Métabolisme des xénobiotiques chez les suidés TT MTB Métabolisme des xénobiotiques chez les suidés Cécile Masselot Julie Dupau

Introduction Métabolisation  protection de l’organisme contre les effets toxiques des xénobiotiques 1ère phase : fonctionnalisation par les cytochromes P450 xb apolaires  xb polaires 2ème phase : conjugaison avec des agents endogènes 3ème phase : transport par des protéines Quelles sont les particularités du métabolisme des xénobiotiques chez les suidés ?

Cytochrome P450 P450 réductase CYP450 NADPH2 + R-H + O2 R-OH + H20 + NADP NADP NADPH2

Cytochrome P450 Superfamille multigénique Expression tissulaire 3 familles chez le porc : CYP 1, 2, 3 Isoformes : CYP1A2, CYP2C19, CYP2D6, CYP2E1, CYP3A4 Expression tissulaire Expression : Foie (+++) : 70 % dans le RE des hépatocytes Poumons, intestin, rein (++) Peau, placenta (+)

Cytochrome P450 Principales réactions catalysées par les cytochromes Oxydations : Hydroxylations aliphatiques alcools primaires et secondaires Hydroxylations aromatiques  phénols N-hydroxylations  hydroxylamines O-désalkylations, N-désalkylations, S-désalkylations  aldéhydes Désaminations  cétones S-oxydations  sulfoxydes Déchlorations réductrices Désulfurations oxydatives

Cytochrome P450 Réductions : Azoréductions Nitroréductions Carbonylréductions Hydrolyses : Esters Amides

Cytochrome P450 Activation ou désactivation des xénobiotiques CYP1A2 (activité 7-étoxyrésofurine) CYP2C19 (activité méphénitoïne) CYP2E1 (activité chloroxazone) CYP3A4 (activité testostérone) CYP2D6 (activité débrisoquine) Désactivation : CYP2D6 (activité codéine)

Cytochrome P450 Exemple : activité du CYP2C19 : métabolisation du diazepam Protocole expérimental : Incubation de 50 μg/mL avec des hépatocytes de porc Prélèvements à des temps différents et mesure des concentrations en diazepam et ses métabolites

% diazepam métabolisé par jour Quantité de métabolites formés (μg/jr) Cytochrome P450 Résultats : % diazepam métabolisé par jour Quantité de métabolites formés (μg/jr) Jour 1 Jour 4 Jour 8 Jour 1 Jour 4 Jour 8 Détoxification par les hépatocytes des suidés Principaux métabolites formés par les hépatocytes des suidés

Cytochrome P450 Variations inter-individuelles Polymorphisme génétique des cytochromes P450 (métaboliseurs lents vs rapides) Sexe (Ex : CYP2E1 4 fois plus efficace chez les femelles que chez les mâles) Age Pathologies Facteurs externes (environnement, aliments, médicaments)

R-Z-β-D-glucuronide+ UDP Réactions de phase II Glucuronoconjuaison Substrats : -OH, -NH2, -SH, -COOH Spécificité de substrat variable Enzymes : UDP-glucuronyl tranférases (UDP-GT) Dans cytosol et RE Ubiquitaires et inductibles R-Z-H + UDP-GA R-Z-β-D-glucuronide+ UDP UDP-GT Elimination urinaire ou fécale

Réactions de phase II N-acétyl conjugaison Substrats : -NH2 Spécificité de substrat variable Enzymes : N-acétyl-tranférases (NAT) Dans cytosol Ubiquitaires et localisées, inductibles R-NH2 + CH3-CO-S-CoA R-NH-CO-CH3 + SH-CoA NAT Acétyleurs lents vs acétyleurs rapides

Réactions de phase II Méthyl conjugaison Substrats : -OH, -NH2, -SH Enzymes : N, O, S-méthyltranférases (MT) SAM + R-ZH R-Z-CH3 + S-adénosyl cystéine MT

Réactions de phase II Conjugaison aux acides aminés Substrats : -NH-OH, -COOH -COOH : conjugaison avec NH2 de la glycine, de la glutamine, de la taurine détoxification -NH-OH : conjugaison avec COOH de la sérine et de la proline  toxification Spécificité des suidés Pas de sulfoconjugaison et de glutathion-conjugaison

Exemple : l’halothane Structure et rôles de l’halothane Composé halogéné : Utilisation : anesthésie gazeuse Métabolisation de l’halothane 22 à 24 % métabolisé par les CYP4502E1 2 voies : - en condition d’anaérobie : réduction, obtention d’un métabolite actif  hépatotoxicité de type I - en condition d’aérobie : oxydation, obtention du trifluoroacétyl (TFA)  hépatotoxicité de type II en l’absence de glutathion conjugaison

Hépatotoxicité de type II Oxydation par CYP4502E1 TFA C F Cl O Effets toxiques directs : [transaminase]plasma Effets immunotoxiques : Liaison avec les lysines des protéines membranaires ↔ Ag  Réaction auto-immune  Nécrose cellulaire

Conclusion Phase I : peu de différences avec les autres espèces et notamment l’homme (xénogreffes) Phase II : pas de sulfoconjugaison et de glutathion-conjugaison  Conséquences importantes lors de l’administration de certains xénobiotiques (halothane mortel)

Merci de votre attention Et puis : tout est bon dans le cochon !!!