Metabolismo de capacidad

limitada

𝑣𝑒𝑙𝑐𝑖𝑑𝑎𝑑 𝑑𝑒𝑙 𝑚𝑒𝑡𝑎𝑏𝑜𝑙𝑖𝑠𝑚𝑜 =𝑉𝑀𝐶

𝐾𝑀 + 𝐶

𝑣𝑒𝑙𝑐𝑖𝑑𝑎𝑑 𝑑𝑒𝑙 𝑚𝑒𝑡𝑎𝑏𝑜𝑙𝑖𝑠𝑚𝑜 =𝑉𝑀

𝐾𝑀C = 𝐾′𝑀C

Page 7: Expobiofarmacia metabolismo

1. Fisiología del hígado

2. Tipos de reacciones metabólicas

3. Sistema CYP-450

4. Reacciones de conjugación

Page 8: Expobiofarmacia metabolismo

1. Fisiología del hígado

2. Tipos de reacciones

metabólicas

3. Sistema CYP-450

4. Reacciones de conjugación

METABOLISMO HEPÁTICO Se localiza entre el tracto

gastrointestinal y el bazo y la vena cava

La sangre accede al hígado por la vena

porta y arteria hepática, pasa por los

sinusoides y sale del hígado por la

vena hepática

Hepatocitos dispuestos

tridimensionalmente están en

contacto con espacio de Disse y

canalículos de la bilis

Facilita el intercambio rápido de

fármaco y metabolitos entre el plasma y

hepatocitos, y entre hepatocitos y bilis.

Page 9: Expobiofarmacia metabolismo

En la actualidad se conoce transportadores que

intervienen en la captación y excreción de fármacos

METABOLISMO HEPÁTICO

T. Captación y salida por la

membrana sinusoidal

T. En la salida de fármacos y metabolitos

a la bilis por la membrana canalicular

biliar

OATP (poli péptido transportador

de aniones orgánicos)= ácidos

biliares (bilirrubina), hormonas

(tiroideas y esteroideas), fármacos

anti-cáncer, antibióticos, anti-

diabéticos, toxinas y venenos.

OAT(transportador de aniones

orgánicos)

OCT(Transportador de cationes

orgánicos)

NTCP (Transportador poli catiónico

de sodio y potasio)

MDR1

MDR3

MRP2

BCRP

BSEP

Page 10: Expobiofarmacia metabolismo

1. Fisiología del hígado

2. Tipos de reacciones metabólicas3. Sistema CYP-450

4. Reacciones de conjugación

FASE I FASE II

FUNCIONALIZACIÓN O

PRESINTÉTICASReacciones de oxidación, reducción e

hidrólisis

Mediadas por enzimas del citocromo P-

450, flavinmonooxigenasas, estearasas

y amidasas

DERIVATIZACIÓN O SNTÉTICASReacciones de conjugación

Mediadas por enzimas TRANSFERASAS

que en función del grupo incorporado a

la molécula son-. UGT,ST y NAT

Page 11: Expobiofarmacia metabolismo
Page 12: Expobiofarmacia metabolismo

1. Fisiología del hígado

2. Tipos de reacciones metabólicas3. Sistema CYP-450

4. Reacciones de conjugación

La oxidación es la RX. Metabólica

mas importante la que se produce

por el sistema CYP-450

Se encuentra en la fracción

microsomial del hígado (mb.

del Retículo endoplasmático

liso)

Consta de dos enzimas:

Citocromo p-450

NADPH-citocromoP-450

reductasa

NADPH + H+ + 02 + SH NAPD+ H20 + S-OH

Traspaso de electrones desde el NADPH al

citocromo P450, catalizado por la enzima de

membrana NADPH citocromo P450 reductasa.

Page 13: Expobiofarmacia metabolismo

Mecanismo de acción del

citocromo P450.

En él, el Fe3+ representa al

hierro del grupo heme del CYP

oxidado, RH y ROH a los

sustratos y productos

respectivamente. En este ciclo

de óxido-reducción se liberan

anión superóxido (O2•-) y

peróxido de hidrógeno (H2O2).

Page 14: Expobiofarmacia metabolismo

Nomenclatura actual de las

isoenzimas del CYP

CYP- 3A 4/5RAÍZ

FAMILIAS

SUBFAMILIA

ISOENZIMAS O

ENZIMAS

INDIVIDUALESLa familia 1,2 y 3 contribuyen en la biotransformación de

los medicamentos

Las 3A4 y 3A5 son las mas importantes porque predominan

en hígado e intestino

Page 15: Expobiofarmacia metabolismo

Interacciones en el proceso de biotransformación por la isoforma 3A4 del citocromo P450.

