Metabolismo-de-albendazol-y-polimorfismo-molecular-del-citocromo-p450-3a4

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UNIVERSIDAD NACIONAL AUTÓNOMA DE MÉXICO 
POSGRADO EN CIENCIAS BIOLÓGICAS 
INSTITUTO DE INVESTIGACIONES BIOMÉDICAS 
BIOLOGÍA EXPERIMENTAL 
 
 
METABOLISMO DE ALBENDAZOL Y POLIMORFISMO MOLÉCULAR DEL 
CITOCROMO P4503A4 
TESIS 
QUE PARA OPTAR POR EL GRADO DE: 
MAESTRO EN CIENCIAS BIOLÓGICAS 
(BIOLOGÍA EXPERIMENTAL) 
 
PRESENTA: 
JUAN CARLOS VELÁZQUEZ CASTRO 
 
TUTOR PRINCIPAL DE TESIS: 
DOCTOR RAFAEL CAMACHO CARRANZA 
INSTITUTO DE INVESTIGACIONES BIOMÉDICAS, UNAM 
COMITÉ TUTOR: 
DOCTOR JESUS JAVIER ESPINOSA AGUIRRE 
INSTITUTO DE INVESTIGACIONES BIOMÉDICAS, UNAM 
DOCTORA. PATRICIA RAMOS MORALES 
FACULTAD DE CIENCIAS, UNAM 
 
 
MÉXICO, D.F. MAYO, 2015 
 
UNAM – Dirección General de Bibliotecas 
Tesis Digitales 
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DERECHOS RESERVADOS © 
PROHIBIDA SU REPRODUCCIÓN TOTAL O PARCIAL 
 
Todo el material contenido en esta tesis esta protegido por la Ley Federal 
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mencionando el autor o autores. Cualquier uso distinto como el lucro, 
reproducción, edición o modificación, será perseguido y sancionado por el 
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UNIVERSIDAD NACIONAL AUTÓNOMA DE MÉXICO 
POSGRADO EN CIENCIAS BIOLÓGICAS 
INSTITUTO DE INVESTIGACIONES BIOMÉDICAS 
BIOLOGÍA EXPERIMENTAL 
 
 
METABOLISMO DE ALBENDAZOL Y POLIMORFISMO MOLÉCULAR DEL 
CITOCROMO P4503A4 
TESIS 
QUE PARA OPTAR POR EL GRADO DE: 
MAESTRO EN CIENCIAS BIOLÓGICAS 
(BIOLOGÍA EXPERIMENTAL) 
 
PRESENTA: 
JUAN CARLOS VELÁZQUEZ CASTRO 
 
TUTOR PRINCIPAL DE TESIS: 
DOCTOR RAFAEL CAMACHO CARRANZA 
INSTITUTO DE INVESTIGACIONES BIOMÉDICAS, UNAM 
COMITÉ TUTOR: 
DOCTOR JESUS JAVIER ESPINOSA AGUIRRE 
INSTITUTO DE INVESTIGACIONES BIOMÉDICAS, UNAM 
DOCTORA. PATRICIA RAMOS MORALES 
FACULTAD DE CIENCIAS, UNAM 
 
 
MÉXICO, D.F. MAYO, 2015 
PO 
Dr. Isidro Ávila Martínaz 
Director General de Administración Escolar, UNAM. 
Pr ese nt e 
COORDINACiÓN 
Me permito informar a usted que en la reunión ordinaria del Comité Académico del Posgrado en 
Ciencias Biológicas, celebrada el dia 17 de febrero de 2014, se aprobó el siguiente jurado para el 
examen de grado de MAESTRO EN CIENCIAS BIOLÓGICAS (BIOLOGIA EXPERIMENTAL) del 
alumno VELÁZQUEZ CASTRO JUAN CARLOS con número de cuenta 505013729 con la tesis 
titulada " METABOLISMO DE ALBENOAZOL y POLIMORFISMOS MOLECULAR DEL 
CITOCROMO P450 3A4", realizada bajo la direcci6n del DR. RAFAEL CAMACHO CARRANZA: 
Presidente: 
Vocal: 
Secretario: 
Suplente: 
Suplente: 
DRA. REGINA DORI NDA MONTERO MONTOYA 
DR. ARTURO CARLOS 11 BECERRA BRACHO 
DR. JESÚS JAVIER ESPINOSAAGUIRRE 
DRA. MARIA EUGENIA GONSEBATI BONAPARTE 
ORA. PATRICIA RAMOS MORALES 
Sin otro particular, me es grato enviarle un cordial saludo. 
A T E N T A M E N TE " CI
EN
C/4.s 
" POR MI RAZA HABLARA EL ESPIRITU" ,,,o ~ Ó'-q. 
Cd. Universitaria, D.F., a 26 de febrero del 2015. ~ \~ 
j{:&.t! ~ al .lJ)' ~ É 
DRA. MARiA DEL CORO ARIZ~ ARRIAGA 
COORDINADORA DEL PROGRAMA 
COORDINACiÓN 
Unidad de Posgrado ' Coordinación del Posgrado en Ciencias Biológicas Edificio n, ler. Piso, Circuito de Posgrados Cd. Universitaria 
Delegación Coyoacán c.P. 045 10 México, O.F. Tel. 5623 7002 hup:/lpcbiol.posgrado.unam.mx 
AGRADECIMIENTOS 
Quiero externar mi agradecimiento al Posgrado en Ciencias Biológicas, UNAM, por 
su apoyo para realizar el trabajo de investigación tanto por los recursos humanos 
como materiales, los cuales fueron indispensables para la culminación del mismo. 
De la misma forma agradezco el apoyo otorgado (beca) por Consejo Nacional de 
Ciencia y Tecnología (CONACYT) el cual fue crucial para poder permanecer el 
programa de posgrado así como la culminación del mismo. 
Mi más profundo agradecimiento los miembros del comité tutor integrado por: Dr. 
JESUS JAVIER ESPINOZA, Dra. PATRICIA RAMOS MORALES, por el interés 
mostrado por mi trabajo y las valiosas sugerencias recibidas, en especial a mi tutor 
el Dr. Rafael Camacho Carranza por la paciencia, motivación y entusiasmo 
además de proporcionar los recursos materiales necesarios y su imprescindible 
guía. 
 
 
 
 
 
 
 
 
AGRADECIMIENTOS 
Agradezco a la Dra. Julieta Rubio Lightbourn por todo su apoyo y proporcionar su 
laboratorio ensayar técnicas de biología molecular y al Instituto de Investigaciones 
Biomédicas, Instituto de Nacional de P ediatría y al Instituto Nacional de 
Enfermedades Respiratorias por las instalaciones proporcionadas. 
A todos mis amigos que c olaboraron de al guna manera y la realización del 
proyecto en especial a Blanca Gutiérrez Guadarrama por su apoyo y colaboración. 
Espero no olvidar a nadie, pero de todas maneras agradezco a todos y cada una 
de las personas que contribuyeron en alguna etapa de este trabajo lo cual sin duda 
fue importante. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
DEDICATORIA 
Dedico este trabajo a m is padres que c on su amor y enseñanza han sembrado la 
necesidad de aprender a cada momento, de l uchar por los sueños perseguidos, por su 
amor y apoyo recibido los cuales fueron imprescindibles para lograr este objetivo. 
Agradezco al amor de mi vida, Alejandra Rodríguez que ha sido el impulso y pilar principal 
de este trabajo para la culminación del mismo, que con su apoyo incondicional y 
motivación en cada momento fue una pieza clave, fuente de sabiduría, calma y consejo 
en todo momento. 
 
