Clase III BT.

1. Reacciones fases II y III. Bioactivación
metabólica
Dra. Alina Díaz Machado
CENATOX

2. REACCIONES DE FASE II
 Reacciones de biosíntesis (conjugación o
adición)
 Unión a compuestos endógenos
 Gran especificidad entre agente conjugante y
xenobiótico/metabolito reactivo
 Conjugados eliminados en orina o bilis
 Enzimas transferasas(microsomales/citosólicas)
Obtención moléculas polares y de bajo coeficiente
de partición lípido/agua

3. Requerimientos para reacciones de fase II
Elemento Procedencia
Metabolito polar Fase I
Agente conjugante Donador
ATP Fosforilaxión
oxidativa
Enzimas
transferasas

4. BIOTRANSFORMACIONES DE FASE II
• GLUCURONIDACIÓN
• ACETILACIÓN
• METILACIÓN
• CONJUGACIÓN CON GLUTATIÓN
• CONJUGACIÓN CON SULFATOS
• CONJUGACIÓN CON AMINOÁCIDOS
• FORMACIÓN DE TIOCIANATOS

5. AGENTES CONJUGANTES ENDOGENOS
 GLUTATION
 GLICINA
 ACIDO GLUCURONICO
 SULFATO
 CISTEINA
 TIOSULFATO
 GRUPOS METILO
 ACIDO ACETICO
 ACETIL CoA

6. GLUCURONIDACION
• Vía mayor de conjugación
• Sustrato donor UDPGA
• UDPG glucuronil transferasa-microsomal
• Gran variedad de sustratos
• Excreción de conjugados en orina y bilis
Hígado, riñón,
intestino, piel,
cerebro, bazo,
mucosa nasal
OH, COOH, NH2,
SH, CH

8. O-glucurónicos N-glucurónicos S-glucurónicos
Oxazepam
Naloxona
Paracetamol
Morfina
Codeína
Popranolol
Hexobarbital
Naproxeno
Ac. Valproico
Diclofenaco
Cloranfenicol
Amitriptilina
Imipramina
Meprobamato
Sulfonamidas
Dietiltiocarbamato
Tiofenol

9. Glucuronidación del N-hidroxiacetilaminofluoreno

10. CONJUGACION CON GLUTATION
TIPOS DE MOLECULAS A LAS QUE SE UNE:
COMPUESTOS ELECTROFÍLICOS, EPOXIDOS, RADICALES LIBRES
ENZIMAS
GLUTATIÓN S TRANSFERASA (microsomal y citosólica)
GLUTAMIL TRANSFERASA (asociada a membranas)
CISTEINIL GLICINASA (citosólica)
N- ACETIL TRANSFERASA (citosólica)
SUSTRATO DONOR GLUTATIÓN

11. Glutatión
 Tripéptido (glicina, cisteína,ac.glutámico)
 Protector de estructuras biológicas
 Conjugante de agentes lipofílicos con
grupos electrofílicos
 Los conjugados se excretan en bilis y
orina como ácidos mercaptúricos
 Enzima glutatiónStransferasa, polimórfica,
8 familias de genes
 Amplio rango de sustratos
Biomarcador

13. COMPUESTOS QUE CONJUGAN CON EL
GLUTATION
Naftaleno
Clorobenceno
Bromobenceno
Diclorometano
Dibromometano
Hexaclorobutadieno
Aflatoxinas

14. Conjugación con glutatión del naftalen 1,2 –
óxido

15. GLUTATIÓN
CISTEINA
GLICINA
GLUTÁMICO
XENOBIOTICO O
METABOLITO
ELECTROFILICO
ÁCIDO MERCAPTÚRICO
C
O
N
J
U
G
A
D
O
G
L
U
T
A
T
I
Ó
N
Alquilación
Glutation S Transferasa

16. REACCIONES DE FASE III
TRANSTIOLACION
R-X + GSH GS-R
Cys-S-R
H-S-R
ADUCTOS NECROSIS
Cisteina B liasas

17. SULFOCONJUGACION
HIDROXILOS ALIFÁTICOS Y FENOLES, COMPUESTOS ENDOGÉNOS DE
BAJO PESO MOLECULAR (Hidroxiesteroides y catecolaminas)
SUSTRATOS ACEPTORES: OH, NH2
SULFOTRANSFERASAS
Citosólicas
Hígado, intestino, riñón
Sustrato donor: 5 FOSFOADENOSIN 3 FOSFOSULFATO (PAPS). La
concentración de cisteina es un factor limitante.
Excreción: sulfatos en orina