A)La enzima es responsable de la formación de metabolitos.

B)Cuando actúa un inhibidor disminuye la formación de metabolitos, se incrementan las concentraciones del fármaco y puede aparecer aumento del efecto farmacológico y del riesgo de reacciones adversas. RAM: reacciones adversas medicamentosas.

Page 16: Expobiofarmacia metabolismo

ENZIMAS DEL CITOCROMO P450

CYP 1A2 CYP2C9 CYP2C19 CYP2D6 CYP3A4

Sustratos

Imipramina1

Amitriptilina1

Clozapina3

Cafeína

Fenacetina

Tacrina

Tamoxifen

Teofilina

Fenitoina

Diclofenac

Hexobarbital

Ibuprofen

Losartan

Tolbutamida

Warfarina

Citalopram1

Clomipramin

a1

Diacepam2

Imipramina1

Mefenitoína

Moclobemid

a1

Omeprazol

Propanolol2

Neobarbital

Amitriptilina1

Codeína

Clomipramin

a1

Debrisoquina

Desipramina1

Dextrometor

fan

Encainida

Flecainida

Haloperidol3

Imipramina1

Metoprolol

Mianserina1

Nicotina

Nortriptilina1

Paroxetina1

Perfenacina3

Propafenona

Tioridacina3

Tropisetron

Zuclopentixo

l3

Carbamacepin

a4

Codeína

Ciclosporina

Diacepam3

Dapsona

Diltiazem

Eritromicina

Estradiol

Imipramina1

Lidocaína

Midazolam2

Nifedipina

Omeprazol

Quinidina

Tamoxifen

Terfenadina

Triazolam2

Verapamil

Inhibidores

Fluvoxamina1

Fluoroquinolon

as

Cimetidina

Eritromicina

Flucoconazol

Ketoconazol

Fenitoína

Tranilciprom

ina

Ketoconazol

Fluoxetina1

Cimetidina

Quinidina

Cimetidina

Eritromicina

Estradiol

Ketoconazol

Progestágenos

InductoresTabaco

Omeprazol

Carne a la

brasa

Rifampicina

Barbitúricos

RifampicinaRifampicina -----

Dexametasona

Fenitoína

Fenobarbital

Rifampicina

(1): Antidepresivos, (2): Ansiolíticos, (3): Antipsicóticos, (4): Estabilizadores del ánimo

Fuente: Avery, 1997 (2)

Page 17: Expobiofarmacia metabolismo

El tamoxifeno (TAM) es un anti estrógeno no esteroidal cuyo uso de

prevención de recidiva para pacientes pre y post menopáusicas tratadas por cáncer

(ca) de mama con receptores estrogénicos (RE) positivos. Ha sido el anti

cancerígeno de mayor uso en ca de mama en los últimos 30 años. El endoxifeno es

considerado hoy como el metabolito más activo del TAM y existe una gran

controversia en relación a las interacciones farmacológicas que puedan existir a

nivel de la CYP 2D6, principal enzima responsable de su activación.

Page 18: Expobiofarmacia metabolismo

INHIBIDOR

Antiarritmico calse I

Rifampicina, que es el inductor del CYP3A4

más potente fármacos que activan al

receptor nuclear PXR y estimulan el

metabolismo ddel tamoxifeno por lo que si

se asocian provocan una disminución de la

eficacia del tamoxifeno.

la rifampicina junto con la doxiciclina es el

tratamiento de elección para la brucelosis. En

este caso también pudiera ser sustituida

por estreptomicina más doxiciclina

Page 19: Expobiofarmacia metabolismo

1. Fisiología del hígado

2. Tipos de reacciones metabólicas3. Sistema CYP-450

4. Reacciones de conjugación

Son mediadas por transferasas, formando glucorónicos.

La glucoronización implica rx. Del ácido uridindifosfato glucorónico (UDP-

GA) y fármacos con grupo amino, hidroxilo o carboxilo, las enzimas se

encuentran en el retículo endoplasmático y en la membrana nuclear.

HIDROFÍLICOS E INACTIVOS

ALTA CAPACIDAD Y BAJA AFINIDAD

Regulada por la expresión de las enzimas UGT se clasifican en dos

familias: 1y2

3 subfamilias (UGT1A, UGT2A y UGT2B.