 
 
ÍNDICE 
1. Variabilidad metabólica .............................................................................................. 1 
1.1.- Citocromo p450 (CYP450) ...................................................................................... 7 
1.2 El citocromo P450 3A ............................................................................................. 13 
1.3 Polimorfismo genético de CYP3A ......................................................................... 16 
1.4 Polimorfismos de CYP 3A5 .................................................................................... 21 
2.1Planteamiento del problema ................................................................................... 24 
2.2 Justificación ............................................................................................................ 24 
2.3 Hipótesis .................................................................................................................. 24 
2.4 Objetivo general ...................................................................................................... 25 
2.4.1Objetivos particulares .......................................................................................... 25 
2.5 Antecedentes ........................................................................................................... 26 
Material y Método .......................................................................................................... 34 
3.1 Diseño experimental ................................................................................................... 34 
3.2 Selección de la población ...................................................................................... 35 
3.3 Extracción de DNA .................................................................................................. 35 
3.4 Cuantificación del DNA aislado. ............................................................................ 36 
3.5 Calidad e integridad del DNA ................................................................................. 36 
3.6 Procedimiento de amplificación de CYP3A4*2 por ensayos de PCR-RFLP´S .. 37 
3.6.1Condiciones de amplificación .............................................................................37 
3.7 Identificación del alelo CYP3A4*1B, por ensayos de PCR-RFLP´S ................... 41 
3.7.1 Condiciones de amplificación ............................................................................ 42 
3.8 Optimización de las condiciones para cuantificar metabolitos de Albendazol 
por HPLC ........................................................................................................................ 45 
3.8.1 Método de calibración ......................................................................................... 47 
3.8.2 La fase móvil utilizada para análisis de las muestras problema tomadas de 
once personas ............................................................................................................... 48 
3.8.3. Procedimiento de Extracción de albendazol y de sus metabolitos ............... 48 
3.8.4 Administración de albendazol y recolección de muestras .............................. 48 
Resultados ........................................................................................................................ 50 
4.1 Frecuencia de las variantes alélicas CYP3A4 *1B y CYP3A4*2 .......................... 50 
4.1.1 Frecuencias de la variante alélica CYP3A4 *1B ................................................ 50 
4.1.2 Frecuencias de la variante alélica CYP3A4 *2 ................................................... 51 
4.1.4 Cuantificación de Sulfóxido de albendazol ....................................................... 53 
4.1.5 Cuantificación de sulfona de albendazol ........................................................... 54 
4.2 Genotipo y fenotipo de CYP3A4*1B y CYP3A4*2 ................................................. 54 
Discusión de resultados .................................................................................................. 55 
5.1 Frecuencias de CYP4A4*2 y CYP4A4*1B en la población Mexicana ................. 55 
5.2 Cuantificación de sulfóxido de albendazol y sulfona de albendazol ................. 57 
Conclusiones ................................................................................................................. 58 
Anexos ........................................................................................................................... 59 
6 carta de consentimiento para estudios de investigación ...................................... 59 
6.1 Actividad catalítica de MNLI con DNA sintético ................................................... 62 
6.2 Estrategia que se siguió para confirmar la presencia de homocigoto y 
heterocigoto del CYP3A4*2 .......................................................................................... 62 
6.3 Cromatografía de líquidos de alta resolución (HPLC) ......................................... 63 
6.4 Resultados de HPLC (cromatografía de líquidos de alta resolución) ................ 63 
6.5 Otro equipo de HPLC ............................................................................................. 64 
6.6 Equipo proporcionado por el INER ....................................................................... 66 
6.7 Abreviaturas y conceptos ...................................................................................... 68 
7. Bibliografía ................................................................................................................ 70 
 
 
ÍNDICE DE FIGURAS 
FIGURA 1 ................................................................................................................ 4 
FIGURA 2 ................................................................................................................ 8 
FIGURA 3 ................................................................................................................ 9 
FIGURA 4 .............................................................................................................. 11 
FIGURA 5. ............................................................................................................. 40 
FIGURA 6. ............................................................................................................. 40 
FIGURA 7. ............................................................................................................. 41 
FIGURA 8. ............................................................................................................. 44 
FIGURA 9. ............................................................................................................. 50 
FIGURA 10 ............................................................................................................ 51 
FIGURA 11 ............................................................................................................ 52 
FIGURA 12 ............................................................................................................ 52 
FIGURA 13.. .......................................................................................................... 62 
FIGURA 14 ............................................................................................................ 62 
 
ÍNDICE DE CROMATOGRAMAS 
CROMATOGRAMA 1 ........................................................................................... 63 
CROMATOGRAMA 2 ........................................................................................... 64 
CROMATOGRAMA 3. .......................................................................................... 65 
CROMATOGRAMA 4 ........................................................................................... 66 
CROMATOGRAMA 5 ........................................................................................... 66 
CROMATOGRAMA 6 ........................................................................................... 66 
CROMATOGRAMA 7 ........................................................................................... 67 
 
ÍNDICE DE TABLAS 
TABLA 1 ................................................................................................................. 12 
TABLA 2 ................................................................................................................. 17 
TABLA 3 ................................................................................................................. 20 
TABLA 4 ................................................................................................................. 20 
TABLA 5 ................................................................................................................. 23 
TABLA 6 ................................................................................................................. 27 
TABLA 7 ................................................................................................................. 37 
TABLA 8 ................................................................................................................. 42 
TABLA 9 ................................................................................................................. 51 
TABLA 10 ............................................................................................................... 51 
TABLA 11 ............................................................................................................... 53 
TABLA 12 ............................................................................................................... 54 
 
 
RESUMEN 
METABOLISMO DE ALBENDAZOL Y POLIMORFISMO MOLECULAR DEL 
CITOCROMO P4503A4 
El polimorfismo genético juega un papel crítico en la variabilidad interindividual de 
la expresión del citocromo P4503A4 (CYP3A4), enzima involucrada en el 
metabolismo de al bendazol, la cual podría estar asociada a l as diferencias 
individuales reportadas en la biodisponibilidad de dicho fármaco; por tal motivo es 
de mi interés detectar el polimorfismo genético en la población mexicana, y 
evaluar si el polimorfismo está asociado a l a variabilidadinterindividual del 
metabolismo del albendazol. 
Para alcanzar mi objetivo se realizó el proyecto en dos etapas, en la primera se 
determinó el genotipo de dos variantes alélicas, una de la región reguladora 
(CYP3A4*1B) y la otra de l a región codificadora (CYP3A4*2) respectivamente. 
Para CYP3A4*1B se genotipifico 158 individuos y para CYP3A4*2 153 individuos. 
De las 158 muestras genotipificadas por RFLP’s para CYP3A4*1B, 132 resultaron 
ser homocigotos (A/A), dos homocigotos para otro alelo (G/G), y 24 heterocigotos 
(A/G), los cuales presentan una frecuencia del 9 %. De las 153 m uestras 
analizadas para CYP3A4*2, 78 resultaron homocigotos (T/T), y 75 heterocigotos 
(T/C), lo que representa una frecuencia del 25%. 
En una segunda etapa se determinó parámetros farmacocinéticos del albendazol 
en el que se cuantificaron los metabolitos de albendazol por medio de 
cromatografía de líquidos de alta resolución (HPLC), para ésta etapa se contó con 
 
la colaboración de once voluntarios sanos, los cuales tomaron una dos is de 400 
mg de albendazol con objeto de desparasitarse. 
La cuantificación de metabolitos de albendazol se realizó por medio de HPLC, 
determinando la concentración plasmática de sulfóxido de albendazol y sulfona de 
albendazol no determinando albendazol. Se encontró una variabilidad metabólica 
de sulfóxido de al bendazol, ya que l a concentración máxima se presentó en un 
rango de 80 a 400 ng /ml, aún cuando se suministró la misma dosis de albendazol 
cada uno de los once individuos; una variación similar se observó en un estudio 
realizado por Helgi Jung 1992. 
El individuo que presentó una concentración máxima de 400ng/ml de sulfóxido de 
albendazol tiene un genotipo heterocigoto para CYP3A4*1B y CYP3A4*2, cabe 
resaltar que otro individuo presenta la mínima concentración encontrada del 
mismo metabolito es 80ng/ml también presento la misma estructura heterocigoto, 
un individuo mas presento la misma concentración resulto homocigoto para 
CYP3A4*1B y heterocigoto para CYP3A4*2 otro individuo más con el mismo 
genotipo anterior presento una concentración intermedia de 180 ng/ml. Por lo tanto 
de lo anterior se infiere que estos polimorfismos no explican la variación 
encontrada en e l metabolismo de albendazol, como alternativa se propone a los 
polimorfismos de CYP1A1 como candidato para explicar la variación de 
metabolismo de a lbendazol, así como determinar si el albendazol es sustrato de 
CYP3A5. 
 
