Cytochrom-P450-Enzyme

Zuletzt aktualisiert am: 18.06.2018

Autor: Prof. Dr. med. Peter Altmeyer

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Synonym(e)

CYP; Cytochrom P450; Cytochrom-P450-Mischoxigenase; Cytochrom-P450-Monooxigenase; P450-Monooxygenase

Definition

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).

Allgemeine Information

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 verlangsamten Elimination von bestimmten Arzneimitteln führen, mit der Konsequenz einer relativen Überdosierung mit verstärkten Nebenwirkungen.

Hinweis(e)

Die Bezeichnung P450 leitet sich von Pigment (Akronym: "P") sowie dem Absorptionsspektrum (Soret Bande) im CO-Diffrenzierungsspektrum bei 450 nm ab.

Literatur
Für Zugriff auf PubMed Studien mit nur einem Klick empfehlen wir Kopernio Kopernio

  1. Beubler E (2003) Pharmacology of cyclooxygenase 2 inhibition. Wien Med Wochenschr 153: 95-99
  2. Hippius M et al. (2003) Adverse drug reaction monitoring in Jena. Relevance of polymorphic drug metabolizing enzymes for inducing adverse drug reactions. Exp Toxicol Pathol 54: 417-421
  3. Kessova I et al. (2003) CYP2E1: biochemistry, toxicology, regulation and function in ethanol-induced liver injury. Curr Mol Med 3: 509-518
  4. Masri M et al. (2003) Cyclosporine blood level monitoring. Cross-reactivity of anti-cyclosporine A monoclonal with its sulphate metabolite: an in vitro study. Mol Immunol 39: 1059-1060
  5. Papp-Jambor C et al. (2002) Cytochrome P450 enzymes and their role in drug interactions. Anaesthesist 51: 2-15
  6. Tracy TS (2003) Atypical enzyme kinetics: their effect on in vitro-in vivo pharmacokinetic predictions and drug interactions. Curr Drug Metab 4: 341-346

Tabellen

Isoenzym

Substratgruppe

Wirkstoff

Induktoren

Inhibitoren

CYP1A2

TCA

Amitriptylin

Omeprazol, Rauchen

Cimetidin, Amiodaron, Ticlopidin, Ciprofloxacin, Fluvoxamin

Clomipramin

Imipramin

SSRI

Fluvoxamin

Neuroleptika

Haloperidol, Clozapin

NSAID

Paracetamol

Weitere

Theophyllin, Coffein, Ropivacain

CYP3A4

Opiate

Fentanyl

Cimetidin, Makrolide (z.B. Erythromycin, Clarithromycin), Antimykotika (z.B. Ketoconazol, Itraconazol, Fluconazol), Ca-Antagonisten (Verapamil, Diltiazem), SSRI (Fluvoxamin, Fluoxetin), HIV-Proteaseinhibitoren, Grapefruitsaft

Alfentanil

Sufatenil

Pethidin

Codein

Dextromorphan

Benzodiazepine

Midazolam

Barbiturate (Phenobarbital, Thiopental)

Alprazolam

Diazepam

Dikaliumclorazepat

Triazolam

Lokalanästhetika

Lidocain

Ropivacain

Antiarrhythmika

Amiodaron

Antiepileptika

Carbamazepin

Phenytoin

Propafenon

Chinidin

Ca-Antagonisten

Verapamil

Glukokortikoide

Diltiazem

Nifedipin

Nisoldipin

Nitrendipin

Felodipin

Amlodipin

Antiepileptika

Carbamazepin

Rifampicin

Phenytoin

Makrolide

Erythromycin

Clarythromycin

TCA

Amitriptylin

Imipramin

H1-Blocker

Astemizol

Terfenadin

5-HT3-Antagonisten

Ondansentron

Tropisetron

Granisetron

CSE-Hemmer

Lovastatin

Simvastatin

Atorvastatin

HIV-Proteaseinhibitoren

Indinavir

Nelfinavir

Ritonavir

Saquinavir

Weitere

Paracetamol

Ciclosporin A

CYP2C9

TCA

Amitriptylin

Phenobarbital, Rifampicin

Cimetidin, Amiodaron, Fluconazol, Fluvoxamin, Paroxetin, Sertalin, Protonenpumpenblocker (Omeprazol, Lansoprazol)

NSAID

Diclofenac

Ibuprofen

Naproxen

Piroxicam

Celecoxib

AT-II-Rezeptor-Antagonisten

Losartan

Ibesartan

Antidiabetika

Tolbutamid

Glipizid

Cumarinderivate

Warfarin

Phenprocoumon

Weitere

Phenytoin

CYP2C19

TCA

Amitriptylin

Phenobarbital, Rifampicin

Cimetidin, Ticlopidin, Fluvoxamin, Paroxetin, Sertalin, Protonenpumpenblocker (Omeprazol, Lansoprozol)

Clomipramin

Imipramin

Protonenpumpenblocker

Omeprazol

Lansoprazol

Weitere

Diazepam

Phenytoin

Propanolol

CYP2D6

Opiate

Tramadol

Schwangerschaft

Cimetidin, Antiarrhythmika (Amiodaromn, Chinidin), SSRI (Fluoxetin, Paroxetin), Methadon

Codein

Dextromethorphan

Betablocker

Carvedilol

Metoprolol

Timolol

Antiarrhythmika

Propafenon

Flecainid

Mexiletin

Ajmalin

TCA

Amitriptylin

Clomipramin

Imipramin

Desipramin

SSRI

Fluvoxamin

Fluoxetin

Paroxetin

Citalopram

Neuroleptika

Haloperidol

Droperidol

Risperidon

Thiorisdazin

5-HT3-Antagonisten

Ondansentron

Tropisetron

CYP2E1

Inhalationsanästhetika

Halothan

Äthanol, Isoniazid

Disulfiram

Enfluran

Isofluran

Sevofluran

NSAID

Paracetamol

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