Wpływ wybranych induktorów na aktywność hydroksylazy aniliny w

&ARM0RZEGL.AUK†
7PŒYWWYBRANYCHINDUKTORÌW
NAAKTYWNOu¿HYDROKSYLAZYANILINYWW’TROBIESZCZURA
WR̘NYCHFAZACH˜YCIAPOZAPŒODOWEGO
!GEANDINDUCTORSEFFECTONRATHEPATICANILINEHYDROXYLASEACTIVITY
!NDRZEJ0LEWKA$R$ANUTA0LEWKA*ACEK-ARCZYÊSKI*ÌZEF7ALOSZEK
:AKŒAD0ROTEOMIKIgL’SKI5NIWERSYTET-EDYCZNY
+IEROWNIK!NDRZEJ0LEWKA
+ATEDRA-ORFOLOGII:AKŒAD(ISTOLOGIIgL’SKI5NIWERSYTET-EDYCZNY
Streszczenie
W dalszym ciągu powszechne zainteresowanie budzi
nie tylko rozwój poszczególnych enzymów związanych
z metabolizmem substancji endo- i egzogennych w okresie
płodowym i początkowej fazie życia pozapłodowego, ale
także ich ewolucja w zaawansowanym wieku.
Celem prezentowanych badań było wykazanie jak zmienia się profil wątrobowej aktywności hydroksylazy aniliny
w różnych fazach życia szczura i po indukcji fenobarbitalowej, β-naftoflawonowej i deksametazonowej. Badania
przeprowadzono na samcach szczurzych rasy Wistar. Doświadczenie obejmowało 8 grup wiekowych: 0.5-, 1-, 2-,
4-, 8-, 12-, 20- i 28 miesięczne.
Aktywność właściwa hydroksylazy aniliny w funkcji wieku nie podlegała istotnym zmianom. Fenobarbital okazał
się silnym induktorem hydroksylazy aniliny we wszystkich
grupach wiekowych. Do 2 miesiąca życia indukcyjność
omawianej hydroksylazy rosła do 285% kontroli. Utrzymywała się ona przez kilka kolejnych miesięcy i dopiero
u zwierząt po 1. roku życia obniżała się do około 200%
kontroli. β-Naftoflawon był słabszym induktorem hydroksylazy aniliny niż fenobarbital. Tym razem w początkowej
fazie życia indukcyjność sięgała 230% kontroli, a w fazie
starzenia zwierząt obserwowano spadek indukcji do około
150% kontroli.
Deksametazon również indukował aktywność hydroksylazy aniliny w całym badanym przedziale wieku. Ponad
300% indukcję obserwowano w grupie 0,5 miesięcznej.
Następnie malała ona do niecałych 140% kontroli w 4 miesiącu życia szczura i utrzymywała się na nieco wyższym
poziomie w kolejnych fazach życia.
Abstract
Not only the development of the individual enzymes connected with the metabolism of endo- and exogenous substances during the foetal period and in the first phase of
life after birth still arouse general interest but also their
evolution in advanced age.
The aim of the presented researches was to demonstrate
how the profile of the hepatic activity of the aniline hydroxylase is changing in the different phases of the rat life
and after phenobarbital, β-naphthoflavone and dexamethasone induction. The researches were done on male rats
(breed of Wistar). The experiment concerned 8 age groups
of the rats: 0.5-, 1-, 2-, 4- 8-, 12-, 20- and 28 months-old.
The real activity of the aniline hydroxylase was not changing significantly in the function of the age. Phenobarbital
turned out to be strong initiator in all age groups. Until the
second month of the life the induction of the mentioned hydroxylase was increasing to 285 per cent of the control. It
was remaining over the few next months and just decreasing to about 200 per cent in the over one-year-old animals.
β-Naphthoflavone was weaker initiator aniline hydroxylase than phenobarbital. This time in the first phase of the
life induction was reaching 230 per cent of the control and
in the ageing phase of the animals the decrease of the induction to about 150 per cent was observed.
Dexamethasone was also inducing the activity of the aniline hydroxylase in the whole researched age bracket. Over
300 per cent induction was observed in the 0.5 month age
group. Next it was decreasing to not quite 140 per cent of the
control at the age of 4 months of the rat and it was remaining at a little higher level in the following phases of the life.