 
ABSTRACT 
albendazole metabolism and molecular cytochrome P450 3A4 polymorphism 
Genetic polymorphism plays a c ritical role in the interindividual variability of 
expression of cytochrome P450 3A4 (CYP3A4), an enz yme involved in the 
metabolism of albendazole, which could be r elated to individual differences 
reported in the bioavailability of said drug; for this reason is my interest to detect 
genetic polymorphism in Mexican population, and to assess whether the 
polymorphism is associated with interindividual variability of the metabolism of 
albendazole. 
To reach my goal the project was conducted in two stages, the first two allelic 
genotype variants, one of the regulatory region (CYP3A4 * 1B) and the other of the 
coding region (CYP3A4 * 2) respectively were determined. To CYP3A4 * 1B and 
CYP3A4 158 individuals * 2153 individuals were genotyped. 
Of the 158 samples genotyped by RFLP's for CYP3A4 * 1B, 132 were found to be 
homozygous (A / A), two homozygous for the other allele (G / G), 24 heterozygous 
(A / G), which have a frequency of 9%. Of the 153 samples analyzed for CYP3A4 * 
2, 78 were homozygotic (T / T), and 75 heterozygous (T / C), which represents a 
frequency of 25%. 
In a s econd step pharmacokinetics of albendazole in which the metabolites of 
albendazole were quantified by liquid chromatography (HPLC) for this stage he 
was assisted eleven healthy volunteers was determined, which took a dose 400 
mg of albendazole in order to worming. 
 
Metabolite quantification was performed albendazole by HPLC, determining 
plasma concentrations of albendazole sulfoxide and s ulfone albendazole 
albendazole not determining. Metabolic variability found albendazole sulfoxide, 
since the maximum concentration was in a range of 80 to 400 ng / ml, even when 
the same dose of albendazole each eleven individuals was supplied; A s imilar 
variation was observed in a study by Helgi Jung 1992. 
The individual who filed a m aximum concentration of 400ng / ml albendazole 
sulfoxide has a het erozygous genotype for CYP3A4 * 1B and CYP3A4 * 2, it 
should be not ed that another individual has found a high concentration of the 
metabolite is 80ng / ml also presented the same structure heterozygote, an 
individual more I present the same concentration resulted homozygous for 
CYP3A4 * 1B and CYP3A4 * 2 heterozygous for another individual's genotype with 
the same above I present an intermediate concentration of 180 ng / ml. Therefore 
from the above it follows that these polymorphisms do not explain the variation 
found in the metabolism of albendazole as an alternative is proposed CYP1A1 
polymorphisms as candidate to explain the variation in metabolism of albendazole 
and albendazole is whether the substrate of CYP3A5. 
1 
 
INTRODUCCIÓN 
1. VARIABILIDAD METABÓLICA 
 El fundamento genético de l a variabilidad en la respuesta a l os 
medicamentos en l a especie humana, una de l as causas es el polimorfismo 
genético, definido como una variación en la secuencia del ADN que se encuentra 
en más del 1% de los individuos de una población (Relling MV, 2006). 
Dicha variación puede ser de varios tipos: 
a) Por la simple sustitución de una base, donde un solo nucleótido (A, C, G 
ó T) es reemplazado por otro (single nucleotide polymorphisms: SNPs). 
b) Por inserción o d eleción de una bas e en el ADN o de un conjunto de 
bases, en núm ero de c ientos a miles. (deletion insertion polymorphisms: 
DIPs). 
c) Inserción o deleción, repetidas veces, de una o más bases, constituyendo 
los denominados microsatélites. (short tandem repeats: STRs). 
 
 En lo que respecta a los SNP, son ya alrededor de cuatro millones los 
registrados en las bases de datos, a las que se puede acudir en consulta para su 
actualización, suponen alrededor de 90% de la variación genética y se encuentran 
dispersos por todo el genoma humano. La consecuencia genotípica para un 
determinado individuo, dependerá de la localización en el gen de los citados SNP, 
que podremos resumirlos así: 
a) Que se sitúe en l a región codificadora del gen, con la consiguiente 
alteración de la secuencia de los aminoácidos de la proteína codificada, lo 
que puede afectar a su estructura y, por tanto, a su papel fisiológico en el 
2 
 
organismo humano; dando como resultado disminución, pérdida o 
incremento de s u función (por ejemplo, se modifica la afinidad de u n 
receptor o la actividad de una enzima por el fármaco). 
b) Que se sitúe el SNP en la región reguladora del gen, lo que puede conllevar 
que se vea afectada la capacidad de enlace de los factores de trascripción 
al gen y, en definitiva, que s e vean afectados los niveles normales de 
expresión del citado gen y la consiguiente cantidad de proteína expresada. 
c) Que se localicen en las regiones no-codificadoras del genoma, en c uyo 
caso está por conocer el impacto que pueden tener sobre el fenotipo de un 
individuo, aunque su estudio es del mayor interés como marcadores en la 
identificación forense y en determinados procesos patológicos de or igen 
genético. 
d) Se pierde el gen o, por el contrario, se producen varias copias de él, lo que 
se traduce en aus encia o excesivas cantidades de enz ima y, en 
consecuencia, el portador será un metabolizador lento o ultrarápido de los 
fármacos sustratos de la enzima (Relling MV, 2006). 
 Este fenómeno es relativamente frecuente en los genes que expresan 
dianas farmacológicas (receptores,canales iónicos) y proteínas las cuales 
están involucradas en el metabolismo o transporte de los fármacos y 
metabolitos. 
 Esto condiciona en parte, la aparición de respuestas diferentes al mismo 
fármaco como consecuencia de una alteración a nivel de la farmacodinámica y la 
farmacocinética que resulta de la expresión de un determinado polimorfismo 
genético en las enzimas que metabolizan los fármacos, transportadores de 
3 
 
membrana y/o en los receptores farmacológicos (Meyer & Zanger, 1997), 
(Ingelman-Sundberg, 2001). La genética molecular y la genómica han 
transformado la farmacogenética en la pasada década. Los dos alelos que porta 
un individuo para un gen determinado, hacen referencia al genotipo, el cual es 
caracterizado a nivel de DNA. 
 La influencia que ejerce este genotipo sobre la cinética de un fármaco o la 
función de los receptores, es lo que se denomina fenotipo, el cual puede medirse 
mediante métodos analíticos para la detección de metabolitos o mediante 
sofisticadas investigaciones clínicas, por ejemplo estudios de densidad de u n 
receptor mediante tomografía de emisión de positrones. Los estudios moleculares 
en fármaco-genética comenzaron con la caracterización de CYP2D6, se han 
extendido a numerosos genes humanos, incluyendo más de 20 enzimas 
metabolizadoras de fármacos, receptores y varios sistemas transportadores de 
fármacos (Gonzalez et al., 1988), (Meyer & Zanger, 1997). 
 Determinadas variantes alélicas pueden diferir en el gen (silvestre), en una 
o varias mutaciones, la pérdida de un fragmento de DNA en el gen (deleción) o 
duplicación. Las mutaciones pueden tener efecto sobre la actividad de una 
enzima o bien codificar enzimas con menor actividad o ausencia de la misma; las 
duplicaciones del gen conducen a un incremento en la actividad. 
También causas farmacocinéticas (absorción, distribución, metabolización y 
excreción que puede determinar diferentes intensidades y duraciones de l a 
respuesta) o bien a causas farmacodinamicas (en la interacción fármaco-receptor). 
Cada uno de estos factores farmacocinéticos y farmacodinámicos puede ser 
diferente de un individuo a otro a causa de determinantes genéticos, ambientales 
4 
 
o patológicos, y depende también de la gravedad o intensidad de la enfermedad o 
síntoma que se desea tratar. 
 La farmacogenética constituye el estudio de las variaciones genéticamente 
determinadas en relación con la respuesta a los fármacos. Esta variabilidad 
puede influir en la respuesta farmacológica y en la susceptibilidad a sufrir efectos 
adversos e incluso en la capacidad de padecer enfermedades inducidas por 
medicinas, también algunos tipos de cáncer producidos por productos químicos. 
La capacidad de cada persona para metabolizar una sustancia está 
determinada fundamentalmente por la constitución genética individual y el 
medio ambiente (Fig. 1). 
Figura 1.- Factores que influyen en la respuesta farmacológica. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
FIGURA 1.- El medio ambiente, Factores fisiológicos, factores patológicos y la genética afectan la respuesta que un 
individúo tiene al ser tratado con un fármaco. 
 
