Phosmet: Cinetica di biotrasformazione mediata dalle isoforme del Citocromo P450 e interazione con il Chlorpyrifos

I composti organofosforotionati (OPT) sono pesticidi ampiamente utilizzati e l’esposizione avviene sia a livello occupazionale sia per la popolazione generale, per la presenza di residui su derrate alimentari e presenza nell’ambiente. Gli OP hanno effetto neurotossici mediati dalla inibizione dell’acetilcolinesterasi per la desulfurazione del composto parentale al metabolita tossico oxon da parte del citocromo P450 (CYP), metabolita che viene poi detossificato da parte di esterasi come la paraoxonasi. L’interesse per questa classe di pesticidi è alta perché spesso l’esposizione è stata associata all’insorgenza di malattie neurodegenerative (es. Parkinson) o a problemi di del neurosviluppo per esposizione peri- e post-natale. In letteratura sono riportati vari studi sulla biotrasformazione di alcuni di OPT: i vari CYP possono formare il metabolita tossico oxon ma anche prodotti dealchilati, che sono privi di tossicità. La diversa struttura chimica degli OPT, lineari o aromatici, possono influenzare l’efficienza catalitica delle due reazioni (desulfurazione/ dealchilazione) e la disponibilità delle informazioni cinetiche è risultata fondamentale per poter costruire modelli PB-PK e fare estrapolazioni in vitro-in vivo. Nel presente lavoro è stato utilizzato il Phosmet, insetticida utilizzato non solo in agricoltura ma anche come antiparassitario per gli animali, un OPT per il quale al momento non sono disponibili informazioni tossicocinetiche. Mediante un approccio integrato con l’uso di singoli CYP ricombinanti, microsomi umani epatici (HLM) ed intestinali (HIM) si sono determinati i parametri cinetici (Vmax, Km e CLi) dei CYP coinvolti nella formazione del metabolita tossico phosmet-oxon utilizzando un metodo HPLC con gradiente MeOH:H2O. I dati sperimentali mostrano che le isoforme più efficienti nel bioattivare il phosmet sono quelle della famiglia 2C secondo il seguente ordine decrescente: 2C18>2C19>2C9≈1A1>1A2>2D6>3A4>2A6, differenziandosi così da molti altri OPT con struttura diversa, per i quali gli enzimi più attivi soprattutto alle basse concentrazioni erano il CYP1A2 e il 2B6. Ciò indica che pur appartenendo alla stessa famiglia, gli OPT hanno un comportamento cinetico non sempre comparabile. Utilizzando gli HLM, è stata ottenuta una classica curva di saturazione senza evidenze di un contributo relativo diverso di alcuni CYP alle varie concentrazioni, mentre gli HIM mostrano una curva di tipo allosterico, probabilmente dovuta alla predominanza nell’intestino del CYP3A4, non nuovo a questo tipo di comportamento cinetico cooperativo. Poiché esiste la possibilità che diversi OPT siano usati contemporaneamente, è stata anche valutata la possibile interazione metabolica tra phosmet e chlorpyrifos, considerando che la reazione di desulfurazione provoca l’inattività dell’isoforma coinvolta per inibizione suicida dovuta allo zolfo liberato, attraverso la misura della Ki (costante di inibizione). Lo studio è stato parzialmente finanziato dalla Convenzione Istituto Superiore di Sanità-Ministero della Salute. Fasc 4S05