Nell’uomo, la sottofamiglia del CYP3A è composta da almeno 4 geni ed il CYP3A4 sembra essere il più importante espresso sia nel fegato che nell’intestino. La variabilità interindividuale nell’attività catalitica è accentuata, tuttavia finora non è stata dimostrata l’esistenza di alcun polimorfismo genetico. I CYP3A rappresentano circa il 30 % di tutti gli isoenzimi del CYP450 presenti a livello epatico ed essendo caratterizzati una ampia specificità di substrato, contribuiscono al metabolismo di circa il 50 % dei farmaci utilizzati. Numerosi composti sono stati identificati come substrati del CYP3A4, tra cui antidepressivi triciclici (amitriptilina, clomipramina, imipramina), benzodiazepine (alprazolam, midazolam, triazolam), calcio-antagonisti (nifedipina, felodipina, diltiazem, verapamil), antibiotici (eritromicina, claritromicina, dapsone), antistaminici (terfenadina, astemizolo), e molti altri tra cui la ciclosporina, l’alfentanil e il lovastatin. Il CYP3A3/4 è anche responsabile del metabolismo di alcuni ormoni endogeni come ad esempio della 6b-idrossilazione di cortisolo, testosterone e desametasone. Farmaci quali gli antifungini azolici (ketoconazolo, itraconazolo, fluconazolo), antibiotici macrolidi (eritromicina claritromicina troleandromicina) e la cimetidina, sono potenti inibitori di questa isoforma. E’ interessante ricordare inoltre che anche alcuni flavonoidi naturali presenti nel succo di pompelmo (narigenina, quercitina) sono in grado di inibire il CYP3A4, e possono quindi determinare significative interazioni (midazolam, nifedipina, felodipina).

Il CYP3A4 è anche soggetto all’effetto induttore di farmaci quali alcuni antiepilettici (carbamazepina, fenitoina), barbiturici, rifampicina e glucocorticoidi (desametasone). Esempi relativi al fenomeno dell’induzione del CYP3A4 sono la riduzione dell’efficacia dei contraccettivi orali in seguito ad una diminuzione dei livelli di estradiolo o l’effetto induttivo della carbamazepina sul suo stesso metabolismo (autoinduzione) che si evidenzia in poco più di una settimana di terapia.Riveste un certo interesse il fatto che l’attività del CYP3A4 sembra essere più elevata nelle donne che negli uomini come dimostrato con il metilprednisolone. Si deve infine ricordare che il CYP3A4 è l’enzima maggiormente rappresentato a livello del tratto gastrointestinale, dove può essere responsabile del metabolismo di molti farmaci (terfenadina, astemizolo, triazolam).

Un elenco dei substrati, inibitori ed induttori dell’enzima, e di alcune comuni interazioni è presentato nelle tabelle di seguito.

GSTP1 – glutatione S-tranferasi P1

GSTP1: Chemioterapia con derivati del platino

La famiglia di enzimi dimerici glutatione S-tranferasi ha un ruolo cruciale nella detossificazione di una grande numero di composti tossici, tra i quali vari agenti chemioterapici. Tali enzimi sono codificati da geni polimorfici comprendente 5 classi: alpha, Pi, Mu, Theta e Zeta. Tra questi, l’enzima codificato dal gene GSTP1 sembra quello maggiormente implicato nella detossificazione di chemioterapici derivati dal platino. Oltre al ruolo fisiologico di detossificazione da xenobiotici tossici, è stato dimostrato attraverso studi di transfezione e di farmacocinetica che molti agenti chemioterapici (come melfalan, ciclofosfamide, doxorubicina, vincristina ed altri) possono essere substrato del GSTP1.

Recentemente, un comune polimorfismo del gene GSTP1 è stato associato ad una probabilità maggiore sopravvivenza in pazienti con stadio avanzato di cancro colon-rettale dopo trattamento chemioterapico con 5-FU/oxaliplatino. Questo polimorfismo, denominato ILE105VAL, è caratterizzato da una singola sostituzione A>G a livello del nucleotide 1578 e determina a livello della proteina una sostituzione aminoacidica isoleucina>valina in posizione 105, con conseguente diminuizione dell’ attività enzimatica. La variante GSTP1 105Val ha una frequenza del 33% tra la popolazione Caucasica con un 14% di omozigoti. In questo studio è stato dimostrato che, i pazienti omozigoti AA hanno una probabilità di sopravvivenza a 18 mesi del 5%, mentre negli eterozigoti AG questa probabilità aumenta al 33% e raggiunge il 71% nei pazienti omozigoti GG. Questa riduzione di rischio in soggetti omozigoti GG risulta essere inoltre indipendente da marker prognostici noti quali stadio di differenziazione e localizzazione del tumore.

L’analisi del polimorfismo 1578A>G del gene GSTP1 può dunque essere utile da un punto di vista clinico per individuare e selezionare quei pazienti che possono beneficiare maggiormente della chemioterapia con derivati del platino.

Polimorfismi investigati:

PANNELLO  METABOLISMO DEI SOLFITI

Elenco dei geni investigati e delle varianti genetiche studiate

SUOX   (Solfito Ossidasi) polimorfismi Q364X, S370S, S370Y e Cod.381del TAGA

Il  gene SUOX  è coinvolto nella attività di detossificazione dei  solfiti nel nostro organismo; la solfito ossidasi è l’enzima terminale prodotto da questo gene nel processo di degradazione ossidativa degli aminoacidi contenenti Zolfo.

