Cytochrom-P450-Enzyme

Enzymfamilie (s.u. Enzyme) die im endoplasmatischen Retikulum von Zellen lokalisiert ist und die eine zentrale Rolle bei der Medikamenten- bzw. bei der Fremdstoffentgiftung allgemein spielt. Alle Enzyme tragen eine Eisen-haltige Hämgruppe und katalysieren unter NADPH und Sauerstoffverbrauch Oxigenierungsprozesse an fettlöslichen Substraten (Chemisch gehört die Cytochrom-P450-Enzymfamilie zu den Oxireduktasen bzw. deren Untergruppe den Monooxygenasen s.u. Enzyme).

Cytochrom-P450-Enzyme können unter Bildung von Hydroxylgruppen ein Sauerstoffatom auf das Substrat (z.B. ein Medikament) übertragen (oxydieren) und werden daher den Hydroxylasen zugerechnet bzw. als Monooxygenase oder Mischoxygenase bezeichnet (Phase -1-Reaktion). In einer Phase-2-Reaktion werden an diese Gruppe Seitengruppen angekoppelt (z. B. Konjugation mit Glucuronsäure: Glukuronidierung, Sulfatierung , Acetylierung), die die Substanz wasserlöslich und damit nierengängig macht. Außerdem können durch Transformation aus inaktiven Substanzen (Prodrugs) medikamentös aktive Metabolite entstehen.

Hauptlokalisation ist das endoplasmatische Retikulum der Leber, sie finden sich aber auch in Haut, Genitalien, Darm, Pankreas, Gehirn, Lunge, Niere, Nebenniere.

5 dieser Enzyme (CYP3A4, CYP2D6, CYP2C19, CYP2C9, CYP1A2) setzen den größten Teil der lebergängigen Arzneimittel um. Medikamente, die über dasselbe Cytochrom verstoffwechselt werden, können miteinander interferieren. Von der Kinetik dieses Prozesses hängt es ab, wie schnell die Metabolisierung abläuft (Schnell- und Langsam-Metabolisierer).

Verschiedene Arzneimittel können zu einer Enzyminduktion führen. Andere Arzneimittel (z.B. Phenobarbital), auch Phytopharmaka wie z.B. Johanniskraut hemmen Cyp3A4. Dies führt dazu, dass seine Substrate verlangsamt abgebaut werden (Verlängerung der Wirksamkeit). CYP2D6 ist am Stoffwechsel etwa jedes 4. Arzneimittels beteiligt (z.B. bei Antiarrhythmika, Antidepressiva, Neuroleptika, Antitussiva und Antiemetika).

Polymorphismen (s.u. Pharmakogenetik) in den kodierenden Genen können ebenfalls zu einer deutlich veränderten Pharmakokinetik (Verlangsamung/Beschleunigung der Elimination) von bestimmten Arzneimitteln führen, mit entsprechenden Konsequenzen (s.a. unter Codein). 

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