Słowa kluczowe: hydroksylacja aniliny, szczur, wątroba,
wiek, indukcja
Key words: aniline hydroxylase, rat, liver, ageing, induction
'˜ ւ
W komórkach wątrobowych cytochrom P450 może stanowić do 25% puli białek siateczki śródplazmatycznej. Cytochrom ten aktywuje cząsteczki tlenu w kierunku jej rozpadu, przy czym jeden z powstałych atomów tlenu włączany
jest do substratu. W zależności od substratów oksygenacja
manifestuje się pojawianiem różnorodnych typów reakcji
[1]. Obejmują one hydroksylację węgla, epoksydację, oksygenację heteroatomów czy też przeniesienie chemicznych
grup funkcyjnych. W zależności od substratu, a także typu
reakcji, której substrat ten podlega, mówimy o hydroksylazie benzo(a)pirenu, hydroksylazie aniliny i innych [2].
Literaturowe rozważania dotyczące roli wieku w wątrobowym metabolizmie ksenobiotyków ograniczają się zasadniczo do dwóch okresów, tj. od urodzenia do osiągnięcia
COPYRIGHT‚'RUPADR!2+WIECIÊSKIEGO)33.†
dojrzałości narządowej i płciowej oraz okresu zaawansowanego starzenia się organizmu. W tym drugim przypadku
początkowo zgodnie przyjęto, że zmiany w masie wątroby
i przepływie krwi są głównie odpowiedzialnie za wiekowo
zależny spadek wątrobowego metabolizmu leków. Jednakże
wyniki szeregu prac nie potwierdziły tego [3-6]. Stąd też nadal pozostaje niejasny związek pomiędzy wieloma parametrami fizjologicznymi, a wątrobowym metabolizmem leków
u osobników starych, o ile taki związek istnieje [7, 8].
Ogólne zainteresowanie budzi nie tylko rozwój poszczególnych enzymów związanych z metabolizmem substancji
endo- i egzogennych w okresie płodowym i początkowej
fazie życia pozapłodowego, ale także ich ewolucja u osobników w zaawansowanym wieku. Wyniki nielicznych prac
eksponują istnienie zależności między wiekiem zwierząt,
a aktywnością poszczególnych ogniw mikrosomalnego
układu metabolizującego ksenobiotyki [9-12].
Wydaje się, że poszczególne izoformy mają szeroką,
ale nakładającą się specyficzność substratową. W oparciu
o wczesne doniesienia literaturowe [13, 14, 15] można zaproponować kilka spostrzeżeń:
1. Rzeczywiście, specyficzność substratowa jest faktem. Np.
izoforma CYP2B1 jest bardziej efektywna w katalizie
N-demetylacji benzofetaminy niż w metabolizmie innych substratów, a izoenzym 1A1 preferuje oksydację
wielopierścieniowych węglowodorów aromatycznych.
2. Nie jest ona absolutna, bowiem określony izoenzym może
metabolizować różne typy substratów: jedne szybciej
inne wolniej. Z kolei, jeden substrat może być metabolizowany przez różne izoenzymy P450 z różnymi wartościami stałej Michaelisa.
3. Te same substraty mogą być odmiennie metabolizowane
przez poszczególne izoformy cytochromu P450. Przykładowo, testosteron wykazuje preferencyjną hydroksylację w pozycji 6β, 7α i 16α odpowiednio przez izoenzymy 1A1 i 1A2, 2A1 oraz 2B1 i 2B2.
Celem naszych badań było wykazanie jak zmienia się
konstytucyjna i indukowana aktywność hydroksylazy
aniliny w wątrobie szczura w zależności od wieku i pod
wpływem wybranych induktorów układu monooksygenaz
zależnych od cytochromu P450. Szczególnie ważne było
stwierdzenie czy istnieje korelacja między tą aktywnością,
a składem izoform cytochromu P450 w różnych fazach życia szczura po indukcji fenobarbitalowej, β-naftoflawonowej
i deksametazonowej.
- R–l-t¬ŸlŸuR |J¬
Zwierzęta
Badania przeprowadzono na samcach szczurzych rasy
Wistar. Zwierzęta pochodziły z hodowli Centralnej Zwierzętarni Śląskiego Uniwersytetu Medycznego w Katowicach-Ligocie. Serie badawcze obejmowały 8 grup wiekowych,
tj. szczury: 0.5-, 1-, 2-, 4-, 8-, 12-, 20- i 28 miesięczne.
