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NADPH-450 Reductasa
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La NADPH-P450 Reductasa
y su importancia biológica
Aprendizaje Basado en Problemas
CASO ABP N°1:
"Alcoholismo y Drogadicción"
Estudiante: Cristian Curifuta C.
Profesor: Héctor Rocha Lohs.
Carrera: Tecnología Médica.
Asignatura: Fundamentos Moleculares de los Procesos Biológicos II.
Fecha: 18/10/2019.
Interrogantes a
resolver
Pregunta N° 38:
¿Cómo se mide en preparaciones biológicas la NADPH-P450 reductasa?
Pregunta N° 39:
¿Cuántos tipos de mediciones existen para este fin?(NADPH-450 Reductasa)
Sistema
Citocromo P-450
Las oxidaciones catalizadas por el P-450 son reacciones de monooxigenación dependientes de NADPH y para las que utiliza oxígeno molecular.
Las reacciones del Citocromo-P450 aceleran la eliminación del organismo de gran número de fármacos y compuestos tóxicos.
Los Citocromos P-450s están ampliamente distribuidos por todo el organismo, aunque el hígado es el órgano con mayor expresión de estas enzimas.
Estructura funcional del citocromo P-450
La NADPH-P450 Reductsa se encuentra unida a la membrana por su cola hidrofóbica, mientras que el Citocromo P450 está profundamente incrustado en la membrana. También existe la presencia del denominado Citocromo B5, el cual también puede ser partícipe en determinadas reacciones mediadas por el Citocromo-P450.
En determinadas reacciones catalizadas por el Citocromo P450 y para la obtención de una actividad enzimática óptima, la tranferencia del 2do e puede ser producido por el Citocromo B5, el cual corresponde a una pequeña Hemoproteína perteneciente a la familia de las oxidorreductasas que actúa sobre NADH o NAPH.
NADPH-450
Reductasa
NADPH-citocromo P-450 Reductasa es una flavoproteína (enzima unida a membrana) con presencia en el retículo endoplásmico, que se encarga de transferir los electrones necesarios para la reacción desde el NADPH hasta el centro catalítico del Citocromo P-450.
A diferencia del Citocromo P-450, esta corresponde a la una única forma enzimática que es capaz de colaborar con todos los P-450s.
¿Cuál es el mecanismo de la NADPH-P450 EN EL METABOLISMO DE LOS XENOBIÓTICOS?
Se requiere la integridad de un flujo de electrones canalizado por la NADPH-citocromo P-450 reductasa desde el NADPH hasta el complejo P-450/Xenobiótico (sustrato)
El xenobiótico reacciona con la forma oxidada del citocromo P-450 (Fe3+) para formar un complejo P-450/Fármaco
El complejo P-450-sustrato reducido
(Fe2+) reacciona con 02 para formar en este caso el denominado oxígeno activado
La reductasa acepta
un electrón del NADPH que a su vez reduce (Fe+2) al complejo oxidado del citocromo
P-450/Fármaco
Liberación de un átomo de O2 en forma de H20, y otro se transfiere al sustrato; una vez liberado el sustrato sometido a oxidación P-450) se regenera
Medición
Espectrofotométrica
PRIMERA
RESPUESTA
Espectro de Absorción del Citocromo P450 unido a CO
Medida espectrofotométrica
- El Citocromo P-450 posee una naturaleza hemoproteica con capacidad de unirse al monóxido de carbono (CO) tras ser reducido por NAPH.
- La actividad catalítica de las enzimas pertencientes al sistema Citocromo P450 puede ser medida a través de espectrofotometría u observación fluorométrica basadas en la capacidad del sistema para su accionar en la conversión de sustratos (Ej: conversión eficiente de un fármaco podría ser indicador de niveles normales de NADPH P450 REDUCTASA ya que se mantiene el flujo de elecetrones haciendo posible la función del Citocromo).
Técnicas biológicas
empleadas
En principio, los modelos hepáticos son los mejores candidatos al ser el hígado el órgano con mayor expresión de enzimas P-450 y, por tanto, con mayor capacidad biotransformadora.
Un amplio abanico de modelos "in vitro" de origen hepático con distinto grado de complejidad que incluyen tanto sistemas subcelulares como celulares.
SEGUNDA RESPUESTA
Microsomas
Hepáticos
Corresponde a un sistema subcelular obtenido mediante la centrifugación de homogenados de hígado, lo que permite una purificación parcial de las membranas del retículo endoplásmico liso.
En las membranas del Retículo Endoplásmico Liso de los Microsomas Hepáticos se encuentran unidos principalmente enzimas de membrana, es decir, Citocromo P-450 y por ende enzimas como NADPH-450 Reductasa.
Hepatocitos primarios
Líneas Celulares
Los hepatocitos, las células del parénquima hepático que realizan la mayor parte de las funciones diferenciadas propias del hígado, son las células de elección.
Al tratarse de células intactas, la integridad de las membranas se conserva, todos los sistemas enzimáticos están integrados y trabajan coordinadamente. Además, se conservan los mecanismos de síntesis de proteínas.
Estas líneas celulares, fundamentalmente obtenidas a partir de hepatomas, tienen capacidad de proliferación en cultivo, mantienen un fenotipo estable.
Expresan niveles aceptables de actividad NADPH-P-450 Reductasa y de algunos enzimas de conjugación, pero su capacidad oxidativa se ve restringida, ya que la actividad del resto de enzimas P-450 es prácticamente indetectable. Por tanto, no constituye una buena alternativa al cultivo primario
Referencias
- www.medicina.mhmedical.com "OXIDACIONES DEL CITOCROMO P-45".
- scielo.conicyt.cl "Papel de las enzimas citocromo p450 en el metabolismo".
- www.sciencedirect.com "Roles of NADPH-P450 Reductase in the O-Deethylation".
- Thomas M. Devlin "Bioquímica con aplicaciones clínicas".