REACCIONES DE ACETILACIÓN : incorporación de un radical acilo o acetilo

a los radicales de carboxilo o amino de los fármacos. INFLUENCIADOS POR

aciltranferasas

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Page 23: Expobiofarmacia metabolismo

Metabolismo extrahepático

Page 24: Expobiofarmacia metabolismo

Metabolismo extrahepático

MI es capaz de llevar a cabo reacciones metabólicas de

Fase I y II.

Para fármacos como midazolam, ciclosporina, nifedipina

o inmunosupresores constituye la principal vía

metabólica y una barrera para la captación y

transporte hacia la circulación sistémica.

Los procesos de biotransformación están mediados por

enzimas asociadas a la flora intestinal o por sistemas

enzimáticos localizados en células epiteliales de la

mucosa intestinal.

Page 25: Expobiofarmacia metabolismo

Oxidasas de función mixta

dependientes del CYP

Estearasas

Sistemas de conjugación

Acetilación

Sulfatación

Metilación

Glucuronidación

El metabolismo GI en la mayoríade l0s casos es aparente tras laadministración oral o rectal, yocurre durante el proceso deabsorción transcelular, cuando elfármaco entra en contacto conlas enzimas.

Page 26: Expobiofarmacia metabolismo

Familias del CYP HumanoFamilia Función Miembros Nombres.

CYP1Metabolismo de drogas y esteroides (especialmente

estrógenos)

3 subfamilias, 3 genes, 1

pseudogenCYP1A1, CYP1A2, CYP1B1

CYP2 Metabolismo de drogas y esteroides13 subfamilias, 16 genes, 16

pseudogenes

CYP2A6, CYP2A7, CYP2A13,

CYP2B6, CYP2C8, CYP2C9,

CYP2C18, CYP2C19, CYP2D6,

CYP2E1, CYP2F1, CYP2J2, CYP2R1,

CYP2S1, CYP2U1, CYP2W1

CYP3Metabolismo de drogas y esteroides (incluyendo

testosterona)

1 subfamilia, 4 genes, 2

pseudogenes

CYP3A4, CYP3A5, CYP3A7,

CYP3A43

CYP4 Metabolismo del ácido araquidónico6 subfamilias, 11 genes, 10

pseudogenes

CYP4A11, CYP4A22, CYP4B1,

CYP4F2, CYP4F3, CYP4F8,

CYP4F11, CYP4F12, CYP4F22,

CYP4V2, CYP4X1, CYP4Z1

CYP5 Tromboxano A2 sintetasa 1 subfamilia, 1 gen CYP5A1

CYP7Biosíntesis de las sales biliares (7-alpha hidroxilasa del

núcleo esteroideo)2 subfamilias, 2 genes CYP7A1, CYP7B1

CYP8 Variada 2 subfamilias, 2 genes

CYP8A1 (prostaciclin sintetasa),

CYP8B1 (biosíntesis de sales

biliares)

CYP11 Biosíntesis de esteroides 2 subfamilias, 3 genes CYP11A1, CYP11B1, CYP11B2

CYP17 Biosíntesis de esteroides 17-alfa hidroxilasa 1 subfamilia, 1 gen CYP17A1

CYP19 Biosíntesis de esteroides 1 subfamilia, 1 gen CYP19A1

CYP20 Desconocida 1 subfamilia, 1 gen CYP20A1

CYP21 Biosíntesis de esteroides2 subfamilias, 2 genes, 1

pseudogenCYP21A2

CYP24 Degradación de la vitamina D 1 subfamilia, 1 gen CYP24A1

CYP26 Hidroxilasa del ácido retinóico 3 subfamilias, 3 genes CYP26A1, CYP26B1, CYP26C1

CYP27 Variada 3 subfamilias, 3 genes

CYP27A1 (biosíntesis de sales

biliares), CYP27B1 (vitamina D3 1-

alfa hydroxylase), CYP27C1

(función desconocida)

CYP39 7-alfa hidroxilación del 24-hidroxicolesterol 1 subfamilia, 1 gen CYP39A1

Page 27: Expobiofarmacia metabolismo
Page 28: Expobiofarmacia metabolismo

Isoenzimas CYP

en mucosa GICYP3A

2

• Las actividades en intestino

e hígado no están

correlacionadas.

