Enzyminduktion

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Durch Enzyminduktion wird die genetische Expression eines Enzyms gesteigert. Das Gegenteil einer Enzyminduktion ist die Enzyminhibition (Hemmung des Enzyms). Diese kann wie die Induktion auf der Beeinflussung der genetischen Expression des betreffenden Enzyms beruhen, oder aber in der Herabsetzung der Enzymaktivität. Die Substanz, die die Induktion hervorruft, wird in der Biochemie als Elicitor, und die dadurch produzierte Substanz als Substrat bezeichnet.

Enzyminduktion in der Medizin

Den Effekt der Induktion macht man sich beim Abbau von Medikamenten und bei Vergiftungen zunutze, um toxische Substanzen schnellstmöglich zu biotransformieren. Ein Beispiel ist die Induktion des Enzyms Cytochrom P450 welches für die Verstoffwechselung (Metabolisierung) von zahlreichen Arzneistoffen verantwortlich ist. Mit hohen Dosen Johanniskraut lässt sich das Enzym Cytochrom P-450 zu einer schnelleren Tätigkeit bewegen. Dadurch werden bestimmte Stoffe schneller metabolisiert. Wirkstoffe wie Marcumar oder bestimmte orale Verhütungsmittel können schneller vom menschlichen Organismus abgebaut werden. Es ist daher möglich, dass bei gleichzeitiger Einnahme von Johanniskraut diese Arzneistoffe für den gewünschten Zeitraum (Pille = 24 Std.) nicht ausreichend wirken können. Weitaus verheerender wären die Folgen durch kombinierte Einnahme von einem Enzyminduktor und bestimmten Immunsuppressiva. Diese werden häufig nach einer Organtransplantation verordnet und verhindern, dass implantierte Organe abgestoßen werden.

Das Gegenteil von Enzyminduktoren sind Enzyminhibitoren. Diese können eingesetzt werden, um zu verhindern, dass Arzneistoffe zu schnell abgebaut werden. Dadurch spart man an Einsatz von Arzneistoffen z.B. bei sehr teuren Wirkstoffen bzw. bei Wirkstoffen die in höheren Dosen Nebenwirkungen stärker ausprägen.

Literatur

Übersichtsarbeiten zur Enzyminduktion

  • Lin JH. CYP induction-mediated drug interactions: in vitro assessment and clinical implications. Pharm Res. 2006 Jun;23(6):1089-116. Review.
  • Dickins M. Induction of cytochromes P450. Curr Top Med Chem. 2004;4(16):1745-66.
  • Gómez-Lechón MJ, Donato MT, Castell JV, Jover R. Human hepatocytes in primary culture: the choice to investigate drug metabolism in man. Curr Drug Metab. 2004 Oct;5(5):443-62.
  • Handschin C, Meyer UA. Induction of drug metabolism: the role of nuclear receptors. Pharmacol Rev. 2003 Dec;55(4):649-73.
  • Williamson EM. Drug interactions between herbal and prescription medicines. Drug Saf. 2003;26(15):1075-92.
  • Conney AH. Induction of drug-metabolizing enzymes: a path to the discovery of multiple cytochromes P450. Annu Rev Pharmacol Toxicol. 2003;43:1-30

Übersichtsarbeiten zum Mechanismus der Enzyminhibitoren

  • Masubuchi Y, Horie T. Toxicological significance of mechanism-based inactivation of cytochrome p450 enzymes by drugs. Crit Rev Toxicol. 2007 Jun;37(5):389-412
  • Ferrari S. Protein kinases controlling the onset of mitosis. Cell Mol Life Sci. 2006 Apr;63(7-8):781-95.
  • Zhou S, Yung Chan S, Cher Goh B, Chan E, Duan W, Huang M, McLeod HL. Mechanism-based inhibition of cytochrome P450 3A4 by therapeutic drugs. Clin Pharmacokinet. 2005;44(3):279-304

Lehrbuch

  • Lehrbuch der Toxikologie (2004) Hans Marquardt, Siegfried G. Schäfer (Hrsg.) 2. Auflage, 2004. 1392 pp. Wissenschaftliche Verlagsgesellschaft Stuttgart

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