FACTORES 
PATOLÓGICOS 
Hepatitis, cirrosis, cáncer 
hepático, enfermedad renal o 
tiroidea… 
GENÉTICA 
Control poligénico, 
Monogénico, enzimas, 
Receptores,… 
 
RESPUESTA 
FÁRMACO 
MEDIO AMBIENTE 
 
Tabaco, alcohol, nutrición, 
fármacos, agentes 
contaminantes... 
 
FACTORES 
FISIOLÓGICOS 
Sexo, edad, embarazo, 
ejercicio físico... 
 
5 
 
Por otro lado, se puede clasificar la variabilidad según concierna al propio 
individuo (intraindividual) o a su relación con el resto de la población 
(interindividual). Los individuos también se diferencian en cuanto a sus estilos de 
vida aparte de los factores mencionados anteriormente. 
 Al mismo tiempo, las condiciones somáticas de un individuo pueden 
cambiar con el tiempo; los factores nutricionales, automedicación y ejercicio, 
v a r í a día a día, o incluso hora a hora. Los factores genéticos son importantes 
porque pueden causar cambios en la estructura y función de las diferentes dianas 
farmacológicas. Es claro que la acción de cada fármaco en cada individuo y en 
cada momento depende de un cúmulo de factores mutuamente interrelacionados y 
susceptible de s er modificados también por otros factores endo y exógenos 
implicados en l a fisiología y patología de cada individuo en d icho momento. Por 
ello, podemos afirmar que la respuesta farmacológica en un pac iente, es una 
respuesta de carácter poligénico con una modulación ambiental particular en cada 
individuo. 
Los i nd i v i du os p o r s u f o r m a d e m e t ab o l i z a r s e h an ag r u pa do 
c o m o : metabolizadores rápidos (individuos homocigotos o heterocigotos para el 
genotipo silvestre), los metabolizadores intermedios o metabolizadores lentos (son 
portadores de dos alelos con menor actividad o con pérdida de función 
respectivamente), y los metabolizadores ultra-rápidos (son portadores de genes 
activos duplicados) (Raimundo et al., 2000), (Ingelman- Sundberg M, 1999), 
(Meyer & Zanger, 1997). 
6 
 
 El fenotipo metabolizador lento para la mayoría de los genes polimórficos 
es tratados como autosómico recesivo, requiriendo la presencia de d os alelos 
mutantes. Cuando la respuesta a un tratamiento es monogénica (depende de un 
gen), el efecto fenotípico presentado, divide a la población en dos o tres grupos 
distintos. Sin embargo, la respuesta de la mayoría de los fármacos no es 
monogénicas, sino que implican múltiples genes. 
 Un método sencillo para distinguir entre los componentes de la variabilidad 
hereditaria o ambiental es la comparación de monocigotos o dicigotos en 
gemelos, así como la repetición en la administración de fármacos y comparación 
de la variabilidad en la respuesta intra e interindividual (Kalow W, 1998). 
Las técnicas han revelado importantes factores genéticos en la farmacocinética 
de medicamentos tales como dicumarol, halotano, fenitoína, tolbutamida y 
midazolam. 
 La capacidad de predecir las diferencias interindividuales en la eficacia de 
un fármaco o su toxicidad, basado en factores genéticos será una importante 
herramienta para tratamientos farmacológicos. 
 Las reacciones que sufren los fármacos durante su metabolismo se 
encuentran divididas en dos fases: 
a) Las reacciones de l a fase I son aquellas en las cuales las enzimas 
que participan causan un c ambio en l a molécula del fármaco; por ejemplo 
reacciones de oxidación, reducción o hidrólisis. Estas incluyen a las reductasas, 
oxidasas e hidrolasas. Los citocromos P450 pertenecientes a las familias 1, 2 y 3 
participan en el 70-80% de todas las reacciones metabólicas de fase I 
7 
 
relacionadas con la biotransformación de los fármacos, que se utilizan 
habitualmente en la práctica clínica. 
b) Las reacciones de la fase II, las cuales comprenden todas las enzimas 
que son transferasas ya que transfieren grupos como sulfatos, glutatión, 
aminoácidos y metilos a los fármacos que han sido metabolizados por enzimas de 
la fase I (Gonzalez & Gelboin, 1994). Estas enzimas llevan a cabo reacciones de 
conjugación, en las cuales hay formación de una combinación entre el fármaco y el 
metabolito producido en las reacciones de fase I. 
 La mayoría de los fármacos son metabolizados por enzimas de Fase I de 
las cuales el Citocromo P450 es el más representativo. (Ball et al., 1999). 
 
1.1.- CITOCROMO P450 (CYP450) 
 Hay muchos mecanismos por los cuales un fármaco puede ser modificado 
en el organismo a través de procesos fármaco-cinéticos de absorción, 
distribución, metabolismo (hepático e intestinal fundamentalmente) y eliminación, 
con la correspondiente repercusión a nivel fármaco-dinámico, y en la respuesta 
farmacológica. Nuestro estudio se centra en el metabolismo de los medicamentos, 
fundamentalmente en el metabolismo hepático. 
 El hígadoes el principal órgano relacionado con el metabolismo de los 
fármacos, los sustratos para las enzimas pueden tener alteraciones en actividad 
por inducción o inhibición de los sistemas enzimáticos microsomales hepáticos. 
 Los sistemas enzimáticos promueven la eliminación de sustancias 
liposolubles al ser transformadas en compuestos más polares que son excretados 
8 
 
de forma sencilla del organismo a través de la orina o bilis (Caccia & G arattini, 
1990) Los fármacos hidrosolubles se eliminan sin modificarse por la orina y 
permanecen poco tiempo en el organismo, sin embargo; los fármacos liposolubles 
no son metabolizados tan fácilmente y permanecen más tiempo en el 
organismo. Los principales citocromos P450 (CYP) relacionados con el 
metabolismo de medicamentos pertenecen a las familias CYP1, CYP2 y CYP3 
(Brosen, 1995).Así la actividad de éstas enzimas varía entre los individuos y 
entre grupos étnicos. La deficiencia de un enzima metabolizadora de fármaco, 
conduce a un aumento en el riesgo de toxicidad farmacológica debido a una 
eliminación deficiente de dicho fármaco, como se muestra en la figura 2. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
FIGURA 2.-Papel de las enzimas metabolizadoras de fármaco, en la bioactivación y biodesactivación de 
fármacos en el metabolismo de fase I y fase II. (Pirmohamed M, 1996). 
 
