Σαββατοκύριακo
30-31  Μαίου 2020
Ημερήσια ηλεκτρονική εφημερίδα, Αρ. φύλλου 3541RSS FEED
Κυτοχρώματα
Γράφει ο
Νίκος Καλλιακμάνης

 

Τα ΚΤΧ είναι πρωτεΐνες που περιέχουν αίμη σαν συνένζυμο στη σύνθεσή τους. Η ονομασία τους προέρχεται από το γεγονός ότι τα ένζυμα αυτά συνδέονται με την μεμβράνη των κυττάρων  (κυτο-) και περιέχουν χρωστικές ουσίες (χρώμα).

Ξεχωρίζουν από τον τύπο της αίμης που περιέχουν αυτά όπως και τον τρόπο σύνδεσης αυτής της αίμης.

4 κατηγορίες κυττοχρωμάτων έχουν οριστεί από την IUBMB : (International Union of Biochemistry and Molecular Biology – Διεθνής Ένωση Βιοχημείας και Μοριακής Βιολογίας).

  • ΚΥΤΤΟΧΡΩΜΑ A
  • ΚΥΤΤΟΧΡΩΜΑ Β
  • ΚΥΤΤΟΧΡΩΜΑ C
  • ΚΥΤΤΟΧΡΩΜΑ D

Η λειτουργία των κυττοχρωμάτων συνδέεται με τις Redox αντιδράσεις reduction – oxidation – reaction (Re- ox) : αντιδράσεις αναγωγής – οξείδωσης, που περιλαμβάνουν την μεταφορά ηλεκτρονίων κατά την διάρκεια της οποίας η οξειδωτική φάση των ουσιών που μετέχουν στην αντίδραση μεταβάλλεται.

Παράδειγμα Ferrons II σίδηρος ασθενής → Ferric III δηλαδή οξειδωτική αντίδραση στον πυρήνα της αίμης.

Άλλες κατατάξεις των κυτοχρωμάτων βρίσκονται όπως ΚΥΤΤΟΧΡΩΜΑ C ΟΞΕΙΔΑΣΗ ή ΣΥΜΠΛΕΓΜΑ IV που ορίζεται σαν άθροισμα διαμεμβρανικών πρωτεϊνών που ανευρίσκονται στα μιτοχόνδρια μικροβίων archaea* και ευκαριωτικών οργανισμών ή ΚΥΤΤΟΧΡΩΜΑ Ρ450 (CYPs) που είναι πρωτεΐνες της μεγάλης οικογένειας που έχει σαν συνένζυμο αίμη είναι δηλαδή αιμοπρωτεΐνες.

Τα CYPS χρησιμοποιούν μικρά και μεγάλα μόρια σαν υπόστρωμα για την επιτέλεση ενζυματικής αντίδρασης.

Αποτελούν ουσιαστικά τα τελικά ένζυμα οξείδωσης, στην μεταφορά αλυσίδων ηλεκτρονίων.

Κατηγοροποιούνται γενικά σαν P450 περιέχοντα ένζυμα.

Η ονομασία τους Ρ450 προέρχεται από την σπεκτομετρική ανάλυση (ανεύρεση απεικόνιση υψηλής ταινίας) που έχει σχέση από την μέγιστη εμφάνιση του ενζύμου στα 450nm.

Περισσότερες από 50.000 ξεχωριστές πρωτεΐνες CYPS έχουν βρεθεί.

Τα CYPs βρίσκονται στα ζώα, φυτά, μύκητες μικρόβια, archaea*, ακόμα και στους ιούς.

Στον ανθρώπινο οργανισμό βρίσκονται στα κύτταρα και ηπατικό ιστό κυρίως αλλά και ζώα, φυτά, μικρόβια, ιούς.

Τα περισσότερα CYP χρειάζονται «πρωτεϊνικό συνεργάτη» για την απελευθέρωση 1 ή περισσότερων ηλεκτρονίων για την αναγωγή του σιδήρου (Fe) και παράλληλα μοριακό οξυγόνο.

 

*ARCHAEA = ομάδα μικροβίων που επιβιώνουν υπό ακραίες συνθήκες. Έχουν αρχέγονη παρουσία στον πλανήτη μας. Καταναλώνουν υδρογόνο και κατά τον μεταβολισμό τους παράγεται μεθάνιο.

Ανάλογα με τις τάξεις των πρωτεϊνών «συνεργατών» «μεταφοράς» κατατάσσονται σε ομάδες όπως :

-   Μικροσωμιακά Ρ450 συστήματα.

-   Μιτοχονδριακό Ρ450 σύστημα.

-   Μικροβιακό Ρ450 σύστημα, στο οποίο σύστημα τα ηλεκτρόνια (ΥΒ5R/sybs/P450 συστήματα) προέρχονται από το κυτόχρωμα bs.

