МЕТАБОЛІЗМ ЛІКІВ

У геномі людини виявлено більше 30 родин ферментів, що беруть участь у метаболізмі ліків. Гени всіх родин  відрізняються генетичним поліморфізмом, що виражається зміною білкових послідовностей трансльованих ними ферментів.

Цитохром Р450 (CYP450) - велика група ферментів, що відповідає за метаболізм чужорідних органічних сполук і лікарських препаратів. Ферменти сімейства цитохрому Р450 здійснюють окисну біотрансформацію лікарських препаратів і ряду інших ендогенних біоорганічних речовин і, таким чином, що виконують детоксикаційну функцію.

На біотрансформацію припадає значний відсоток елімінації ліків:

·           елімінація нирками у незміненому вигляді - 25%;

·           метаболізм за допомогою CYP 450 - 60%;

·           глюкуронізація - 10%;

·           інші варіанти - 5%.

Цитохроми експресуються у багатьох тканинах - переважно печінці, епітелії кишківника, нирках, легенях, мозку. Локалізуються внутрішньоклітинно у гладенькому ендоплазматичному ретикулумі, в його мікросомальній фракції, тому їх ще називають мікросомальними ферментами (мікросомальна окислювальна системи - МОС) або оксидазами змішаного типу.

На рівні генотипу виділяють нормальний незмінений алель “wild type”, та змінений внаслідок мутації – “variant type”. На рівні цілісного організму генотип проявляється фенотипом, що визначаються як генотип + зовнішнє середовище = фенотип.

За швидкістю активності генотипів визначають:

гомозиготи (носії WW) - називаються швидкими метаболізаторами (extencive metabolizer, EM),

гомозиготи, носії мутантного алелю (VV) - повільними метаболізаторами (poor metabolizer, РМ),

гетерозиготи (WV) - проміжними метаболізаторами (intermediate metabolizer, ІМ),

носії двох і більше ідентичних генів (дуплікація, ампліфікація генів) - називаються ультрашвидкими метаболізаторами (ultrarapid metabolizer, UM).

Екстенсивні (нормальні) метаболізатори отримали у спадок дві копії "wild type" алелей. Поліморфізм відбувається, коли "variant" алелі змінюють один чи два "wild type" алелей. "Variant" алель зазвичай кодує фермент CYP 450 з дефектними властивостями - знижена або відсутня активність ферменту. Особи з двома копіями "variant" алелей є "poor" (повільними) метаболізаторами, з одним "wild type" та одним "variant" алелем мають уповільнення ферментативної активності. Експресія мутантних алелів може призводити до синтезу ферментів зі зміненою активністю, що у свою чергу може бути причиною зміни швидкості метаболізму ксенобіотиків, в т.ч. ліків.  

За участю цитохромів відбувається метаболізм багатьох класів лікарських засобів, таких як інгібітори протонної помпи, антигістамінні препарати, інгібітори ретровірусної протеази, бензодіазепіни, блокатори кальцієвих каналів та інші.

CYP1A1 є найбільш важливим у продукції ферменту, що метаболізує потенційно канцерогенні різновиди поліциклічних ароматичних вуглеводнів(ПАВ). Присутність високих рівнів таких ізоформ часто зустрічається в тканинах уражених пухлинами, як наприклад, рак легень чи молочних залоз. Фермент еволюціонував як захист проти молекул подібних ПАВ, активізуючи їх в епоксидах або інших реактивних різновидах, які потім кон'югуються до неактивних форм, що елімінуються.

Гени CYP3A4 і CYP3A5 є одними з найважливіших для фармацевтики цитохромів, так як ними біотрансформується, принаймні, частково, близько 60% окислюваних препаратів: імунодепресанти (циклоспорин, сиролімус, такролімус), засоби, що застосовуються при хіміотерапії (анастрозол, циклофосфамід, доцетаксел, ерлотиніб, тірфостін, етопозид, іфосфамід, паклітаксел, тамоксифен, теніпозід, вінбластин, віндезін, гефітинібу), протигрибкові засоби (клотримазол, кетоконазол, ітраконазол), макроліди (кларитроміцин, еритроміцин), трициклічні антидепресанти (амітриптилін, кломіпрамін, іміпрамін), антидепресанти - селективні інгібітори зворотного захоплення серотоніну (циталопрам, езопрам, флуоксетин, сертралін), антипсихотики (арипіпразол, галоперидол, зіпрасідон, рисперидон), опіоїдні анальгетики (альфентаніл, кодеїн, метадон, фентаніл), бензодіазепіни (алпразолам, клоназепам, мідазолам, флунитразепам), гіполіпідемічні статини (аторвастатин, ловастатин, симвастатин), блокатори кальцієвих каналів (амлодипін, верапаміл, дилтіазем, ніфедипін, фелодипін), статеві гормони (левоноргестрел, міфепристон, тестостерон, естрадіол, етинілестрадіол, фінастерід), а також аміодарон, буспірон, венлафаксин, силденафіл та інші.