Proceso de 
reparación 
Genotoxicidad 
Sensibilización 
 
Bioactivación Citotoxicidad 
Metabolito reactivo 
Bioinactivación 
Metabolitos estables Metabolismo de Fase II 
 
Metabolismo de Fase I 
 (Citocromos) 
 
Fármaco 
Necrosis Carcinogenicidad 
Teratogenicidad 
Hipersensibilidad 
9 
 
En 1958, Klingenberg descubrió un pigmento al que más tarde se llamó CYP450, 
(Klingenberg, 1958). Omura y Sato (Omura & Sato, 1964b), ( O m u r a & 
S a t o , 1 9 6 4 a ) , demostraron que el pigmento era un citocromo y lo llamaron 
P450, ya que presentaba un pico espectral a 450 nm cuando se reducía y se 
enlazaba con el monóxido de carbono. Uno de los procesos más importantes en 
el metabolismo de fármacos es la oxidación, y el principal sistema enzimático que 
lleva a cabo esta función son las monoxigenasas de función mixta. Este sistema 
enzimático se encuentra localizado en los mamíferos en el retículo endoplásmico 
y las membranas mitocondriales. 
 En general, las monoxigenasas de función mixta comprenden: una 
hemoproteína, denominada P450, un componente flavoprotéico (NADPH 
citocromo P450 reductasa) y un componente lipídico (Woolf & Jordan, 1987), 
(Fig.3). 
R: sustrato 
 
FIGURA 3.- Sistema monoxigenasa en el retículo endoplásmico. 
 
10 
 
 Se han descrito 481 genes y 22 pseudogenes del citocromo P450, 
agrupándose en 74 familias (Nelson et al., 1996). Existe una clasificación 
sistemática que agrupa en familias y subfamilias. La secuencia proteínica dentro 
de una familia es idéntica al menos en un 40% (p.e. CYP2A6 y CYP2B6), y las 
secuencias proteínicas dentro de una misma subfamilia son similares 
aproximadamente en un 55% (p.e. CYP2A6 y CYP2A7), (Nelson et al., 1996). De 
estas familias, 16 se han encontrado en mamíferos, dividiéndose a su vez en 
26 subfamilias, 23 de las cuales han sido localizadas en el genoma humano. 
 Estas últimas se podrían dividir en dos clases: aquellas familias que 
participan en la síntesis de esteroides y ácidos biliares y las que metabolizan 
xenobióticos. En humanos, existen tres familias mayoritarias (>40% homología) 
de las enzimas, de las cuales 7 isoformas son las responsables de la mayor 
parte del metabolismo mediado por citocromos: CYP1A2, CYP2A6, 
CYP2C8/9/10, CYP2C19, CYP2D6, CYP2E1 y CYP3A4. La fracción 
correspondiente a cada isoforma ha sido caracterizada en microsomas hepáticos 
por Shimada y cols 1994, (Shimada, Yamazaki, Mimura, Inui, & Guengerich, 
1994). 
 En la f igura 4 se representa la contribución de las enzimas CYP más 
importantes al metabolismo de fármacos con relevancia clínica .El citocromo P450 
(CYP450) es, asimismo, responsable de convertir algunos profármacos en sus 
metabolitos farmacológicamente activos. 
 
 
 
11 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
FIGURA 4- Adaptado de Rendic y Di Carlo, 1997, (Rendic & Di Carlo, 1997). 
 Hay hipótesis que dicen las enzimas P450 que metabolizan xenobióticos 
probablemente evolucionaron de l as esteroidogénicas para degradar 
oxidativamente sustancias químicas de la dieta que no eran fácilmente 
eliminables, a menos que se transformaran en derivados más hidrofílicos , 
(Nebert, Nelson, & Feyereisen, 1989),(Gonzalez & Meyer, 1991). 
 En humanos, se han des crito hasta el momento 50 genes de P450 
funcionales. A pesar de esta multiplicidad, la mayor parte del metabolismo de 
fármacos es realizada por un número relativamente pequeño de enzimas P450, de 
las cuales las familias más representativas son la 1, 2 y 3. 
 
 
 
 
 
12 
 
En la Tabla 1 se muestran algunas de las enzimas metabolizadoras de fármacos, así como sus sustratos. 
(Roses, 2000), (Evans, 2003) 
 
AINEs: Antiinflamatorios no esteroideos. 
AOs: Antidiabéticos orales. 
ARA II: Antagonistas de los receptores de angiotensina tipo II. HIV: Virus de la inmunodeficiencia humana. 
ENZIMAS SUSTRATOS 
CYP1A2 Antidepresivos: amitriptilina, clomipramina, fluvoxamina, imipramina, mianserina, mirtazapina 
Antipsicóticos: clozapina, haloperidol, olanzapina, tioridazina, Metilxantinas: cafeína, teofilina, 
Miscelánea: fenacetina, paracetamol, propanolol, ropivacaína, tacrina, R-warfarina, zolmitriptán. 
CYP2C9 AINES: celecoxib, diclofenac, ibuprofen, meloxicam, S-naproxen, piroxicam, suprofen, AOs: 
glibornurida, glipizida, rosiglitazona, tolbutamida, ARA II: irbesartán, losartán, Miscelánea: 
amitriptilina, fenitoína (4-OH), fluoxetina, fluvastatina, tamoxifen, torasemida, (S)- warfarina. 
CYP2C19 Antidepresivos: amitriptilina, citalopram, clomipramina, fluoxetina, imipramina, 
moclobemida,Antiepilépticos: diazepam, fenitoína, fenobarbitona, S-mefenitoína, Inhibidores bomba 
protones: lansoprazol, omeprazol, pantoprazol 
Miscelánea: carisoprolol, ciclofosfamida, hexobarbital, indometacina, R-mefobarbital, nelfinavir, 
nilutamida, primidona, progesterona, proguanil, propanolol, tenipósido, (R)-warfarina. 
CYP2D6 Antiarrítmicos: diltiazem, encainida, esparteína, flecainida, lidocaína, mexiletina, propafenona 
Antidepresivos: amitriptilina, clomipramina, desipramina, fluoxetina, fluvoxamina, imipramina, 
maprotilina, mianserina, minaprina, nortriptilina, paroxetina, trazodona, venlafaxina, Antipsicóticos: 
clorpromazina, haloperidol, perfenazina, olanzapina, remoxiprida, risperidona, sertindol, 
tioridazina, zuclopentixol, Beta-bloqueantes: alprenolol, bufuralol, carvedilol, S-metoprolol, pindolol, 
propanolol, timolol, Miscelánea: anfetamina, clorfeniramina, codeína, debrisoquina, dexfenfluramina, 
dextrometorfán, fenacetina, fenformina, guanoxán, metoclopramida, metoxianfetamina, 
ondansetrón, perhexilina, tamoxifén, tramadol. 
CYP3A4 Antiarrítmicos: lidocaína, propanolol, quinidina, Antidepresivos: amitriptilina, clomipramina, 
imipramina, mirtazapina, nefazodona, sertralina, trazodona, Anti HIV: indinavir, nelfinavir, 
ritonavir, saquinavir, Antihistamínicos: ebastina, astemizol, clorfeniramina, terfenadina, 
Antipsicóticos: clozapina, haloperidol, pimozida, risperidona, sertindol, quetapina, ziprasidona, 
Benzodiazepinas: alprazolam, diazepam, midazolam, triazolam 
Bloqueantes canales calcio: amlodipino, diltiazem, felodipino, lercanidipino, nifedipino, nisoldipino, 
nitrendipino, verapamil, Estatinas: atorvastatina, cerivastatina, lovastatina, sinvastatina Esteroides: 
(6-beta-OH): cortisol, estradiol, progesterona, testosterona Inmunosupresores: ciclosporina, 
tacrólimo (FK506), Macrólidos: claritromicina 
Procinético: cisaprida, Miscelánea: alfentanil, cocaína, dapsona, codeína, dextrometorfano, 
finasterida, irinotecán, metadona, odansetrón, omeprazol, quinina, salmeterol,sildenafilo, sirolimo, 
tamoxifén, taxol, vincristina, zolpidem 
13 
 