Η δραστικότητα του Ρ450 κυτοχρώματος επηρεάζεται, από :

Κληρονομικότητα – παράγοντες περιβάλλοντος – χρήση αλκοόλης – φυτικά φάρμακα – διαιτητικές συνήθειες, αλλά και από νοσήματα που προσβάλλουν το έντερο – προσθετικά τροφίμων.

Όλα τα παραπάνω επηρεάζουν τον μεταβολισμό και απορρόφηση ουσιών ή φαρμάκων που λαμβάνει το άτομο.

Τα γονίδια που κωδικοποιούν τα CYP ένζυμα παριστάνονται με το σύμβολο CYP για την υπερ-οικογένεια, ακολουθείται από ένα νούμερο που δηλώνει την οικογένεια γονιδίων, κεφαλαίο γράμμα την υπο-οικογένεια δηλώνει και νούμερο για το ειδικό γονίδιο.

Η πλαγιογραμμή δηλώνει το όνομα του γονιδίου. π.χ. CYP2E1 είναι το ένζυμο που κωδικοποιεί το ένζυμο π.χ. το ένζυμο αυτό λαμβάνει μέρος στον μεταβολικό της παρακεταμόλης.

Συνήθως κεφαλαία ονόματα και πλάγια γραφή αυτών συμπίπτουν π.χ. CYP450 ή CYP450.

Τα ένζυμα αυτά στον ανθρώπινο οργανισμό βρίσκονται στο ενδοπλασματικό δίκτυο των κυττάρων όπως και στα μιτοχόνδρια των κυττάρων του ήπατος.

Τα ένζυμα αυτά μετέχουν καθοριστικά και ενεργά στον μεταβολισμό φαρμάκων, αδρανοποίηση τοξικών ουσιών.

Επίσης, άλλη σημαντική λειτουργία των ενζύμων αυτών είναι η συμμετοχή τους στην σύνθεση ορμονών όπως οιστρογόνα, τεστοστερόνη – λιπαρά οξέα – χοληστερίνη – οξέων της χολής.

57 διαφορετικά CYP γονίδια έχουν βρεθεί στο ανθρώπινο genome (αποαναπαραγόμενο τμήμα του κυττάρου).

Ορισμένα από τα ένζυμα αυτά διαθέτουν απόλυτα ειδικές λειτουργίες (π.χ. η αρωματάση μετατρέπει ανδρογόνα → οιστρογόνα).

Μία από τις κυριότερες λειτουργίες των ενζύμων αυτών αφορά τον ΜΕΤΑΒΟΛΙΣΜΟ ΤΩΝ ΦΑΡΜΑΚΩΝ που ρυθμίζουν της αποδόμηση (έμμεσα και την διάρκεια της ημίσειας ζωής των φαρμάκων) και παραμονή των φαρμάκων που χορηγούνται στον ανθρώπινο οργανισμό.

Οι CYP πρωτεΐνες συμμετέχουν στο μεταβολισμό φαρμάκων (6 τον αριθμό : CYP12 – CYP29 – CYP2D6 – CYP3A4 – CYP3A5) οι κυριότερες των οποίων είναι CYP3A4 – CYP2D6.

 

Η ονομασία των ενζύμων (κυττοχρώματα) προέρχεται από το γεγονός ότι τα ένζυμα αυτά είναι συνδεδεμένα με την μεμβράνη των κυττάρων (κύτο) και περιέχουν χρωστική (αίμη).

Τα ένζυμα αυτά βρίσκονται στο ενδοπλασματικό δίκτυο και τα μιτοχόνδρια των κυττάρων του ήπατος μετέχουν ενεργά στον μεταβολικό φαρμάκων και την αδρανοποίηση τοξινών που εισέρχονται στον οργανισμό.

57 διαφορετικά CYP γονίδια σε 18 οικογένειες έχουν βρεθεί στο ανθρώπινο genome (αυτοανα-παραγόμενο τμήμα του κυττάρου).

 

ΓΕΝΙΚΑ

Παράγοντες που επιδρούν στην λειτουργία των ενζύμων CYP :

  • Κάπνισμα : ενεργοποιεί CYP1A2 και έτσι αυξάνεται ο μεταβολισμός των φαρμάκων που χορηγούνται μειώνονται με τον τρόπο αυτό, τα θεραπευτικά επίπεδα του φαρμάκου.
  • Ψητές στα κάρβουνα τροφές.
  • …………….Λαχανικά π.χ. μπρόκολο, μειώνουν δραστικότητα φαρμάκων.
  • Παχυσαρκία
  • Σακχαρώδης Διαβήτης
  • Μεγάλες ηλικίες.

Αναφέρονται σαν παράγοντες που επιδρούν στην λειτουργία ενζύμων.