Zwierzęta grupy najmłodszej przebywały cały czas z matkami. Po usamodzielnieniu się, każde zwierzę przebywało
osobno w klatkach plastikowych, a hodowla była prowadzona w tym samym pomieszczeniu o ustalonej wilgotności
powietrza (około 60%), temperaturze (20-220 C) i rytmie
12-godzinowego oświetlenia (dzień-noc: 600-1800). Szczury
karmiono paszą standardową (LSM), którą usuwano na 12 godzin przed zabiciem, pozostawiając wolny dostęp do wody.
Szczury zabijano przez dekapitację. Natychmiast pobierano wątroby i umieszczano je w lodowatym roztworze soli
fizjologicznej.
Traktowanie
Szczurom pierwszej serii eksperymentalnej podawano dootrzewnowo dwukrotnie fenobarbital w dawkach po
75 mg/kg masy ciała na 3- i 2 dni przed dekapitacją. Zastosowano dawkę nieco niższą od zalecanej w literaturze,
bowiem wyższa dawka powodowała wzrost śmiertelności
zwierząt w grupach zwierząt młodych. Wszystkie iniekcje
wykonano w każdej serii doświadczalnej o godzinie 900.
Zwierzęta drugiej serii doświadczalnej otrzymywały trzykrotnie dootrzewnowo β-naftoflawon. Podawano go na 3-,
2- i 1 dzień przed zabiciem w dawkach po 40 mg/kg masy
ciała zawsze o godzinie 900. Wreszcie, zwierzęta trzeciej serii
doświadczalnej otrzymywały dootrzewnowo deksametazon.
Podawano go o godzinie 900 w postaci zawiesiny w oleju
kukurydzianym również trzykrotnie na 3-, 2- i 1 dzień przed
zabiciem w dawce po 20 mg/kg masy ciała. Stała godzina
podawania induktora podyktowana była podatnością układu
monooksygenaz zależnych od cytochromu P450 na zmiany
pod wpływem rytmu okołodobowego [16, 17].
Izolacja frakcji mikrosomalnej
Wątrobową frakcję mikrosomalną izolowano według
metody Dallnera [18]. Po kilkukrotnym przepłukaniu
w roztworze soli fizjologicznej, wątroby cięto na niewielkie
skrawki i rozdrabniano w homogenizatorze Pottera-Elvehjema z tłokiem teflonowym, przy 400 obrotach na minutę. Środowiskiem homogenizacyjnym był 0,25 molowy
roztwór sacharozy w 10 milimolowym buforze Tris-HCl
o pH=7,4. Na 1 gram tkanki dodawano 5 cm3 tego roztworu.
Ten i kolejne etapy obróbki wątroby prowadzano w temperaturze 2-40 C.
Czyste frakcje mikrosomalne zawieszano w zbuforowanym 20% o/o roztworze glicerolu, tak aby stężenie białka
było nie mniejsze niż 5 mg/cm3. Próby te natychmiast zamrażano w temperaturze -200 C.
Oznaczanie cytochromu P450
Zawartość cytochromu P450 z małymi modyfikacjami
określano według metody Estabrooka i Werringloera [19].
Pomiary wykonywano zapisując tzw. widmo różnicowe
w przedziale 400-500 nm. Zawartość cytochromu P450
wyliczano, korzystając z milimolowego współczynnika absorpcji, równego 91 mM-1cm-1. Zawartość tego cytochromu
wyrażano w nanomolach cytochromu na 1 mg białka.
Oznaczanie aktywności hydroksylazy aniliny
Aktywność tę oznaczano kolorymetrycznie zgodnie ze
zmodyfikowaną procedurą Imai i wsp. [20]. Mieszanina
reakcyjna w końcowej objętości 1 cm3 80 mikromolowego
buforu Tris-HCl o pH 7,4 zawierała: 8 mikromoli chlorowodorku aniliny, 2,5 mikromola chlorku magnezowego, 1,0
mikromol NADPH i białko mikrosomalne. Reakcję prowadzono przez 20 minut w temperaturze 370 C w warunkach
&ARM0RZEGL.AUK
testu ANOVA dla
p=0.05.
