Пример отчета по фармакогенетике
Пример отчета по фармакогенетике
Кофеин
Показания к применению
Кофеин – алкалоид, лекарственное средство группы психостимуляторов. Применяется в качестве стимулятора в составе различных напитков, в медицине часто используется в составе различных комбинированных препаратов. При введении в организм кофеин оказывает стимулирующее влияние главным образом на центральную нервную систему, сердечно-сосудистую систему, мочеотделение и поперечнополосатую мускулатуру.
Механизм действия
Считается, что в основе фармакологического действия кофеина лежит его конкуренция с аденинсодержащими молекулами (аденозином и циклическим аденозинмонофосфатом). Действие кофеина на нервную систему связывают в первую очередь с конкуренцией с аденозином в ЦНС. Аденозин – пуриновый нуклеозид, эндогенный лиганд аденозиновых рецепторов. В головном мозге аденозин обеспечивает нейропротективные функции: он уменьшает процессы возбуждения нервных клеток, увеличивает кровообращение мозга, также предполагают его участие в механизмах сна (накопление аденозина в мозгу приводит к ощущению сонливости). Кофеин действует как неселективный антагонист аденозиновых рецепторов. В силу структурного сходства с аденозином молекула кофеина связывается с аденозиновыми рецепторами на поверхности клеток, не активируя их. Таким образом действие аденозина в головном мозге ингибируется в присутствии кофеина, наблюдается стимулирующий эффект.
Генетика
Большая часть кофеина метаболизируется ферментативной системой печени. Самую активную роль принимает белок CYP1A2. Так как физиологическое действие метаболитов отличается от действия самого кофеина, время действия этого соединения в организме определяется активностью фермента CYP1A2, катализирующего эту стадию, выделяют людей с быстрым и медленным метаболизмом кофеина («быстрые» и «медленные» метаболизеры). На «медленных метаболизеров» кофеин оказывает более сильное и продолжительное действие, что повышает риск развития неблагоприятных побочных эффектов. И наоборот, людям с быстрым метаболизмом требуется большее количество кофеина для достижения терапевтического воздействия. Известно более 100 вариантов гена CYP1A2, различающихся по активности кодируемого фермента.
Хорошо изучен полиморфизм гена CYP1A2 rs762551. Люди с генотипом AA способны быстро метаболизировать кофеин, а вот AС и СС являются «медленными метаболизерами» — у них процесс идёт в 1,6 раза медленнее.
Была также обнаружена связь между скоростью метаболизма кофеина и вероятностью развития инфаркта миокарда при постоянном употреблении кофе. Регулярное употребление кофе повышало риск развития инфаркта миокарда у носителей аллеля С (то есть у «медленных метаболизёров»): ежедневный прием 2-3 чашек кофе увеличивал риск на 36%, приём более 3 чашек увеличивал риск на 64%. У «быстрых метаболизеров» (АА), регулярный прием кофе не был ассоциирован с повышенным риском инфаркта миокарда.
Аналогичными эффектами обладают полиморфизмы генов CYP1A1 (rs2470893) и AHR (rs4410790). Установлено, что аллель A гена CYP1A1 (rs2470893) и аллель G гена AHR (rs4410790) ассоциированы с быстрым метаболизмом кофеина.