1.2 EL CITOCROMO P450 3A 
 Los miembros de la subfamilia CYP3A, representan el grupo de enzimas 
metabolizadoras de fármacos más importante en humanos. Debido a que 
constituyen el 30% aproximadamente del contenido enzimático en el hígado y el 
elevado número de sustratos que metaboliza, así como los diversos órganos en 
los que se localiza. He centrado mi interés en esta subfamilia especialmente en 
las isóformas CYP3A4, con el fin de poder clarificar algunos aspectos sobre 
variabilidad interindividual y sus posibles repercusiones clínicas. 
 Las isoenzimas de la subfamilia P450 (CYP3A) son las enzimas que 
predominan en la fase I del metabolismo de fármacos en el hombre. Además 
estas isoenzimas metabolizan compuestos como hormonas esteroideas, toxinas y 
carcinógenos, dichas enzimas están presentes en hígado y en tejido 
extrahepático (tracto gastrointestinal, placenta, útero, riñón, pulmón o cerebro), 
(Maenpaa, Syngelma, Honkakoski, Lang, & Pelkonen, 1991),(Watkins, 1994), 
(Rendic & Di Carlo, 1997), (Farin & Omiecinski, 1993).Esta subfamilia se compone 
de al menos 3 genes diferentes: CYP3A4, CYP3A5 y CYP3A7, CYP3A43 también 
se ha identificado recientemente, aunque su importancia metabólica es, por 
ahora, más que discutible (Farin & Omiecinski, 1993). 
 El CYP3A4 representa el 30% del total del citocromo P450 en el hígado 
(Wrighton & Stevens, 1992), CYP3A5, también está presente en el hígado, 
intestino, riñón (Haehner et al., 1996), (Schuetz et al., 1992), pulmón (Kivisto et al., 
1996), próstata (Yamakoshi, Kishimoto, Sugimura, & Kawashima, 1999), mama 
(Huang, Fasco, Figge, Keyomarsi, & Kaminsky, 1996) y en leucocitos 
14 
 
polimorfonucleares (Janardan, Lown, Schmiedlin-Ren, Thummel, & Watkins, 
1996), el CYP3A4 y el CYP3A5 t i e n e n una actividad catalítica muy similar, el 
CYP3A7 es la forma enzimática predominante en el hígado fetal humano, 
representando alrededor del 50% del CYP450 hepático fetal total (Wrighton & 
Stevens, 1992), (Nelson et al., 1993). A partir del primer año de edad CYP3A7 
reduce sus niveles en el hígado hasta niveles mínimos (Tateishi et al., 1997). 
Debido a la gran similitud catalítica entre CYP3A4 y CYP3A5, así como a la casi 
exclusiva localización fetal de CYP3A7. Estas enzimas se suelen denominar 
conjuntamente como CYP3A. 
 Hay una gran cantidad de fármacos metabolizados por esta enzima, la 
importancia clínica de este citocromo es obvia (tabla I). Por ejemplo, en la 
terapia farmacológica post-trasplante, muchos de los immunosupresores 
utilizados como tacrolimo o ciclosporina, son sustratos de CYP3A, y a menudo de 
la glicoproteína P (P-gp) en el tracto gastrointestinal, de manera que el uso de 
otros fármacos en dicha terapia, así como esteroides, que alteren la actividad de 
CYP3A y/o P-gp, pueden afectar a los niveles del inmunosupresor, demandando 
un ajuste de su dosis para alcanzar el efecto terapéutico o evitar efectos adversos 
(Anglicheau et al., 2003). 
 La participación de CYP3A en el metabolismo de la mayor parte de las 
estatinas hace que la inhibición de la enzima sea clave en el aumento de los 
niveles plasmáticos de estos hipocolesterolemiantes provocando así un riesgo de 
miopatía que potencialmente puede llegar a ser fatal (Vlahakos, Manginas, 
Chilidou, Zamanika, & Alivizatos, 2002).Se han observado efectos adversos tras 
el aumento de los niveles plasmáticos de ciertos sustratos de CYP3A (ejemplo: 
15 
 
terfenadina, astemizol o cisaprida) debido a la administración de fármacos u otras 
sustancias inhibidoras de su metabolismo (Monahan et al., 1990), (Tsai, Tsai, & 
Chen, 1997). 
 La alteración de la actividad enzimática de CYP3A, produce consecuencias 
clínicas beneficiosas, por ejemplo el aumento controlado de los niveles de 
ciclosporina mediante inhibición de su metabolismo reduce la dosis necesaria 
de inmunosupresor incrementando la eficacia, éste es el caso de la terapia 
combinada de los inhibidores de la proteasa ritonavir y saquinavir, la eficacia del 
tratamiento aumenta exponencialmente en comparación con la monoterapia, 
probablemente por la inhibición combinada de CYP3A4 y P-gp (First et al., 1993), 
(Merry et al., 1997). 
 En la biodisponibilidad oral de varios sustratos de CYP3A como el 
midazolam, se observan grandes diferencias tanto inter como intraindividuales 
atribuibles a un metabolismo de primer paso. Este efecto de primer paso se 
atribuía en principio mayoritariamente al hígado, el descubrimiento de que 
CYP3A4 está presente en gran medida en el epitelio luminal del intestino 
delgado (Watkins, Wrighton, Schuetz, Molowa, & Guzelian, 1987), (Kolars, 
Schmiedlin-Ren, Schuetz, Fang, & Watkins, 1992), (Kolars et al., 1994) ha 
provocado que se reconozca también la contribución del intestino al metabolismo 
de primer paso. Este efecto de primer paso es de especial importancia, si el 
sustrato tiene un estrecho margen terapéutico, como por ejemplo es el caso de 
la ciclosporina (BD, 1985), (Ptachcinski, Venkataramanan, & Burckart, 1986). 
 En resumen, el citocromo CYP3A comprende el grupo más importante 
de enzimas metabolizadoras de fármacos que existe. Descubrir las bases 
16 
 
de la gran variabilidad interindividual observada, ya sea por causas 
genéticas, ambientales, o c ausada por xenobióticos, puede ayudar a evitar 
numerosas interacciones de ef ectos adversos o fallos terapéuticos clínicamente 
importantes. 
1.3 POLIMORFISMO GENÉTICO DE CYP3A 
 El estudio del aclaramiento de fármacos mediado por CYP3A es extenso, 
debido a la importante contribución de CYP3A al metabolismo de primer paso y la 
baja biodisponibilidad sistémica de los fármacos administrados oralmente (Paine et 
al., 1997), y también como consecuencia de la susceptibilidad de CYP3A a los 
efectos de numerosos fármacos que pueden inducir como inhibir su actividad 
catalítica (Guengerich, 1997), (Thummel & Wilkinson, 1998). 
 Para muchos fármacos la actividad del CYP3A contribuye a la mayor 
parte del aclaramiento total corporal. De acuerdo con esto, la variabilidad 
interindividual en el contenido de la enzima o su función tiene u n efecto sobre 
la exposición sistémica a un fármaco y, potencialmente sobre la eficacia y 
seguridad del mismo. En adultos el CYP3A4 es la enzima dominante en hígado e 
intestino delgado (aparte de otros órganos) pero su expresión es claramente 
polimórfica, lo cual hace que los individuos presenten unos niveles de proteína 
relativamente altos o bajos(Paine et al., 1997), (Wrighton SA, 1990). CYP3A5 se 
encuentra también polimórficamente expresado en hígado fetal (Hakkola et al., 
2001). 
 