'¬ylpl
Aktywność
właściwa hydroksylazy aniliny w
funkcji wieku nie
podlegała uderzającym wahaniom
(Ryc. 1). Po 12 miesiącu następował
spadek aktywności
hydroksylazy, któa
ry w 28 miesiącu
Rycina 1. Aktywność wątrobowej hydroksylazy aniliny wyrażonej w [nanomolach/min/ mg białka] życia był znamienny statystycznie w
u szczurów w różnym wieku w serii kontrolnej i po indukcji
stosunku do grupy
1 rocznej.
Fenobarbital
okazał się silnym
induktorem hydroksylazy aniliny we
wszystkich grupach
wiekowych (Ryc.
1, 2). Do 2 miesiąca
życia indukcyjność
omawianej hydroksylazy rosła, osiągając wartość około
285% kontroli (0,82
nanomol/min/mg
białka). Utrzymywała się ona przez kilka
kolejnych miesięcy
i dopiero u zwierząt
Rycina 2. Aktywność wątrobowej hydroksylazy aniliny w seriach doświadczalnych wyrażona jako pro12
miesięcznych
cent kontroli u szczurów w różnym wieku
obniżała się do okotlenowych. Proces zatrzymywano przez dodanie 0,5 cm3
ło 200%, jednak ak20% w/o kwasu trichlorooctowego. Po odwirowaniu wytrą- tywność enzymu wzrastała do 0,89 nanomol/min/mg. 200%
conego białka, pobierano 1 cm3 supernatantu, dodawano 0,5 indukcję obserwowano również aktywność zwierząt dwóch
cm3 10% w/o Na2CO3 oraz 1 cm3 2% fenolu w 0,2 molowym najstarszych grup wiekowych.
NaOH. Intensywność niebieskiego zabarwienia mierzono
β-Naftoflawon był słabszym niż fenobarbital, jedpo 30 minutach przy 630 nm. Wartość absorbancji przeli- nak znamiennym statystycznie induktorem hydroksyczano na ilość uwolnionego p-aminofenolu, korzystając lazy aniliny we wszystkich grupach wiekowych (Ryc.
z wcześniej przygotowanej krzywej kalibracyjnej. Aktyw- 1, 2). I tym razem również w początkowej fazie życia
ność tego enzymu wyrażano w nanomolach na 1 minutę na następował wzrost aktywności od 0,53 do 0,65 nano1 mg białka mikrosomalnego.
mol/min/mg oraz wzrost indukcji do 230% kontroli. Od 2 miesiąca życia obserwowano stopniowy spaOznaczanie białka mikrosomalnego
dek indukcyjności do 130% w grupie 12 miesięcznej.
Zawartość białka mikrosomalnego oznaczano metodą W fazie starzenia zwierząt obserwowano około 150%
Lowry’ego i wsp. [21], stosując jako standard albuminę indukcję, jednak aktywność 0,46 nanomol/min/mg
z surowicy wołowej.
u zwierząt 28 miesięcznych była najmniejsza.
Deksametazon również indukował znamiennie statyAnaliza statystyczna
stycznie aktywność hydroksylazy aniliny w całym badaWyniki oznaczeń biochemicznych, które przedstawiono nym przedziale wieku (Ryc. 1, 2). Ponad 300% indukcję
w tym opracowaniu są średnią z pięciu niezależnych po- obserwowano w grupie 0,5 miesięcznej (0,92 nanomol/min/
miarów. Istotność różnic w poszczególnych seriach, a tak- mg). Następnie malała ona do niecałych 140% w 4 miesiąże pomiędzy grupami wiekowymi oceniano na podstawie cu życia szczura, osiągając poziom aktywności 0,45 nano-
COPYRIGHT‚'RUPADR!2+WIECIÊSKIEGO)33.†
miesiącu zmalała
i oscylowała w granicach 150% w pozostałych grupach
wiekowych, jednak
aktywność wyraźnie malała od 1,40
w 12 miesiącu do
0,42 nanomol/min/
nanomol P450 w
28 miesiącu życia.
β-Naftoflawon
(Ryc. 3, 4) powodował narastanie
aktywności
hydroksylazy aniliny przeliczonej na
Rycina 3. Aktywność wątrobowej hydroksylazy aniliny wyrażonej w [nanomolach/min/ nanomol P450] 1 nanomol cyu szczurów w różnym wieku serii kontrolnej i po indukcji
tochromu
P450.