18. Formación de conjugados de sulfato

19. ACETILACION
Aminas aromáticas y alifáticas
ENZIMAS N-Acetiltransferasas(citosólicas)
SUSTRATO DONOR Acetil CoA
Excreción Acetatos en orina
NH2
SO2NH2
NH-NH2
Cafeína
Clonazepam
Nitrazepam
Sulfazalasina
Isoniacida

20. N-acetilación de compuestos aminados

21. CONJUGACION CON TIOSULFATO
REACCIÓN ALTAMENTE ESPECÍFICA PARA EL CIANURO
ENZIMAS RODANASAS (Mitocondrial)
SUSTRATO DONOR TIOSULFATO (S2O3
-)
CONJUGADO tiocianatos (orina)

22. METILACION
Compuestos endógenos (aminas aromáticas y alifáticas)
N heterociclos, fenoles, sulfidrilos
ENZIMAS S, N, O-metiltransferasas (citosólicas)
SUSTRATO DONOR S-adenosil metionina
SUSTRATO ACEPTOR OH, NH2, SH
Excreción: compuestos metilados en orina

23. Conjugación del ácido benzoico con glicina

24. Reacción Capacidad
Glucuronidación Alta
Con aminoácidos Media
Sulfonación Baja
Con glutatión Media
Acetilación Variable
Capacidad relativa de las reacciones de conjugación

25. Metabolitos formados Vía de
eliminación
Glucurónidos (< 250 PM) Riñón
Glucurónidos (> 350 PM) Bilis
Sulfatos Riñón
Conjugados con aminoácidos Riñón
Conjugados con glutatión Bilis
Derivados del ácido mercaptúrico Riñón

26. XENOBIOTICO
Metabolito
estable
Detoxificación
Orina
Metabolito reactivo
Fallo en la Detoxificación
Antígeno
Daño ADN
Daño Tejidos
Mutación Cáncer
Necrosis
Respuesta inmune

27. Biotransformación ≠ Destoxicación
Bioinactivación Bioactivación
Metabolitos intermediarios
reactivos electrofílicos
Reacción con sitios nucleofílicos de constituyentes celulares

28. Bioactivación
Proceso en el cual se forman
metabolitos intermediarios
reactivos y tóxicos, que
pueden ser eliminados por vías
subsecuentes dependiendo de
la dosis y concentración en que
se formen.

30.  Reacciones de oxido reducción de Fase
I catalizadas por las isoenzimas del Cit
P450
 Formación de radicales libres y
metabolitos electrofílicos
 Ciclaje Redox
 Reacciones de Fase III /Transtiolación

31. Compuesto Vía de formación del
intermediario
Acetaminofen N-hidroxilación
2 acetilaminofluoreno N-hidroxilación
Acetilhidracina N-hidroxilación
Benceno Epoxidación
Bromo benceno Epoxidación
CCl4 Reducción microsomal
Dimetilnitrosamina Alfa hidroxilación
Furosemida Epoxidación
Isoniacida Acetilación

32. Bioactivación
Metabolitos electrofílicos
Alquilantes Oxidantes
Haloalcanos Radicales libres
Epóxidos Ciclofosfamida
Quinonas Paraquat
Benzoquinonimina Antraciclina
Iones nitronium

34. CCL4
Biotransformación del tetracloruro de
carbono
CCL3
.
+ CCL3OO
.
Cit P450
O2
ALQUILACION
PSH, ADN,ARN
OXIDACION
POL, MDA
HEPATOTOXICIDAD

36. O O O
H C H C H C
N CH3 PAP PAPS N CH3 UDP-GA UDP N CH3
O SO3 OH O C6H8O6
N
C
C
C
CH3
O
Acetaminofen Acetaminofrn Glucuronido
Acetaminofen Sulfato
N
Phenolsulfo-
Transferasa
UDP-glucuronyl-
transferasa
0
c
c
C
CH3
OH
O
N
ACTIVACION DE ACETAMINOFEN POR CITOCROMO P450
H C
O
CH3
OH
SG
GSH
Glutation
Glutation conjugado N-Acetybenzoquinoneimina
N-Acetil-benzosemi-
Quinoneimina radical libre
PHS
ROOH
ROH
+ H2O
NADPH2. O2
Cytocromo P450
NADP.2H2O

41. Interacción física o química
con sustancias endógenas
ESPECIES
OXIDANTES
BIOTRANSFORMACION
Metabolitos no
tóxicos
OXIDACION
DE BIOMOLECULAS
TOXICO
RADICALES
LIBRES
COMPUESTOS
ELECTROFILICOS
Unión covalente con
nucleófilos
DESTOXICACION
-Quelantes.
-Antioxidantes.
-SOD, CAT, GSHPx, G-6PDH Depleción de GSH