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¿Cuáles son enzimas del citocromo P450?

La superfamilia de las proteínas llamadas las enzimas del citocromo (CYP) P450 está implicada en la síntesis y el metabolismo de un alcance de componentes celulares internos y externos. Estas enzimas se han determinado en muchos organismos, incluyendo los animales, las instalaciones, bacterias, e incluso en algunos virus.

El nombre “enzimas del citocromo P450” es derivado debido a sus varias características; están limitadas a la membrana de las células (cyto) y contienen el pigmento del heme (cromo y P). Cuando están encuadernadas al monóxido de carbono, estas proteínas producen un espectro con una longitud de onda en aproximadamente 450 nanómetro.

Enzima del hígado del citocromo p450 (CYP3A4, humanos), estructura química. Esta proteína del hígado desempeña un papel importante en la desintoxicación de la droga en el cuerpo humano. Haber de imagen: molekuul_be/Shutterstock
Enzima del hígado del citocromo p450 (CYP3A4, humanos), estructura química. Esta proteína del hígado desempeña un papel importante en la desintoxicación de la droga en el cuerpo humano. Haber de imagen: molekuul_be/Shutterstock

¿Cómo las enzimas de la CYP trabajan?

Hay siete escenarios del ciclo catalítico de la CYP.

  • En primer lugar, el substrato ata a la enzima de la CYP, induciendo un cambio conformacional y un cambio de estado de barrena del hierro del heme.
  • El segundo escenario es reacción inicial de la reducción del grupo del heme (Fe3+). El NAD (P) H transfiere un electrón al heme vía la cadena de la transferencia del electrón, formando Fe2+. Entonces, el oxígeno ata al grupo del heme de Fe2+, formando Fe2+O2. Eventual, se convierte en una forma más estable, Fe3+O2.
  • El del cuarto piso es la segunda reacción de la reducción, que forma Fe3+O22-.
  • El O22- entonces reacciona con dos protones, rompiendo la ligazón entre las dos moléculas del oxígeno y formando (FeO) 3+.
  • El átomo de oxígeno del heme-salto entonces se transfiere al substrato.
  • Finalmente, el producto se libera de la enzima y se vuelve el estado enzimático inicial.

Papel de las enzimas de la CYP en seres humanos

Dentro de seres humanos, las enzimas de la CYP se encuentran principal dentro del retículo endoplásmico y de las mitocondrias de las células de hígado. Sin embargo, también se encuentran en muchas otras células de la carrocería. Estas proteínas del membrana-salto están implicadas en el metabolismo de muchos substratos dañinos, tales como toxinas.

Además, son también importantes en la síntesis de muchos substratos beneficiosos, tales como hormonas esteroides (tales como estrógeno y testosterona), ácidos grasos, y esteroles (tales como ácidos del colesterol y de bilis).

Hasta ahora, 57 diversos genes de la CYP en 18 familias de la proteína se han determinado en el genoma humano. Algunas de estas enzimas tienen objetivos altamente específicos, tales como aromatase, que apunta solamente los andrógenos para convertirlos en los estrógenos. Sin embargo, los genes de una cierta CYP tienen una amplia gama de función.

El papel de las enzimas de la CYP en metabolismo de la droga

Uno del papeles estudiada de las enzimas de la CYP es su función en metabolismo de la droga. Estas proteínas controlan la velocidad a la cual se analizan las drogas, y la duración para la cual las drogas están presentes en la carrocería.

Una enzima excesivamente activa de la CYP hará la droga ineficaz. Sin embargo, si estas enzimas no son bastante activas, la droga puede tirante en la carrocería para una duración prolongada que lleva a la toxicidad.

De todas las proteínas diferentes de la CYP que están presentes en el cuerpo humano, seis de ellas están implicados en el metabolismo del 90% de drogas. Estas proteínas son CYP1A2, CYP2C9, CYP2D6, CYP3A4, y CYP3A5.The la mayoría del importante son CYP3A4 y CYP2D6.

La variabilidad genética dentro de estas enzimas influencia grandemente el régimen en el cual se analizan las drogas. Ciertas drogas pueden también inhibir o activar la enzima o aún causar acciones recíprocas dañinas de la droga-a-droga y reacciones adversas. Por ejemplo, alrededor 1 en 15 individuos puede tener una reacción reactiva excesiva a los betabloqueadores debido a la variación genética.

Además de variabilidad genética, otros factores pueden influenciar la función de estas enzimas. Por ejemplo, la dieta puede también en influencia la actividad de las enzimas de la CYP.

El jugo de pomelo contiene una molécula llamada el flavanol que tiene efectos inhibitorios sobre la enzima de la CYP y puede retrasar el metabolismo de drogas, llevando a efectos de la droga más fuertes.

Otras comidas que activan las enzimas de la CYP son las comidas y las verduras crucíferas carbón-asadas a la parrilla (e.g bróculi), que disminuyen el efecto de drogas. Un factor adicional que afecta a la función de estas enzimas está fumando. El fumar activa CYP1A2, llevando al metabolismo y a bajar crecientes de la droga niveles de la droga en la carrocería.

Enzimas de la CYP y remedio personalizado

Hay investigación extensa que es realizada usando las enzimas de la CYP en el área del remedio personalizado.

Un ejemplo de un gen se ha investigado que pues un objetivo posible para el remedio personalizado es el gen CYP2C9 que está implicado en el metabolismo del warfarin. El producto de la proteína de este gen controla la cantidad de warfarin que sea requerido por cada paciente. Por lo tanto, se ha sugerido que determinando la variante específica del gen que un paciente posee, informó a decisiones podría ser hecho en cuanto a la dosificación. Esto puede prevenir la posibilidad de la extracción de aire interna, de un campo común y del efecto secundario potencialmente peligroso del warfarin.

Caracterizando la enzima CYP450 de cada individuo, los niveles óptimos de la dosificación de la droga se pueden prescribir previniendo los peligros de la sobredosis o la posibilidad del tratamiento ineficaz.

Fuentes

Further Reading

Last Updated: Feb 26, 2019

Hannah Simmons

Written by

Hannah Simmons

Hannah is a medical and life sciences writer with a Master of Science (M.Sc.) degree from Lancaster University, UK. Before becoming a writer, Hannah's research focussed on the discovery of biomarkers for Alzheimer's and Parkinson's disease. She also worked to further elucidate the biological pathways involved in these diseases. Outside of her work, Hannah enjoys swimming, taking her dog for a walk and travelling the world.

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