Stwierdzony 120%
wzrost aktywności
u zwierząt 15 dniowych był nieznamienny statystycznie, ale u zwierząt
2
miesięcznych
indukcja wynosiła prawie 390%
(wzrost do 1,04 nanomol/min/nanomol P450). Indukcyjność ta malała
w kolejnych fazach
życia, a w grupach
12- oraz 20 miesięcznych zanikała
(brak znamiennoRycina 4. Aktywność wątrobowej hydroksylazy aniliny przeliczonej na 1 nanomol cytochromu P450 ści statystycznej).
w seriach doświadczalnych wyrażona jako procent kontroli u szczurów w różnym wieku
U szczurów najstarszych obserwowamol/min/mg i utrzymywała się na nieco wyższym poziomie
no
ponownie
wyraźną
indukcję,
wynoszącą
270% kontroli
w kolejnych fazach życia. Dopiero w grupie najstarszej po(0,77
nanomol/min/nanomol
P450).
nownie wzrastała do 200% kontroli, osiągając aktywność
Najwyższą, ponad 400% indukcję deksametazonową
0,55 nanomol/min/mg.
hydroksylazy
aniliny (Ryc. 3, 4) stwierdzono w grupie 15
Aktywność hydroksylazy aniliny przeliczona na 1 nadniowej
(aktywność
1,76 nanomol/min/nanomol P450).
nomol cytochromu P450 cechowała się dużą zmiennością
Malała
ona
następnie
sukcesywnie
do 12 miesiąca, gdzie nie
w zależności od wieku (Ryc. 3). Po początkowym, znamienobserwowano
zmian
statystycznie
znamiennych. W grupie
nym statystycznie spadku do 1. miesiąca życia, aktywność
zwierząt
najstarszych
obserwowano
ponownie ponad 300%
ta nie zmieniała się przez następny miesiąc. Od 2 do 4 mieindukcję
tego
enzymu
(0,93
nanomol/min/nanomol
cytosiąca podwajała swoją wartość, osiągając aktywność 0,61
chromu
P450).
nanomol/min/nanomol P450, po czym była ustabilizowana
przez 4 kolejne miesiące. Od 8 miesiąca życia aktywność
hydroksylazy ponownie szybko rosła do 12 miesiąca życia
(różnica znamienna statystycznie), po czym silnie malała aż
do grupy 28 miesięcznej, osiągając poziom 0,29 nanomol/
min/nanomol cytochromu P450.
W miarę dojrzewania zwierząt indukcja fenobarbitalowa (Ryc. 3, 4) rosła od około 150% w 15 dniu życia (0,66
nanomol/min/nanomol P450) do ponad 230% u zwierząt
2 miesięcznych (0,62 nanomol/min/nanomol P450). W dalszych przedziałach wieku była nadal wysoka i dopiero w 12
¬˜p¥˜oZmiany w wątrobowym metabolizmie leków zależne
od wieku były przedmiotem bardzo intensywnych badań
w przeszłości. Ten problem ma znaczenie w farmakoterapii
ludzi starych. Wynika to z tego, że kiedy zdolność wątroby do metabolizowania leków zmienia się wraz z wiekiem,
farmakokinetyczne profile leków również się zmieniają, co
prowadzi do zmian w ich farmakodynamice [22, 23, 24].
&ARM0RZEGL.AUK
Hydroksylaza aniliny, to aktywność enzymatyczna funkcjonalnie związana z izoformami cytochromu P450. W serii
kontrolnej w całym przedziale wieku aktywność ta ulegała
nieznacznym modyfikacjom z lekko zaznaczoną tendencją
spadkową w fazie starzenia. Taki charakter zmian wydaje
się mieć poparcie w podobnym przebiegu poziomów izoform CYP3A1 i 2C6, jakie stwierdzono w naszym laboratorium [25]. Obie te izoformy są wyraźnie zaangażowane
w reakcje hydroksylacji aniliny [26, 27]. Wyniki te znalazły
powszechne potwierdzenie, chociaż niektóre doniesienia
stwierdzają, że u samców po 1. roku ma miejsce istotny spadek aktywności hydroksylazy aniliny [28-30].
Zależne od wieku zmiany w metabolizmie leków są udokumentowane u ludzi i u zwierząt. Wątrobowe cytochromy
P450 są ważnymi enzymami włączonymi w I fazę reakcji
detoksykacji. Wiele cytochromów P450 normalnie występujących czasami w niskich poziomach podstawowych, różni
się zasadniczo w indukcji w zależności od gatunku zwierzęcia. Co więcej, stopień odpowiedzi może się zmieniać wraz
z wiekiem, a to może w konsekwencji odbijać się na poziomie niektórych tzw. aktywności markerowych, do których
należą procesy hydroksylacji.