• El jugo de pomelo es capaz

de inactivar con

especificidad y de manera

cuasi irreversible su

actividad a nivel intestinal

• Localizada estratégicamente

• La actividad de este

transportador puede

condicionar la velocidad y

magnitud del metabolismo

Intestinal.

CYP3A4

Page 29: Expobiofarmacia metabolismo

Fármaco absorbidoFármaco

Heces

Vía oral

TGIVena Porta

Enterocito

CYP 3A4

P-glicoproteína

Al hígado

Page 30: Expobiofarmacia metabolismo

Consideraciones

La actividad de Fase I es relativamente baja pero la actividad deconjugación es comparable con la realizada en el hígado.

La sulfatación de terbutalina es mayor en ID que en Hígado y laactividad de tiopurina metiltransferasa (TPMT) es comparable

Las rx metabólicas generalmente implicadas son degradativas,reductivas o hidrolíticas. (Digoxina, acenocumarol )

La actividad de B-glucoronidasas (alta) puede contribuir a laduración de efectos farmacológicos que sufren secreción biliar enforma de glucorónidos. Estos conjugados pueden sufrir hidrolisispor dichas enzimas y en consecuencia, producirse reabsorción ycirculación enterohepática del farmaco.

Page 31: Expobiofarmacia metabolismo
Page 32: Expobiofarmacia metabolismo

Epidermis

Oxidasas de función mixta

reductasasestearasas

glucoronosiltransferasas

Testosterona

Progesterona

Hidrocortizon

a

Vidarabina

La principal consecuencia de

disminución de la POTENCIA así

como de la DURACIÓN de los

fármacos aplicados a este nivel.

Los queratinocitos expresan de

forma constitutiva el CYP3A5,

mientras que no lo hace la

isoenzima CYP4A11, pero puede

ser inducido por la radiación

ultravileta A.

CYP2B19

Page 33: Expobiofarmacia metabolismo

Pulmón La actividad metabolizadora

puede influir en el acceso delfármaco a circulación arterialy a nivel de receptores parafármacosadministrados IV.(propanolol).

Además la formación local deciertos metabolitos puede serun mecanismo de toxicidad.

CYP1A1 CYP3A5CYP2A13 es

en la mucosa

nasal

Page 34: Expobiofarmacia metabolismo

Riñon

Alta expresión de CYP como UGT

“Para diflunisal y ácido micofenólico la glucorondación renal

es compatible con la producida en el hígado”(Fissher 2001)

CYP3A5-(Acetazolamida)

Page 35: Expobiofarmacia metabolismo

Un fármaco puede sufrir unoo varios efectos de primerpaso o bien accederinalterado a CS.

En vía intravenosa elfármaco puede sufrir unefecto del primer pasopulmonar.

La sangre que perfunde en eltracto gastrointestinal aexcepción de la cavidadbucal y el recto inferior,drena en el hígado vía venaporta.

Metabolismo

Presistémico

Perdida del

fármaco

antes de su

acceso a la

circulación

Debido a la

primera

exposición del

sistema

responsable de

su

biotransformaci

ón.

Efecto del primer paso

Page 36: Expobiofarmacia metabolismo

Significación clínica del efecto del primer paso

A nivel GI las enzimas constituyen una barrera enzimática difícil de sortear para medicamentos por vía oral.

Los mecanismos mediados por CYP y CYP3A son los más frecuentes.

Cuadro 4.9. Fármacos con significativo metabolismo

presistémico y enzimas implicadas (Fuente: G.R.

Wilkinson. Drug motabolism and variability among

patients in drug response N Engl J Med 2005; 352; 21)

Fármaco F media % Porcentaje

de

extracción

intestinal

Porcentaje

de

extracción

hepática

Ciclosporina 27 59 24

Midazolam 30 43±24 44±14

Verapamilo 16 58 62

Cuadro 4.10. Contribución intestinal al

metabolismo presistémico de algunos

fármacos

Page 37: Expobiofarmacia metabolismo

Mayor variabilidad interindividual de la BD del fármaco con un elevado

efecto del primer paso.

Alprenolol

Diferencia de

concentraciones

medias

Alcanzadas en

equilibrio tras la

administración de la

misma dosis en

voluntarios sanos es

14 veces VO frente 4

vía IV.