17 
 
Las variaciones genéticas encontradas en la región promotora, exones o intrones 
del gen pueden repercutir en el nivel de función de la proteína CYP3A4, aunque 
en todos los adultos estudiados se ha detectado la longitud completa del mRNA. 
Gonzalez et. al. identificaron hasta cinco polimorfismos diferentes de un solo 
nucleótido (SNPs) en la región reguladora-5’ de CYP3A4 (tabla 2), (Gonzalez et 
al., 1988),(Sata et al., 2000), (Kuehl P, Wrighton SA, & Strom S, 2001) a (Westlind-
Johnsson A, 2003). 
Tabla 2. - Polimorfismos de CYP3A4 
VARIENTE 
ALÉLICA 
CAMBIO DE 
NUCLEÓTIDO 
CAMBIO DE 
AMINOÁCIDO REFERENCIA 
 
 
CYP3A4*1A 
(Alelo silvestre) 
----------------------- ------------------------ (Gonzalez et al ., 1988)Gonzalez et al, 1998 
CYP3A4*1B -392 A>G ------------------------- Sata et al 2000 
CYP3A4*1C -444 T>G ------------------------ Kuehl et al, 2001 
CYP3A4*1D -62 C>A ------------------------- Kuehl et al, 2001 
CYP3A4*1E -369 T>A ------------------------- Hamzeiy et al, 2002 
CYP3A4*1F -747 C>G ------------------------- Hamzeiy et al, 2002 
CYP3A4*1G 20230 G>A ------------------------- Fukushima-Uesaka et al, 2004 
CYP3A4*1H 20230 G>A 26206 C>A ------------------------- Fukushima-Uesakaet al, 2004 
CYP3A4*1J 6077 A>G ------------------------- Fukushima-Uesaka et al, 2004 
CYP3A4*1K -655 A>G ------------------------- Fukushima-Uesaka et al, 2004 
CYP3A4*1L -630 A>G ------------------------- Fukushima-Uesaka et al, 2004 
CYP3A4*1M -156 C>A ------------------------- Fukushima-Uesaka et al, 2004 
CYP3A4*1N 14200 T>G ------------------------- Fukushima-Uesaka et al, 2004 
CYP3A4*1P 15727 G>A ------------------------- Fukushima-Uesaka et al, 2004 
CYP3A4*1Q 15809 T>G ------------------------- Fukushima-Uesaka et al, 2004 
CYP3A4*1R 16775 A>G ------------------------- Fukushima-Uesaka et al, 2004 
18 
 
CYP3A4*1S 17816 A>T ------------------------- Fukushima-Uesaka et al, 2004 
CYP3A4*1T 26013 T>C ------------------------- Fukushima-Uesaka et al, 2004 
CYP3A4*2 15713 T>C S222P Sata et al, 2000 
CYP3A4*3 T>C M445T Sata et al, 2000 
CYP3A4*4 A>G I118V Hsieh et al,2001 
CYP3A4*5 C>G P218R Hsieh et al,2001 
CYP3A4*6 Ins A Corrimiento de lectura Hsieh et al,2001 
CYP3A4*7 6004 G>A G56D Eiselt et al, 2001 
CYP3A4*8 13908 G>A R130Q Eiselt et al, 2001 
CYP3A4*9 14292 G>A V170I Eiselt et al, 2001 
CYP3A4*10 14304 G >C D174H Eiselt et al, 2001 
CYP3A4*11 21867 C>T T363M Eiselt et al, 2001 
CYP3A4*12 C>T L373F Eiselt et al, 2001 
CYP3A4*13 C>T P416L Eiselt et al, 2001 
CYP3A4*14 T>C L15P Lamba et al, 2002 
CYP3A4*15ª G>A R162Q Lamba et al, 2002 
CYP3A4*15B A>G, R162Q Hamzeiy et al 2002 
CYP3A4*16ª 15603 C>G T185S Lamba et al, 2002 
CYP3A4*16B 20230 G>A T185S Fukushima-Uesaka et al, 2004 
CYP3A4*17 T>C F189S Dai et al, 2001 
CYP3A4*18ª 20070 T>C L239P Dai et al, 2001 
CYP3A4*18B 20230 G>A L239P Fukushima-Uesaka et al, 2004 
CYP3A4*19 C>T P467S Dai et al, 2001 
CYP3A4*20 25889 ins A Frameshift Westlind-Johnsson et al 
 
 
19 
 
Son pocas las variantes que af ectan la transcripción o l a actividad catalítica del 
CYP3A4 comparados con el alelo silvestre CYP3A4*1A; las variantes CYP3A4*1B, 
CYP3A4*2, CYP3A4*4, CYP3A4*5 y CYP3A4*18, se han as ociado con una 
alteración en la actividad catalítica. La variante CYP3A4*1B presenta un cambio 
de A-392G (CYP3A4*1B) en la caja de nifedipina (NFSE) localizada en la región 
5´ del gen CYP3A4 (Walker AH & Weber BL, 1998). Rodríguez et al. reportaron 
una disminución en la capacidad para hidroxilar quinina y en la afinidad de unión a 
factores de transcripción provocando una reducción en la actividad transcripcional 
(Rodríguez-Antona C, 2005). 
 La variante alélica CYP3A4*2 consiste en una s ustitución de timina por 
citosina (T673C) en el exón 7, provocando un cambio de aminoácido de serina por 
prolina en el codón 222 (Ser222Pro). En un estudio in vitro, midiendo la actividad 
de oxidación de nifedipina, se encontró disminución en la actividad catalítica de la 
proteína variante CYP3A4*2 en comparación con la enzima silvestre CYP3A4*1A 
(Sata et al., 2000). La variante alélica CYP3A4*4 presenta una s ustitución de 
adenina por guanina en el codón 359 ( A359G en el exón 5), produciendo un 
cambio de Ile118Val. La variante CYP3A4*5 tiene un cambio de C653G en el exón 
7, dando un c ambio de am inoácido de Pro218Arg (Hsieh KP, 2001), estas 
variantes tienen menor capacidad de biotransformar el cortisol a 6β-hidrocortisol. 
La variante CYP3A4*18 tiene una sustitución de T878C en el exón 10 provocando 
un cambio de Leu293Pro (leucina por prolina en el codón 293); en un estudio in 
vitro se demostró que la variante da l ugar a una pr oteína con mayor capacidad 
para metabolizar clorpirifos y la testosterona, comparándola con la variante 
silvestre CYP3A4*1A (Dai D, 2001). 
20 
 
 La frecuencia de l as variantes CYP3A4*12 y CYP3A4*1B han sido 
determinadas en diferentes poblaciones en la tabla 3, se muestran las frecuencias 
de grupos raciales. 
Tabla 3.- Frecuencias de la variante CYP3A4*1B. (Tayeb MT & Ofori-Adjei D, 2000),(Ball et al., 1999),(Walker AH 
& Weber BL, 1998),(Paris et al., 1999),(Sata et al., 2000),(Cavaco I, 2003),(Reyes Hernández, 2004). 
POBLACIÓN No DE ALELOS 
ANALIZADOS 
FRECUENCIAS 
DE LA VARIANTE 
CYP3A4*1B 
REFERENCIA 
Ghaneses 200 69% Tayeb et al, 2000 
Africanos-E.U. 372 55% Ball et al, 1999 
Africanos-E.U. 180 67% Ball et al, 1999 
Africanos-E.U. 140 53% Walker et al 1998 
Africanos-E.U. 232 55% Paris et al, 1999 
Africanos-E.U. 150 66% Sata et al, 2000 
Escoceses 202 5% Tayeb et al, 2000 
Caucásicos-E.U. 546 4% Ball et al, 1999 
Caucásicos-E.U. 376 9% Ball et al, 1999 
Caucásicos-E.U. 264 4% Walker et al 1998 
Caucásicos-E.U. 234 9% Paris et al, 1999 
Caucásicos-E.U. 118 4% Sata et al, 2000 
Caucásicos-Portugal 100 4% Cavaco et al, 2003 
Asiáticos-E.U. 154 0.0% Ball et al, 1999 
Asiáticos-E.U. 156 0.0% Ball et al, 1999 
Asiáticos-E.U. 160 0.0% Paris et al, 1999 
Asiáticos-E.U. 118 0.0% Sata et al, 2000 
Asiáticos-Taiwán 204 0.0% Hseih et al, 2001 
Hispanos-E.U. 242 11% Paris et al, 1999 
Mestizos Mexicanos 138 8.8% Octavio D. Reyes et al, 
2004 
 
 Esta variante está asociada con la susceptibilidad a desarrollar cáncer de 
próstata en la población de r aza negra (Miller, 1996), los afro-americanos son 
quienes presentan la frecuencia más alta, en todo el mundo siendo los asiáticos 
los que tienen la menor frecuencia. 
Tabla 4 Frecuencias de la variante CYP3A4*2 (Sata et al., 2000),(Reyes Hernández O.D; Arteaga Illán, 2004). 
POBLACIÓN No DE ALELOS 
ANALIZADOS 
FRECUENCIA CYP3A4*2 (%) REFERENCIA 
Finlandesa 55 2.7 Sata et al, 2000 
China 54 0 Sata et al, 2000 
Negra 53 0 Sata et al, 2000 
Mexicana 138 0 Reyes et al, 2004 
 
