2. Sistema De La Monooxigenasa Dependiente Del Citocromo P450
2. Sistema De La Monooxigenasa Dependiente Del Citocromo P450
La aromatasa es uno de los enzimas de la superfamilia de los citocormos P450. Estas enzimas forman parte de las oxidasas de función mixta o sistema microsómico oxidativo (MFO/SMO) localizadas en las membranas del retículo endoplásmico o de las mitocondrias.
El sistema de la monooxigenasa dependiente del citocromo P450 consiste en una cadena de transporte electrónico cuyos componentes son el Citocromo P450, la NADPH-Citocromo P450-reductasa, la NADH-Citocromo b5-reductasa y el Citocromo b5, y cuya interacción se ve facilitada por la fluidez del medio fosfolipídico en que se encuentran inmersas. La primera es una hemoproteína, la segunda y tercera enzimas son flavoproteínas transportadoras de electrones y la última es una hemoproteína que también actúa de transportadora.
El citocromo P450 fue descubierto por Klingenberg (1958) y Garfínkel (1958) y su naturaleza hemoproteica fue descrita por Omura y Sato (1964), los cuales propusieron esta denominación por su máximo de absorción espectrofotométrico a 450 nm.
El citocromo P450 es la oxidasa terminal del sistema de la monooxigenasa que participa en la oxigenación de endobióticos (esteroides y prostaglandinas) y xenobióticos (medicamentos, plaguicidas y otros contaminantes medioambientales). Se trata de una hemoproteína, cuyo grupo prostético es la protoporfirina IX. Contiene un átomo de hierro que puede estar en dos formas: Fe2+ o Fe3+. En realidad, el P450 proporciona el nicho molecular apropiado al que se unen el sustrato y el oxígeno, y sobre el que tiene lugar la reacción de oxidación (Fig.2).
Desde hace tiempo se conoce que existen múltiples formas de P450 (isoenzimas) que difieren en sus propiedades enzimáticas (catalíticas, electroforéticas, inmunológicas, etc...) y en su respuesta a la administración de inductores (barbituratos, 3-metilcolantreno, etc...), lo que explica la variedad de sustratos que biotransforma. Distintos estudios de purificación y caracterización han demostrado que hay, al menos, 14 formas distintas de proteína P450. Las diferentes propiedades catalíticas de las distintas isoenzimas justifica que la actividad total de esta enzima no refleje necesariamente la actividad específica para un determinado sustrato.
La característica principal de la reacción catalizada por el P450 es la capacidad del átomo de Fe de realizar reacciones cíclicas de oxidación-reducción en la interrelación sustrato-oxígeno. Los pasos que
sigue el proceso son los siguientes:
Los análogos de LH-RH deprimen los receptores de LH-RH hipofisarios y cesa la producción
de FSH y LH. Como consecuencia, el ovario entra en un proceso de castración química,
caracterizado por un descenso dramático en la producción de estrógenos. Así, la principal
fuente de estrógenos de la premenopausia queda suprimida y con ella el efecto estimulante
de los estrógenos sobre la mama. Es importante considerar que los análogos de LH.RH dejan
intacta la ruta de síntesis de estrógenos que parte de los andrógenos suprarrenales, por
lo que su eficacia es limitada tras la menopausia. Los análogos de LH-RH están indicados
para suprimir los estrógenos en la etapa premenopáusica.
Los sustratos pueden unirse al P450 de diferentes maneras. Unos se unen a parte de la proteína y otros al grupo hemo. Estos tipos de unión se pueden investigar espectrofotométricamente, ya que la unión de los distintos sustratos dan cambios apreciables en el espectro que aparece. Los cambios espectrales reflejan cambios en el llamado "estado conformacional o de excitación (spin state)" del átomo de Fe del grupo hemo del P450.
El átomo de Fe tiene 6 lugares de unión para ligandos, 4 de estos están ocupados en uniones con el grupo de la protoporfirina, el 5º es ocupado por un anión tiolato de un residuo adyacente de cisteína de la cadena polipeptídica, mientras que el 6º puede ser ocupado por un grupo hidroxilo de la proteína o una molécula de agua.
La unión de un sustrato al P450 produce cambios en las características de la 6ª posición de unión. Estos cambios están referidos a cambios en la configuración electrónica del átomo de Fe.
La NADPH-Citocromo P450-reductasa (Fp1) es una flavoproteína que tiene una importancia fundamental a la hora de donar electrones, al contrario que el P450 no presenta isoformas y su concentración está en relación 1:10 a 1:30 con el P450.
El Citocromo b5 es una hemoproteína implicada en el proceso de oxidación de xenobióticos. Esta hemoproteína interviene en la donación de un segundo electrón al citocromo P450 y juega una importante función en el metabolismo de xenobióticos.
La NADH-Citocromo b5-reductasa (Fp2) acompaña a la proteína anterior y presenta las mismas características que la Fp1.