Fenobarbital modyfikował aktywność hydroksylazy aniliny. Profil zmian tej aktywności w omawianej serii
był odmienny w porównaniu do grupy kontrolnej. Obserwowaliśmy wyraźne jej narastanie do 8 miesiąca, po czym
w miarę dalszego starzenia się aktywność ta malała. Zmiany
te pokrywały się z modyfikacją stężeń cytochromów P450
2B1/2 i 2A1 [6, 31].
Indukcyjność hydroksylazy aniliny była uzależniona od
wieku zwierząt. Rosła od około 230% w grupie 15 dniowej do około 290% w grupach dojrzałych płciowo. Na tym
poziomie utrzymywała się przez kilka dalszych miesięcy
i dopiero po 1. roku spadała, nie zmieniając się aż do późnej
starości. Wyniki uzyskane przez Cresteila i wsp. [32] pozostają w pewnym konflikcie z naszymi. Wykazali oni, że
u zwierząt młodych fenobarbital ujawniał niewielką inhibicję, aby u zwierząt dorosłych ponownie wywołać indukcję.
Abraham i wsp. [28] ujawnili delikatną indukcję u szczurów
młodych i aż ponad 200% u starych. Wyraźną indukcję fenobarbitalową hydroksylazy aniliny u szczurów dojrzałych
spotyka się też w innych pracach [33, 34].
Wpływ β-naftoflawonu na aktywność hydroksylazy aniliny był w swoim działaniu podobny do fenobarbitalu. Do
8. miesiąca życia omawiany ksenobiotyk powodował wzrost
aktywności, średnio do około 200% kontroli, w grupach 12oraz 20- miesięcznych indukcja była niewielka, aby u zwierząt najstarszych ponownie wzrosnąć. Na podstawie badań
dotyczących izolacji izoform P450 można wnioskować, że za
taki przebieg zmian odpowiada przede wszystkim izoforma
P450 1A1 i 2A1 [31]. Równie niewielką indukcję zaobserwował Tanaka i wsp. [33] po podaniu 3-metylocholantrenu.
Liczba publikacji dotyczących wpływu induktorów fizjologicznych na procesy hydroksylacyjne jest niewielka
[5, 35]. W pracy Shimady i Guengericha [36] obserwowano
modyfikację hydroksylacji przy udziale dwóch induktorów
fizjologicznych: 16α-karbonitrylu pregnenolonu i deksametazonu, jednak stosowano dawki o rząd wyższe niż w tej
pracy. W pierwszym przypadku wykazali oni indukcję około 300% a w drugim nawet ponad 500% kontroli. Wykaza-
liśmy, że w grupie najmłodszej przekraczała ona 300%, aby
dwa tygodnie później obniżyć się o połowę. W późniejszym
okresie życia była niewielka (około 140% kontroli) a w późnej starości rosła do 200%. Ważną obserwacją tej pracy jest
wykazanie, że aktywność hydroksylazy aniliny po indukcji
deksametazonem jest najwyższa u zwierząt bardzo młodych
i młodych. Wynika z tego, że w tej fazie życia w procesy hydroksylacji zaangażowana jest przede wszystkim izoforma
CYP3A1, której rytm zmian w funkcji wieku pokrywał się
ze zmianami aktywności hydroksylazy aniliny [24, 31].
Należy zwrócić uwagę na to, że związane z wiekiem zmiany
w parametrach fizjologicznych i biochemicznych są znaczące
w pierwszych 6 miesiącach szczurzego życia, a w następnych
fazach życia szczura są raczej słabiej wyrażane. Dlatego wybór
zwierząt poniżej szóstego miesiąca do grupy młodych dorosłych
szczurów często prowadzi do wniosku, że zmiany pojawiające
się podczas fazy rozwoju wynikają z wpływu wieku.
Obecne badania z deksametazonem u szczurów w różnych grupach wiekowych przyniosły pewne ważne informacje. Starsze szczury (ponad 18 miesięcy) wykazywały
niejednoznaczny stopień odpowiedzi (niski poziom białka
CYP3A), w porównaniu do młodych, dojrzałych płciowo
szczurów [6, 8, 25, 31]. Te wyniki zgadzają się ze znanymi
obserwacjami nad zachowaniem aktywności hydroksylazy
6β-steroidowej u starszych szczurów, gdzie potwierdzono,
że białko CYP3A odpowiada za większość, jak nie za całość
aktywności hydroksylazy 6β-steroidowej.
