Influence du cytochrome P450 2D6 sur le métabolisme de la TFMPP (1-(3-trifluoro-méthylphenyl) pipérazine) : étude à l'aide de modèles in vitro et in vivo

Influence of cytochrome P450 2D6 on the metabolism of TFMPP (1-(3-trifluoro-methylphenyl) piperazine) : studies using in vitro and in vivo techniques

Department of Experimental and Clinical Toxicology, University of Saarland D-66421 Homburg (SAAR), Germany

Reçu : 22 Octobre 2003
Accepté : 22 Décembre 2003

Résumé

La connaissance des isoenzymes du cytochrome P450 (CYP), qui sont responsables du métabolisme des xénobiotiques, est indispensable pour prédire la toxicocinétique et l'évaluation des risques toxicologiques. La 1-(3-trifluoro-méthyl-phenyl)pipérazine (TFMPP) est une nouvelle drogue synthétique. Des études antérieures ont montré qu 'elle est principalement metabolisée en hydroxy-TFMPP (OH-TFMPP). L'objet de cette étude a été de vérifier, à partir de modèles in vivo et in vitro, si cette réaction est catalysée par le cytochrome CYP2D6. dans ce travail, nous avons comparé le rapport TFMPP / OH-TFMPP dans l'urine de rats femelles Dark Agouti (fDA, modèle du phénotype CYP2D6 métaboliseur lent), de rats Wistar (WI, modèle du phénotype CYP2D6 métaboliseur rapide) et de rats males Dark Agouti (mDA, modèle intermédiaire). Les résultats montrent clairement l'influence de cette enzyme. L'identification des CYP450 hépatiques humains a été réalisée in vitro à l'aide de microsomes hépatiques humaines et d'enzymes humaines recombinantes. Ces études ont montré que CYPIA2, CYP2D6 et CYP3A4 catalysent cette réaction, CYP2D6 étant l'enzyme la plus importante, responsable à 81 % de la clairance hépatique. Des études d'inhibition ont confirmé ces résultats. La formation de metabolites était par ailleurs, significativement plus basse dans les microsomes des métaboliseurs lents. Les concentrations plasmatiques des différentes souches des rats ont été comparées pour vérifier si les pharmacocinétiques étaient différentes. Les rats WI avaient les concentrations les plus faibles. Elles étaient déjà plus élevées chez les rats mDA et de loin plus importantes chez les rats fDA.

Abstract

Knowledge of the cytochrome P450 (CYP) isoenzymes responsible for the metabolism of xenobiotics is indispensable for prediction of toxicokinetics and for risk assessment. 1-(3-trifluoro-methyl-phenyl)piperazine (TFMPP) is a new designer drug. Previous studies had shown that TFMPP was mainly metabolized by aromatic hydroxylation to hydroxy TFMPP (HO-TFMPP). In this study, in vivo and in vitro methods were used in order to investigate whether this reaction is catalyzed by CYP2D6. Therefore, the peak area ratios TFMPP/HO-TFMPP in urine of female Dark Agouti rats (fDA), a model of the human CYP2D6 poor metabolizer phénotype, male Dark Agouti rats (mDA), an intermediate model and Wistar rats (WI), a model of the human CYP2D6 extensive metabolizer phénotype, were compared. The results suggested the influence of CYP2D6. In vitro methods, different human hepatic microsomal preparations and recombinant human enzymes, were used in order to identify the human hepatic CYPs. These studies showed that CYP1A2, CYP2D6 and CYP3A4 catalyzed the monitored reaction, with CYP2D6 being the most important enzyme responsible for 81 % of the net intrinsic clearance, which was confirmed by inhibition studies. Furthermore, metabolite formation was significantly lower in microsomes of a poor metabolizer. In order to study whether there are differences in the pharmacokinetic, blood plasma levels of the different rat strains were compared. WI showed the lowest blood levels, fDA the highest and mDA had blood levels on between.