Que sont les Enzymes du Cytochrome P450 (CYP)?

Les enzymes du cytochrome P450 (CYP) sont une superfamille protéique impliquée dans la synthèse et le métabolisme des médicaments, des toxines et des composants cellulaires normaux.

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la famille D’enzymes CYP a été identifiée dans de nombreux organismes, y compris les animaux, les plantes, les bactéries et même dans quelques virus., Le nom « cytochrome P450 » est dérivé de plusieurs caractéristiques; ils sont liés à la membrane des cellules (cyto) et contiennent un pigment hémique (chrome et P).

lorsqu’elles sont liées au monoxyde de carbone, ces protéines produisent un spectre d’une longueur d’onde d’environ 450 nm.

comment fonctionnent les enzymes CYP?

Il y a sept étapes du cycle catalytique CYP:

• premièrement, le substrat se lie à l’enzyme CYP, induisant un changement conformationnel et un changement d’état de spin du fer hémique.
• La deuxième étape est la réaction de réduction initiale du groupe hème (Fe3+)., NAD (P)H transfère un électron à l’hème via la chaîne de transfert d’électrons, formant Fe2+.
• ensuite, l’oxygène se lie au groupe Fe2 + hème, formant Fe2 + O2, qui devient finalement Fe3 + O2; une molécule plus stable.
• La quatrième étape est la deuxième réaction de réduction, qui forme Fe3+O22-.
• L’O22 – réagit alors avec deux protons, rompant la liaison entre les deux molécules d’oxygène et formant (FeO)3+.
• l’atome d’oxygène lié à l’hème est ensuite transféré au substrat.
• enfin, le produit est libéré de l’enzyme et l’état enzymatique initial est restitué.,

enzymes CYP chez l’homme

chez l’homme, les enzymes CYP se trouvent principalement dans le réticulum endoplasmique et les mitochondries des cellules hépatiques. Ces protéines liées à la membrane sont impliquées dans le métabolisme de nombreux substrats nocifs, tels que les médicaments et les toxines.

Les enzymes CYP sont également importantes dans la synthèse de nombreux substrats bénéfiques, tels que les hormones stéroïdes (telles que les œstrogènes et la testostérone), les acides gras et les stérols (tels que le cholestérol et les acides biliaires).

Jusqu’à présent, 57 gènes CYP différents dans 18 familles de protéines ont été identifiés dans le génome humain., Certaines de ces enzymes ont des cibles très spécifiques, telles que l’aromatase, qui cible uniquement les androgènes pour les convertir en œstrogènes. Cependant, certains gènes CYP ont un large éventail de fonctions.

les enzymes CYP dans le métabolisme des médicaments

l’Un des plus étudiés, les rôles des enzymes CYP est leur implication dans le métabolisme des médicaments. Ces protéines contrôlent la vitesse à laquelle les médicaments sont décomposés et la durée de leur présence dans le corps.

une enzyme CYP hyperactive rendra un médicament inefficace et le patient ne tirera aucun avantage de la prise du médicament., Cependant, si ces enzymes ne sont pas assez actives, le médicament peut rester dans le corps pendant une durée prolongée entraînant une toxicité.

de toutes les différentes protéines CYP présentes dans le corps humain, six d’entre elles sont impliquées dans le métabolisme de 90% des médicaments. Ces protéines sont CYP1A2, CYP2C9, CYP2D6, CYP3A4 et CYP3A5.Les plus importants sont le CYP3A4 et le CYP2D6.

variations génétiques affectant L’activité enzymatique du CYP450

la variabilité génétique au sein de ces enzymes influence grandement la vitesse à laquelle les médicaments sont décomposés., Certains médicaments peuvent également inhiber ou activer l’enzyme ou même provoquer des interactions médicament-médicament nocives et des effets indésirables.

par exemple, environ 1 personne sur 15 peut avoir une réponse trop réactive aux bêta-bloquants en raison de la variation génétique.

facteurs non génétiques affectant L’activité enzymatique du CYP450

en plus de la variabilité génétique, d’autres facteurs peuvent influencer la fonction de ces enzymes. L’alimentation en est un exemple., Le jus de pamplemousse contient une molécule appelée flavanol qui a des effets inhibiteurs sur l’enzyme CYP et peut ralentir le métabolisme des médicaments, ce qui entraîne des effets médicamenteux plus forts.

d’autres aliments qui activent les enzymes CYP comprennent les aliments grillés au charbon de bois et les légumes crucifères (par exemple, le brocoli).

un autre facteur non alimentaire qui affecte la fonction de ces enzymes est le tabagisme. Fumer active le CYP1A2, augmentant la vitesse à laquelle les médicaments sont métabolisés.,

enzymes CYP et médecine personnalisée

des recherches approfondies sont menées à l’aide d’enzymes CYP dans le domaine de la médecine personnalisée. Grâce à l’analyse de la variation du gène CYP450, une dose de médicament efficace peut être prescrite, ce qui augmente les chances de succès du traitement.

un exemple de gène qui a été étudié comme cible possible pour la médecine personnalisée est le gène CYP2C9, qui est impliqué dans le métabolisme de la warfarine.

Le produit protéique de ce gène contrôle la quantité de warfarine requise par chaque patient., Par conséquent, il a été suggéré qu’en identifiant la variante génétique spécifique qu’un patient possède, des décisions éclairées pourraient être prises en ce qui concerne le dosage. Cela peut prévenir la possibilité de saignement interne, un effet secondaire commun et potentiellement dangereux de la warfarine.

pour en savoir plus

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• Qu’est-ce que L’anabolisme?
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• Science du métabolisme
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Citations