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El papel de los citocromos P450 en el metabolismo celular

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Las enzimas Citocromo P450 son cruciales para el metabolismo celular, catalizando reacciones como la oxidación de fármacos y toxinas. Estas enzimas, presentes en más de 50 isoformas en humanos, son responsables de procesos vitales como la síntesis de esteroides y ácidos biliares. La variabilidad genética en los CYP influye en la eficacia de los medicamentos, siendo clave en la medicina personalizada y en la prevención de interacciones medicamentosas. Además, trabajan en conjunto con enzimas hidrolíticas para neutralizar metabolitos reactivos y proteger contra daños celulares.

Citocromo P450: Enzimas Cruciales en el Metabolismo Celular

El citocromo P450 (CYP) es una superfamilia de enzimas que juegan un papel fundamental en el metabolismo celular, siendo responsables de la biotransformación de una multitud de sustancias. Cada enzima CYP contiene una molécula de hemo, similar a la de la hemoglobina, que se une de manera no covalente a la cadena polipeptídica y es esencial para la unión y activación del oxígeno. El hemo, con su átomo de hierro central, facilita que los CYP catalicen la oxidación de sustratos variados, incluyendo fármacos y toxinas, mediante el uso de oxígeno molecular y protones obtenidos del NADPH. La reacción típica de un CYP consume una molécula de oxígeno y produce un sustrato oxidado y agua. No obstante, en ocasiones la reacción puede desacoplarse, generando especies reactivas de oxígeno que pueden causar daño celular y contribuir a enfermedades como la cirrosis hepática.
Primer plano de un laboratorio de biología molecular con microscopio electrónico, tubos de ensayo con líquidos de colores y pipeta automática, en un entorno iluminado y limpio.

Diversidad Funcional y Especificidad de los Citocromos P450

Los CYP de mamíferos catalizan una amplia gama de reacciones metabólicas, incluyendo la N-desalquilación, O-desalquilación y la hidroxilación aromática, entre otras. En humanos, se han identificado más de 50 isoformas de CYP, que participan tanto en el metabolismo de xenobióticos como en la biosíntesis de moléculas endógenas, como los esteroides y ácidos grasos. Por ejemplo, el CYP19, conocido como aromatasa, es altamente específico y cataliza la conversión de andrógenos en estrógenos, un paso crucial en la fisiología reproductiva y en el tratamiento de ciertos cánceres hormonodependientes. Además, los CYP son esenciales en la síntesis de ácidos biliares a partir del colesterol, los cuales son fundamentales para la digestión y absorción de grasas y vitaminas liposolubles.

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00

Cada enzima CYP contiene una molécula de ______ que es crucial para la ______ y activación del oxígeno.

hemo

unión

01

Las reacciones típicas de los CYP pueden generar especies reactivas de oxígeno que contribuyen a enfermedades como la ______ ______.

cirrosis

hepática

02

Funciones de CYP en mamíferos

Catalizan reacciones como N-desalquilación, O-desalquilación, hidroxilación aromática y metabolismo de xenobióticos y biosíntesis de moléculas endógenas.

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