• Principal implicación clínica =

EPP(>50%)

Pentazocina

3omg IV

Pentazocina

100mg VO

Page 38: Expobiofarmacia metabolismo

El metabolismopresistémico supone

diferencias en el perfil de la curva

de concentraciones- tiempo de

metabolitos dependientes de la vía

de administración.

Ej: Nortriptilina, Co de 10-OH-

Nortriptilina (VO) > (IV)

Aunque el perfil de curva sea diferente

en función de la vía , la fracción de

dosis convertida al metabolito, no

debe ser muy distinta siempre que la

absorción sea completa, el

metabolismo sea la única vía de

eliminación y se trate de una cinética

lineal.

Vía oral

Lidocaina

Naloxona

Nitroglicerina

Dihidroergotamina

Page 39: Expobiofarmacia metabolismo

Genéticos yFisiopatológicos

Endógenos

Ambientales

Exógenos

Factores GenéticosPolimorfismo

genético (variaciones

en la secuencia de

DNA entre individuos)

Variaciones significativas

Cambios en la actividad

de la enzima, a la ausencia de la enzima

Numerosas isoenzimas de estasfamilias presentan una granvariabilidad interindividual en suactividad catalítica, debidaprincipalmente a influencias genético-ambientales (CYP1A1, 1A2, 2A6, 2C9,2C19, 2D6, 2E1, 3A4 y 3A5)

Page 40: Expobiofarmacia metabolismo

Base

mole

cula

r del polim

orf

ism

o g

enéti

co p

ara

enzim

as

implicadas

en la b

iotr

ansf

orm

ació

n d

e

fárm

acos

Page 41: Expobiofarmacia metabolismo

Enzima Frecuencia Fármacos Efectos

asociados

CYP2D6 5-10 % (deficientes

metabolizadores)

1-10 % (metabolizadores

ultrarrapidos)

Antiarritmic

os

Antidepresiv

os

Antipsicótic

os

Proarritmogénico

Toxicidad e

ineficacia

Discinesia

Polimorfismo genéticos en enzimas que intervienen en la

biotransformación de fármacos

(CYP2D6) es probablemente el polimorfismo genético mejor caracterizado entre las

enzimas citocromo, y representa la primera enzima metabolizadora de drogas

humana en ser clonada y caracterizada a nivel molecular

Page 42: Expobiofarmacia metabolismo

Isoniacida (tratamiento de la

tuberculosis) puede causar

efectos neurotóxicos en los

acetiladores lentos, pero

daños hepáticos en los

acetiladores rápidos

Acetiladores rápidosLa población europea (40%), Asia (80%)

Acetiladores lentosCaucasianos y Africanos (50%)

Page 43: Expobiofarmacia metabolismo

Factores

FisiológicosEDAD

Fármacos en la infancia

después del primer año de vida, los procesos

metabólicos están maduros, pero debido a

que el volumen hepático en proporción al

peso es mayor que en el adulto, la capacidad

metabólica es superior

El cloranfenicol es tóxico en recién nacidos

debido a la baja glucuronidación

Fetos

solo tienen subfamilia CYP 3A (pobre

metabolismo total)

Mayor

Metabolismo y excreción disminuidos

Capacidad enzimática disminuida

GÉNERO

Diferencias basada en ciclo menstrual

N-demetilación de eritromicina F>M

Oxidación de propanolol M>F

EMBARAZO

-Embarazo = concierne al feto (edad)

Placenta de fumadoras es alta en familia CYP1A

Consecuencias para el feto o neonato:

teratogénesis, carcinogénesis, hepatotoxicidad.

Page 44: Expobiofarmacia metabolismo
Page 45: Expobiofarmacia metabolismo

Factores Ambientales

Dietas bajas en proteínas pueden producir:

Disminución de los niveles plasmáticos de albúmina,lo que implica un aumento de la fracción libre detóxico no ligado a proteínas y por consiguiente unatoxicidad aumentada.

Disminución del nivel de enzimas microsomaleshepáticas y una consiguiente alteración en elmetabolismo de los tóxicos.

El alimento rico en grasa, aumenta la absorción de laGriseofulvina; también de ciertos Plaguicidas yorganoclorados.

La dieta hiperproteica tiende a aumentar el metabolismo

oxidativo de ciertos fármacos (ej: teofilina), el aumento de

carbohidratos tiende a reducirlo

Page 46: Expobiofarmacia metabolismo

Inducción del

Metabolismo

Incremento en la capacidad

de biotransformación como

consecuencia de una

estimulación especifica de

la síntesis de ciertos

sistemas enzimáticos o del

flujo hepático

Page 47: Expobiofarmacia metabolismo

Base fundamental del conocimiento del perfil de un nuevo fármaco.