Osłabienie odpowiedzi na deksametazon u starych szczurów może być związane z obserwowanym obniżeniem ilości
receptorów glukokortykosteroidowych [4, 22, 37]. Z drugiej
strony, takie jak dostępność i aktywność modulatora(ów)
glukokortykosteroidów, bądź czynników jądrowych, które
kontrolują transkrypcję genu CYP3A, mogą również ograniczać ich ekspresję. Porównanie parametrów wiążących
receptory glukokortykoidów powinno być przeprowadzone
w celu rozróżnienia aktualnie włączonych mechanizmów.
Mimo wszystko, obniżenie odpowiedzi CYP3A na indukcję
deksametazonem może mieć ważne implikacje fizjologiczne i powinno być szczegółowo zbadane celem określenia
precyzyjnych mechanizmów odpowiedzialnych za obserwowane zmiany rozwojowe.
Piśmiennictwo
1. Guengerich F.P., McDonald T.L.: Chemical mechanism
of catalysis by cytochrome P-450: A unified view. Acc.
Chem. Res. 1984; 17: 9-16.
2. Stegeman J.J., Livingstone D.R.: Forms and functions
of cytochrome P450. Comp. Biochem. Physiol. C. 1998;
121: 1-3.
3. Kmieć Z.: Wpływ starzenia na aktywność metaboliczną
hepatocytów. Post. Biol. Kom. 1988; 15: 383-412.
4. Kmieć Z.: Cooperation of liver cells in health and disease. Adv. Anat. Embryol. Cell. Biol. 2001;161: 1-151.
5. Läpple F. i wsp.: Differential expression and function of
CYP2C isoforms in human intestine and liver. Pharmacogenetics. 2003;13:565-575.
6. Schmucker D.L.: Age-related changes in liver structure
and function: Implications for disease ? Exp. Gerontol.
2005;40:650-659.
COPYRIGHT‚'RUPADR!2+WIECIÊSKIEGO)33.†
7. Blumsohn A., Eastell R.: Age-related factors. Osteoporosis: Etiology, Diagnosis, and Management, 2nd Edition, eds. B.L. Riggs and J. Melton III, Publ. LippincottRaven Publishers, Philadelphia, 1995; s. 161-182.
8. Sersté T., Bourgeois N.: Ageing and the liver. Acta Gastroenterol. Belg. 2006;69:296-298.
9. Cresteil T. i wsp.: Cytochrome P-450 isozyme content and
monooxygenase activities in rat liver: Effect of ontogenesis
and pretreatment by phenobarbital and 3-methylcholanthrene.
J. Pharm. Exp. Ther. 1986; 236: 269-276.
10. Maloney A. i wsp.: The effects of aging on the hepatic
microsomal mixed function oxidase system of male and
female monkeys. Hepatology 1986; 6: 282-287.
11. Schmucker D.L.: Aging and the liver: an update. J. Gerontom. A Biol. Sci. Med. Sci. 1998;53:B315-B320.
12. Tréluyer J.M. i wsp.: Ontogenesis of CYP2C-dependent arachidonic acid metabolism in the human liver:
relationship with sudden infant death syndrome. Pediatr.
Res. 2000;47:677-683.
13. Agrawal A.K., Pampori N.A., Shapiro B.E.: Neonatal
phenobarbital-induced defects in age- and sex-specidic
growth hormone profiles regulating monooxygenases.
Am. J. Physiol. 1995; 268: E439-E445.
14. Muller D., Gloockner R., Rost M.: Monooxygenation,
cytochrome P4501A1 and P4501A1-mRNA in rat liver
slices exposed to beta-naphthoflavone and dexamethasone in vitro. Exp. Toxic. Pathol. 1996; 48: 433-438.
15. Oinonen T., Lindros K.O.: Hormonal regulation of the
zonated expression of cytochrome P450 3A in rat liver.
Biochem. J. 1995; 309: 55-61.
16. Plewka A i wsp.: Circadian changes of cytochrome P450dependent monooxygenase system in the rat liver. Pol. J.
Pharmacol. Pharm. 1992; 44: 655-661.