Для CYP3A4 описано декілька варіантних алелів. Найбільш частим і значущим для клінічної практики є алель A(−290)G з заміною в регуляторной області аденіну на гуанін (CYP3A4_V або CYP3A4*1B). Генетичною основою дефіциту CYP3A5 є однонуклеотидний поліморфізм в інтроні 3, що створює прихований сайт сплайсингу, внаслідок чого відбувається вбудовування 131 нуклеотиду в інтронну послідовність РНК з утворенням передчасного стоп кодону, що вкорочує білок CYP3A5, і, як наслідок, зниження експресії та активності.

Негативні наслідки для здоров’я можуть мати і патологічні алелі гена мікросомальної епоксидгідролази - mEPHX.  

Перетворення активних проміжних електрофільних метаболітів в водорозчинні нетоксичні компоненти відбувається за допомогою ферментів, кодованих генами GST (GSTМ1, GSTТ1,GSTР1), NAT2. Алельний поліморфізм (делеції, транзиції нуклеотидів) призводить до синтезу ферментів зі зміненою активністю або повної відсутності ензиму.

Синдром Ніймеген

  Синдром Ніймеген (Nijmegen breakage syndrome, NBS OMIM 602667) – це захворювання, що успадковується за аутосомно–рецесивним типом, характеризується важким перебігом й належить до групи синдромів хромосомної нестабільності. Хвороба проявляється мікроцефалією без змін у інтелекті або ж з незначними змінами інтелекту, відставанням у рості і розвитку, лицевими дизморфіями, комбінованим Т– і В–клітинним імунодефіцитом, схильністю до онкологічних захворювань та чутливістю до іонізуючої радіації. Причиною виникнення NBS є спадкові мутації гена NBN, що кодує білок нібрин (р95). Нібрин в комплексі з білками MPE11 та RAD50 бере участь у репарації дволанцюгових розривів ДНК. Для пацієнтів з NBS в 50 разів зростає ризик онкологічних захворювань з ранньою маніфестацією і більше ніж в 1000 разів ризик виникнення лімфоми, а пухлини лімфоретикулярної системи виявляються у 60% хворих.
  Діагноз синдром Ніймеген ґрунтується на даних опису фенотипу та результатів лабораторних досліджень. Проте, вирішальним чинником для постановки діагнозу синдром Ніймеген є молекулярно–генетична діагностика.
  Зважаючи на те, що молекулярно-генетична діагностика синдрому Ніймеген є єдиним шляхом верифікації діагнозу, безсумнівною є необхідність проведення такої діагностичної процедури. Найважливішим моментом є надзвичайно висока радіочутливість як самих пацієнтів, так і гетерозиготних носіїв мутації. Тому рання діагностика має особливе значення, адже пацієнтів з синдромом Ніймеген необхідно ізольовувати від джерел іонізуючого випромінювання, а при проведенні діагностичних та лікувальних заходів потрібно замінювати рентгенологічні дослідження на метод ядерного магнітного резонансу та кардинально змінювати стратегію лікування. У Чехії, де як в Україні, є висока частота розповсюдження синдрому Ніймеген прийнятий наступний алгоритм: при виявленні пацієнта із цим синдромом проводиться генетичне тестування родичів пробанда. При виявлені гетерозиготного носійства мутації гена NBN в медичну карту вноситься запис про присутність протипоказань до проведення рентгенологічних досліджень, і такі проводяться лише за життєвими показами. Доцільним є впровадження такого алгоритму і в Україні.
  Зважаючи на високу частоту дослідженої мутації, вважаємо можливим проведення предиктивного генетичного тестування мутації 657del5 гена NBN, оскільки, її виявлення зумовлює отримання чітких рекомендацій, як от обстеження партнера при плануванні вагітності і при потребі пренатальна діагностика, обмеження променевого навантаження на організм,   диспансерний нагляд онколога.
  Заслуговує уваги повідомлення про те, що NBN бере участь у захисті клітини від O (6)–метилгуаніну і може спричинювати стійкість до протипухлинних ліків, таких як темозоломід. Ще одним фактом, який слід наголосити, є значне поширення випадків злоякісних захворювань у молодому віці серед гетерозиготних носіїв мутацій гена NBN.
За детальнішою інформацією звертайтеся http://leogene.com.ua/

Оральні контрацептиви та Тромбофілія. Що спільного?