Estudios in vitro

Estudios in vivo

Page 48: Expobiofarmacia metabolismo

ESTUDIOS IN VITRO

Identificar las

principales vías

metabólicas que afectan al fármaco

Anticipar los efectos del

fármaco

Indican si un fármaco es o no

inductor o inhibidor de las vías

metabólicas de otro.

Considera al hígado como

órgano principal de biotransform

ación

Se usan:Supersomas

Fracciones subcelulares(microsomas

, citosol, fracción S9)

Líneas celulares

Líneas celulares

transgénicas

Hepatocitos

Corte de hígado

Page 49: Expobiofarmacia metabolismo

ESTUDIOS IN VITRO

Supersomas UGT y CYP humanas

• Células de insectos carecen de actividad endógena del CYP y UGT

• Estudia la isoenzimaespecífica de la biotransformación

• Relación fármaco-fármaco

• Limitación S.UGT centro activo protegido por una barrera hidrofóbica

Fracciones subcelulares

• Caracterizar el perfil metabólico, las enzimas responsables del CL de los fármacos

• Los cofactores necesarios para la biotransformación.

• Inconveniente: obtención de las fracciones subcelulares, por centrifugación diferencial de homogenadoscelulares

Microsomashepáticos humanos

• Vesículas del retículo endoplasmático, a partir de homogeneados de hígado, contienen UGT y CYP

• Mantienen su actividad durante año a bajas °T (-70°C)

• Estudia la influencia de determinadas isoenzimas en presencia de inhibidores específicos

• Limitación: no aportan estimaciones cuantitativas de biotransformación in vivo

Page 50: Expobiofarmacia metabolismo

ES

TU

DIO

S I

N V

ITR

O

Page 51: Expobiofarmacia metabolismo

Fracciones citosólicasdel hígado humano

• Contiene enzimas solubles responsables de reacciones de fase II

• Estudia la capacidad de biotransformación de NAT, ST, CST en función de los cofactores añadidos .

Fracciones hepáticas S9

• Contienen fracciones microsomales y citosólicas

• Predice la mutagenicidad de un compuesto

• Sistema de activaviónmetabólica para provar la genotoxicidad del fármaco.

• Caracterización más completa de los perfiles metabólicos

Líneas celulares hepáticas

• Expresión incompleta de las enzimas

• Las células se aíslan de tumores primarios del parénquima hepático

• Mantiene la estabilidad de la expresión fenotípica en cultivos

• La línea celular más frecuente es la HepG2, mantiene funciones metabólicas hepáticas específicas.

ESTUDIOS IN VITRO

Page 52: Expobiofarmacia metabolismo

•Expresión recombinante de enzimas

•Mayor expresión de isoenzimas CYP y UGT

•Evaluar las diferencias en la citoxicidad de los metabolitos

•Genera metabolitos para estudiar su estructura e interacciones

Líneas celulares transgénicas

•Comportamiento similar al hígado humano in vivo

•Se aíslan con la técnica de digestión con colagenasa

•Modelo para estudios toxicológicos

•Mantiene la actividad enzimática fase I y II

Hepatocitos

Page 53: Expobiofarmacia metabolismo

Corte de hígado

Hígado perfundido

• No requiere proteasa

• Estudio de los a.a en varios órganos de diferentes especies

• Señalan biotransformación cuali-cuantitativa

• Limitación: daño celular en bordes del corte

• Método de obtención complejo, reproducibilidad pobre y la integridad funcional se limita a 3h

• Se puede recoger y analizar la bilis

• Limitación: hígado humano no disponible

Page 54: Expobiofarmacia metabolismo

El estudio en animales de acuerdo a la especie es decisivo para esclarecer las rutas metabólicas y los factores

que influyen en la biotransformación

Inconveniente: la extrapolación al hombre de los resultados

El estudio de los metabolitos in vivo dependen del metabolismo

extrahepático, tiempos de toma de muestras y la síntesis de los

metabolitos

Se realiza por V.I, molécula marcada con un radioisótopo adecuado a una

determinada posición

El muestreo en diferentes fluidos, tejidos mediante técnicas apropiadas

ESTUDIOS IN VIVO

Page 55: Expobiofarmacia metabolismo