17. Czekaj P i wsp.: Daily and circadian rhythms in the activity of mixed function oxidases system in rats of different age. Biol. Rhythm Res. 1994; 25: 67-75.
18. Dallner G.: Isolation of rough and smooth microsomes general. Methods Enzymol. 1974; 32: 191-215.
19. Estabrook R.W., Werringloer J.: The measurement of
difference spectra: application to the cytochromes of microsomes. Methods Enzymol. 1978;52:212-220.
20. Imai Y., Ito A., Sato R.: Evidence for biochemically different types of vesicles in the hepatic microsomal fractions. J. Biochem. 1966; 60: 417-428.
21. Lowry O.H. i wsp.: Protein measurement with the Folin
phenol reagent. J. Biol. Chem. 1951; 193: 265-275.
22. Läpple F. i wsp.: Differential expression and function of
CYP2C isoforms in human intestine and liver. Pharmacogenetics. 2003;13:565-575.
23. Raucy J.L. i wsp.: Expression and induction of CYP2C
P450 enzymes in primary cultures of human hepatocytes. J. Pharmacol. Exp. Ther. 2002;302:475-482.
24. Schmucker D.L.: Liver function and phase I drug
metabolism in the elderly: a paradox. Drugs Aging.
2001;18:837-851.
25. Plewka A., Plewka D.: Wiek jako czynnik modyfikujący skład izoform cytochromu P450 w wątrobie szczura.
Farm. Przegl. Nauk. 2009; w druku.
26. Gonzalez F.J., Matsunaga T., Nagata K.: Structure and
regulation of P450s in the rat P450IIA gene subfamily.
Drug Metab. Rev. 1989; 20: 827-837.
27. Ronis M.J. i wsp.: Altered expression and glucocorticoid
-inducibility of hepatic CYP3A and CYP2B enzymes in
male rats fed diets containing soy protein isolate. J. Nutr.
1999; 129: 1958-1965.
28. Abraham N.G., Levere R.D., Freedman M.: Effect of age
on rat liver heme and drug metabolism. Exp. Gerontol.
1985; 20: 277-284.
29. Bitar M.S., Shapiro B.H.: Aberration of heme and hemoprotein in aged female rats. Mech. Ageing Dev. 1987;
38: 189-197.
30. Fujita S. i wsp.: Age and sex associated differences in
the relative abundance of multiple species of cytochrome P450 in rat liver microsomes. A separation by HPLC
of hepatic microsomal cytochrome P-450 species. Biochem. Pharmacol. 1985; 34: 1861-1864.
31. Plewka A., Plewka D.: Wpływ wybranych induktorów
na skład izoform cytochromu P450 w wątrobie szczura
w różnych fazach życia pozapłodowego. Farm. Przegl.
Nauk. 2009; w druku.
32. Cresteil T. i wsp.: Cytochrome P450 isozyme content
and monooxygenase activities in rat liver: Effect of
ontogenesis and pretreatment by phenobarbital and
3-methylcholanthrene. J. Pharm. Exp. Ther. 1986; 236:
269-276.
33. Tanaka E. i wsp.: Induction of cytochrome P450
and related drug-oxidizing activities in muscone
(3-methylcyclopenta-decanone)-treated rats. Biochem.
Pharmacol. 1987; 36: 4263-4267.
34. Wrighton S.A., Elswick B.: Modulation of the induction
of rat hepatic cytochromes P-450 by selenium deficiency. Biochem. Pharmacol. 1989; 38: 3767-3771.
35. Monostory K., Verczkey L.: The effect of phenobarbital and dexamethasone coadministration on the activity
of rat liver P450 system. Biochem. Biophys. Res. Commun. 1994; 203: 351-358.
36. Shimada T., Guengerich F.P.: Participation og a rat liver cytochrome P450 induced by pregnenolone 16-αcarbinitrile and other compounds in the 4-hydroxylation
of mephenytan. Mol. Pharmacol. 1985; 28: 215-219.
37. Kuningas M. i wsp.: Mental performance in old age dependent on cortisol and genetic variance in the mineralocorticoid and glucocorticoid receptors. Neuropsychopharmacology. 2007; 32: 1295-1301.
Adres do korespondencji
Dr hab. Andrzej Plewka
Zakład Proteomiki, Śląski Uniwersytet Medyczny,
41-200 Sosnowiec, ul. Ostrogórska 30
telefon: 32-346-14-30