Тромбофілією називають підвищену схильність організму до розвитку тромбозів, яка обумовлена порушеннями регуляторних механізмів системи гемостазу або зміною властивостей окремих її ланок. Розрізняють гематологічну, судинну та гемодинамічну тромбофілію. Клінічно, всі тромбофілії характеризуються рецидивуючими множинними тромбозами різної локалізації, тромбоемболіями в басейні легеневої артерії та інфарктами органів, які розвиваються, як правило, у осіб порівняно молодого віку. Оскільки, більше половини тромботичних процесів протікають безсимптомно і виявляються тільки після розвитку ускладнень, то важливим є досимптоматична діагностика та профілактика станів, які сприяють тромбоутворенню. Це чинники, що викликають збільшення ризику тромбозу при прийомі оральних контрацептивів.

Лейденська  мутація, 1691 G/A (Arg506Gln) (Фактор V)
Ген FV кодує  білок (фактор V) і є важливим компонентом системи згортання крові. Лейденська мутація гена V фактора (заміна гуаніна на аденін в позиції 1691) приводить до заміни аргініна на глутамін в позиції 506 бікового ланцюга. Мутація викликає резистентність 5 фактора до одного з головних фізіологічних антикоагулянтів – активованого протеїну C. В результаті чого виникає високий ризик тромбозів, системної ендотеліпатїії, інфарктів плаценти. Дані про мутацію:

• частота гетерозигот в популяції GA  – 2-7%;
• частота серед пацієнтів з тромбозами  30 – 50%;
• автосомно - домінантне  успадкування.

F2: 20210 G/A (Фактор II, тромбін )
Ген F2 кодує білок (протромбін), який є  одним з головних факторів системи згортання крові. Наявність мутації 20210 G/A викликає зростання рівня протромбіну у сироватці крові, що приводить до гіперкоагуляції та проявляється у зростанні ризику венозного тромбозу у 205 раз. Дані про мутацію:

• частота гетерозигот в популяції GA  – 1-4%;
• частота серед пацієнтів з тромбозами  10 – 20%;
• автосомно - домінантне  успадкування.

Пусковий чинник - травма, хірургічне втручання, вагітність та інші.
Ризик розвитку тромбозів у носіїв мутації G20210A зростає при наявності додаткових факторів ризику: вагітності, прийомі оральних контрацептивів, підвищенні рівня гомоцистеїну, мутаціях гена MTHFR та Лейденській мутації. На фоні прийому оральних контрацептивів ризик тромбозів підвищується у 15-30 разів (T. Rabe, 2011).
Існують ситуації, коли присутність спадкових дефектів може впливати на прийняття медичних рішень, але загалом це стосується дітей старшого віку. По-перше, дівчатка-підлітки, які, можливо, вживають оральні контрацептиви. Обізнаність, щодо вродженої тромбофілії, дозволить їм і їхньому лікуючому лікареві обговорити підвищення виникнення тромбозу на фоні естрогенотерапії і прийому прогестерону третього покоління. Саме під час такої бесіди слід обговорювати щорічні випадки виникнення ВТЕ, які становлять близько 1 на 12500 всіх жінок репродуктивного віку.

Шкірні захворювання, пов'язані із мутаціями в гені FLG

Останніми роками у світі спостерігається тенденція до збільшення частоти та поширення алергічних захворювань шкіри, до яких належать атопічний та алергічний дерматити, екзема. За даними різних джерел алергодерматози складають 20% усіх алергічних захворювань. Також зазначається посилення важкості перенесення хвороби та посилення стійкості патологій до різного роду терапій, що застосовуються.  Не зважаючи на безліч досліджень ці хвороби не є досконало вивченими і крім зовнішнього фактору впливу звичайно немалу роль відіграє генетичний фактор. Саме порушення в генетичному апараті швидше за все         запускає запальний процес у шкірі. 
Одним з генів, що контролює процеси в шкірі є ген FLG (filagrin). Зміни в даному гені зумовлюють хвороби, що зв’язані з порушенням бар’єрної функції шкіри (іхтіоз, екзема, дерматити, ін..). Даний ген кодує білок профілагрін, який є попередником і пізніше розрізається протеазами на мономери філагрін , кожен з яких складається з 324 амінокислот масою 37 кДа . Профілагрін входить до складу кератогіалінових гранул кератиноцитів гранулярного шару епітелію і виконує одну з ключових функцій в диференціюванні кератиноцитів і перетворенні їх на ороговілі лусочки. Філагрін зв'язується з цитоскелетом кератиноцитів і бере участь у формуванні шкірного бар'єру . Крім того, білок FLG після розпаду на гідрофільні амінокислоти бере участь у підтримці водного балансу шкіри. Мутації з втратою функції в гені FLG призводять до термінації експресії білка. Це порушує бар'єрну функцію шкіри , робить її більш чутливою до впливу несприятливих факторів зовнішнього середовища і може призводити до виникнення алергодерматозів
( Howell та ін , 2007 , Палмер та ін , 2006 ; .. Sandilands та ін , 2009 . ). Особлива увага приділяється, зокрема, двом мутаціям гена FLG – 2282del4 та R501X.
За додатковою консультацією http://leogene.com.ua/