Effetto della disfunzione epatica sull’induzione enzimatica: valutazione dell’inducibilità dei CYP1A e CYP3A in ratti con cirrosi sperimentalmente indotta

Introduzione e scopo: Anche se l'induzione è stata a lungo studiata nei pazienti con cirrosi, i risultati ottenuti sono stati contrastanti; inoltre, il meccanismo alla base del possibile effetto della cirrosi sull'induzione non è stato chiarito. Questo studio è stato svolto per confrontare l'induzione degli enzimi CYP1A e CYP3A in ratti sani e con cirrosi indotta sperimentalmente. Poiché sono state riportate differenze nell’induzione del CYP1A in ratti Sprague-Dawley e Wistar, scopo secondario di questo studio è stato quello di quantificare l'entità dell'induzione del CYP1A in questi due ceppi di ratto. Metodi: Sono stati utilizzati 3 gruppi di ratti Wistar maschi, uno di animali sani e due gruppi di ratti con cirrosi indotta con tetracloruro di carbonio (CCl4), stratificati in base al grado di disfunzione epatica. Ogni gruppo è stato diviso in due sottogruppi di 8 ratti, uno trattato con il veicolo (olio), l'altro con un agente inducente [benzo[a]pirene (BaP) o desametasone (DEX) per CYP1A e CYP3A, rispettivamente]. Per il confronto tra i ratti Sprague-Dawley e Wistar sono stati usati 2 gruppi di 8 animali sani per ogni ceppo: uno trattato con veicolo, l'altro trattato con BaP. L'inducibilità è stata valutata misurando l'attività enzimatica, utilizzando l’Odealchilazione della 7-etossiresorufina e della 7-metossiresorufina, e l’idrossilazione di testosterone e midazolam, come reazioni marker di CYP1A e CYP3A, rispettivamente. Sono state eseguite analisi di qRT -PCR e Western Blot per valutare l'espressione genica e proteica dei CYP1A, CYP3A e dei recettori nucleari responsabili del loro controllo trascrizionale [Aryl Hydrocarbon receptor (AhR) and Pregnane X Receptor (PXR), rispettivamente]. Risultati e conclusioni: 1) Il trattamento con BaP aumenta l’espressione genica e proteica di entrambe le isoforme di CYP1A (CYP1A1 e CYP1A2) e dell’AhR in misura maggiore nei ratti Wistar che in quelli Sprague-Dawley. Al contrario, l'attività del CYP1A2 è aumentata in modo maggiore negli Sprague-Dawley rispetto ai Wistar e l'attività del CYP1A1 è indotta a livelli simili nei due ceppi di ratto. Una spiegazione plausibile per l'effetto differenziale del BaP su espressione e attività enzimatica dei CYP1A in questi ceppi di ratto può essere un diverso turnover number dei CYP1A indotti nei ratti Sprague-Dawley e Wistar. 2) L'inducibilità del CYP1A è ben conservata nei ratti cirrotici non ascitici, mentre è notevolmente ridotta in quelli ascitici. Tale riduzione appare causata dalla ridotta espressione dell’AhR, che controlla la trascrizione di geni del CYP1A. 3) La cirrosi ha un effetto differenziale sull’induzione prodotta dal DEX delle due isoforme di CYP3A: CYP3A1 e CYP3A2. L'induzione dell’espressione genica e proteica del CYP3A1 è conservata nella cirrosi sia compensata che scompensata, mentre quella del CYP3A2 viene notevolmente ridotta in seguito all’aggravarsi della disfunzione epatica. Coerentemente con questi risultati, l'attività CYP3A1 è significativamente aumentata nei ratti trattati con DEX indipendentemente dal grado di disfunzione epatica, mentre l’attività del CYP3A2 non è significativamente indotta nei ratti ascitici dopo il trattamento con DEX. A differenza di quanto osservato per l’AhR, non è stato osservato alcun aumento significativo dell’espressione del PXR nei ratti trattati con DEX, sia sani che cirrotici. Si può quindi concludere che l'effetto della cirrosi sull’induzione enzimatica dipende dal tipo di recettore nucleare coinvolto. Pertanto, non può essere fatta nessuna generalizzazione e l'influenza della cirrosi sull’inducilità dei CYP deve essere valutata per ogni classe di induttori.