Sono state isolate quattro mutazioni del gene SUOX nelle linee cellulari di pazienti con insufficienza enzimatica di solfito ossidasi ( Kisker et al,1997 606887.0001-606887.0004).

Il molibdeno contenuto nella solfito ossidasi catalizza la conversione del solfito in solfato,il passaggio finale nella degradazione ossidativa di cisteina e metionina. Negli esseri umani l’insufficienza di questo enzima in genere conduce  ad anomalie neurologiche.

Delle quattro varianti identificate ed associate a insufficienza enzimatica  due sono legate al sito del solfato mentre le altre si trovano nel dominio che ne media la dimerizzazione (PMID:8719749).

L’insufficienza da solfito ossidasi neonatale è caratterizzata da gravi  disfunzioni neurologiche,atrofia del cervello,dislocazione del cristallino,incremento nelle urine di solfiti,tiosolfato,taurina e S-cisteina,e una bassa concentrazione di cisteina nel plasma.

Mutazioni nel  gene Suox, compromettono seriamente l’ attività detossificante,creando intolleranze spesso con esiti gravi.

I solfiti sono generati come sottoprodotti naturali del ciclo di metilazione dagli alimenti che ingeriamo o dalle sostanze che possiamo inalare; vengono infatti utilizzati in grande quantità come conservanti per evitare lo scolorimento o impedire la crescita dei microorganismi nell’industria alimentare ( frutta ,verdura, marmellate,cibi precotti, ,pesce,farine,vino ecc) ; sono impiegati per    mantenere  la stabilità e la l’efficacia di alcune medicine,per prevenire la ruggine e le incrostazioni  nell’acqua delle caldaie e persino per la produzione del cellophane per  confezionare gli alimenti.

La Food and Drug Administration stima che  una  persona  su cento  è sensibile  ai solfiti  ed il 5 per cento di questi soffre d’asma. Una persona  può sviluppare sensibilità ai solfiti in qualsiasi momento della sua vita; gli scienziati non hanno evidenziato la  concentrazione minima di solfiti necessaria per scatenare  una reazione nelle persone sensibili. Il sintomo più comune riportato dalle persone intolleranti è la difficoltà di respirazione,ma i sintomi possono variare molto da persona a persona;i solfiti possono essere causa di orticaria,nausea,dolore al petto, ed in alcuni casi di  gravi reazioni allergiche. I solfiti inoltre  emanano un gas, l’anidride solforosa che causa  irritazione nei polmoni e può portare  a severi attacchi di asma. Mutazioni del SUOX possono essere cause di rischio per alcuni tipi di cancro,compreso la leucemia.I solfiti potrebbero stimolare la risposta adrenergica di “Attacco- Fuga” del sistema nervoso autonomo e stimolare la risposta allo stress del cortisolo.

Soprattutto se associato ad una iperattività dell’enzima prodotto dal CBS (in caso di etero o omozigosi) è necessario ridurre l’apporto dietetico dei cibi e supplementi contenenti zolfo come la metionina, taurina e cisteina, che sono soprattutto concentrate nelle proteine animali (e che quindi conviene ridurre nell’alimentazione.)

Molti integratori come il GSH, MSM, NAC dovrebbero essere evitati,così come  alcuni farmaci utilizzati come antipertensivi o antibiotici o chelanti dovrebbero essere utilizzati con attenzione.

I solfiti  pertanto  risultano essere   neurotossici e possono accumularsi in caso di difettoso funzionamento del SUOX nella sua forma di eterozigote o di omozigote. Per accelerare il funzionamento del SOUX è consigliabile  la supplementazione con Molibdeno, Boro, Vitamina E e  VitaminaB12.

Cistationina Beta Sintetasi (CBS): polimorfismi C699T e T1080C

La CBS  è un enzima necessario  per convertire l’Omocisteina in Cistatione, agisce fondamentalmente come ponte tra l’aminoacido di partenza e il passaggio successivo del ciclo di metilazione che genera ammoniaca. Le mutazioni investigate determinano una alterazione che impedisce al  “ponte”  CBS di richiudersi; questa stato sbilanciato toglie gruppi metilici al resto del ciclo  provocando carenze importanti tra cui quella di vitamina B12. Sebbene in questa situazione si producano elementi utili quali  il glutatione e la taurina,vi sono però dei prodotti di scarto negativi come l’ammoniaca e i solfiti. A causa dell’aumentata attività CBS,questi gruppi sulfurei necessari al ciclo della metilazione vengono rilasciati nel sistema sotto forma di solfiti che sono tossici per l’organismo e determina un deterioramento dei prodotti del SUOX; E’ stato dimostrato che i due polimorfismi del gene CBS (C699T e T1080C) determinano un aumento dell’attività dell’enzima, riducendo la quantità di omocisteina nel sangue. Tali polimorfismi sono inoltre associati ad  un rischio ridotto di insorgenza di patologie coronariche. Alimenti ricchi di zolfo andrebbero evitati in caso di SUOX e CBS alterati.