 
21 
 
1.4 POLIMORFISMOS DE CYP 3A5 
 El CYP3A5 pertenece a l a Familia 3A la cual comparte sustratos con 
CYP3A4 y también presenta polimorfismos. La secuencia de CYP3A5 fue 
descrita de forma independiente por Schuetz, (Aoyama et al., 1989), (Schuetz 
JD, 1989). El alelo correspondiente a este cADN y la correspondiente proteína 
expresada fueron designados como el genotipo silvestre, CYP3A5*1A. Las 
modificaciones encontradas en la región reguladora-5’ correspondientes a 
CYP3A5*1A, fueron notablemente menores comparadas con el gen CYP3A4 
(Lamba JK, 2002).En el CYP3A5, se halla el polimorfismo de un único nucleótido 
(SNP) más frecuente y funcionalmente importante, el cual consiste en un cambio 
de base A6986G dentro del intrón 3, representado por CYP3A5*3 (Kuehl P et al., 
2001). 
 Según Hustert e t . a l . el genotipo CYP3A5*3/*3 es perfectamente 
concordante con niveles indetectables de proteína hepática CYP3A5 (Hustert E, 
2001). Además, la homocigosis para el alelo CYP3A5*3 está fuertemente 
asociada con un bajo contenido proteico de CYP3A5 en hígado de afro-
americanos y en la mucosa intestinal de caucásicos (Kuehl P et al., 2001). 
 Como puede observarse en la tabla 4, la variante alélica CYP3A5*3 
(G6986) es común a todos los grupos étnicos estudiados, aunque se encuentre 
presente en diferentes frecuencias alélicas. En este caso, la variante alélica es 
más prevalente que el alelo wild type para la mayoría de las poblaciones. 
Centrándonos en el alelo funcional CYP3A5*1 (A6986), la frecuencia en 
caucásicos es del 5-15% y en afro-americanos del 45-73% (Hustert E, 
2001),(Kuehl P et al., 2001). 
22 
 
 Los resultados de Hustert et. al. informaron acerca de la frecuencia alélica 
A6986 en un 27% en población china y un 30% en coreanos (Hustert E, 2001). 
Los datos disponibles sugieren la existencia de una gran diversidad genética 
étnica para el alelo CYP3A5*1, lo cual puede tener importantes consecuencias 
clínicas. Existen mutaciones en los intrones 4 y 5 del gen cyp3 a5 que crean sitios 
de corte pudiendo afectar a la producción de mRNA mensajero (Kuehl P et al., 
2001). 
 El alelo CYP3A5*5 fue descrito por vez primera en la población china 
(Chou FC, 2001), representa la mutación T12952C sobre la transcripción de 
RNAm y se traduce en un descenso en la expresión de la proteína CYP3A5. 
CYP3A5*7 que representa una base de inserción en el exón 11 (27131-32insertoT), dando como resultado una proteína truncada (Chou FC, 2001), (Hustert 
E, 2001). 
 Las variantes alélicas CYP3A5*6 y CYP3A5*7 ocurren a una relativamente 
baja frecuencia en caucásicos y chinos, pero son relativamente comunes entre 
afro-americanos (10-13%). Otros polimorfismos de CYP3A5 han sido descritos 
(Hustert E, 2001), aunque el haplotipo de estas mutaciones no ha sido todavía 
determinado. Algunos substratos de CYP3A4 pueden ser metabolizados por otras 
enzimas 3A, entre las cuales se encuentra el CYP3A5 (Tabla 5) (Aoyama et al; 
1989),(Chou FC, 2001; Hustert E, 2001; Kuehl P et al., 2001).
23 
 
Tabla 5.- Variantes alélicas de CYP3A5 
Alelos Localización 
del nucleótido 
Sustitución 
del amino 
ácido 
Caucásicos Afro- 
america 
nos 
Otros 
Refs. 
CYP3A5*1A (Aoyama et.al. 
1989) 
CYP3A5*1B 5’ UTR 
G-86ª 
 3% 0% (Kuehl et al., 
2001) 
CYP3A5*1C 5’UTR 
C-74T 
 3% 7% (Hustert et al., 
2001, 
Kuehl et al., 
2001) 
CYP3A5*1D 3’UTR 
C31611T 
 Hustert et al., 
2001, 
Jounaidi et al., 
1996) 
CYP3A5*2 Exón 11 
C27289A 
T398N 1.9-5% 0% (Hustert et al., 
2001, 
Jounaidi et al., 
1996) 
CYP3A5*3A Entrón 3 
A6986G 
C31611T 
DEFECTO 
DE CORTE 
70% 27-50% Japoneses 71- 
85%, 
Chinos 65-73%, Coreanos 
70%, Mexicanos 75%. 
(Hustert et al., 
2001, 
Kuehl et al., 
2001) 
CYP3A5*3B Intron 3 
A6986G 
C3705T 
H30Y 95% 27% (Hustert et al., 
2001) 
CYP3A5*3C Intron 3 
A6986G 
DEFECTO 
DE CORTE 
 Japoneses 71% 
 
Chinos 73% Coreanos 70% 
(Hustert et al., 
2001) 
CYP3A5*4 Exón 7 
A14665G 
Q200R Chinos 0.9% (Chou et al., 
2001) 
CYP3A5*5 Intron 5 
T12952C 
DEFECTO 
DE CORTE 
 Chinos 0.9% (Chou et al., 
2001) 
CYP3A5*6 Exón 7 
G14690A 
DEFECTO 
DE CORTE 
0% 13% 0% (Hustert et al., 
2001, 
Kuehl et al., 
2001) 
CYP3A5*7 Exón 11 
27131 ins T 
STOP 
CODON A 
348 
0% 10% 0% (Hustert y et 
al., 2001) 
CYP3A5*3B Intron 3 
A6986G 
C3705T 
H30Y 95% 27% (Hustert y et 
al., 2001) 
* URT: región no codificadora del gen
 
24 
 
2.1PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA 
 Se ha encontrado variabilidad en el metabolismo de albendazol, sustrato del 
citocromo P4503A4, el cual metaboliza a sulfóxido de albendazol, razón por la 
cual se puede sugerir que las isóformas CYP3A4*1B y CYP3A4*2 p udieran 
estar involucradas en dicha variabilidad. 
2.2 JUSTIFICACIÓN 
 Los polimorfismos genéticos tienen una frecuencia diferente en c ada 
población de ahí la importancia de determinar dichas frecuencias polimórficas del 
gen CYP3A4 y sus variantes como C YP3A4*1B y CYP3A4*2 en la población 
mexicana. El polimorfismo genético de las isoformas de c itocromo P450 es 
probablemente, la base en la explicación de la heterogeneidad en la eficacia de 
diversos fármacos de us o común y en el manejo seguridad de l os agentes 
terapéuticos empleados en la clínica. 
2.3 HIPÓTESIS 
 La variabilidad metabólica (VM) observada en la sulfoxidación de 
albendazol (ABZ) es explicada por el genotipo de las formas alélicas CYP3A4*1B 
y CYP3A4 *2. 
 
 
 
25 
 
2.4 OBJETIVO GENERAL 
 Determinar las frecuencias alélicas del CYP3A4*1B y CYP3A4 *2 en la 
población mexicana. 
2.4.1OBJETIVOS PARTICULARES 
1. Implementar una t écnica que me permita medir el albendazol y sulfóxido de 
albendazol en plasma. 
2. Determinar si existe una c orrelación entre la variabilidad m etabólica del 
albendazol y los polimorfismos CYP3A4*1B y CYP3A4 *2. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
26 
 
2.5 ANTECEDENTES 
 Uno de los sustratos de CYP3A4 es el albendazol (ABZ), el cual es un 
antilhelmitico ampliamente usado en México, tiene un amplio margen de 
seguridad, y se le conocen pocos efectos adversos. El albendazol es un derivado 
carbamato del benzimidazol. Relacionado con el tiabendazol y el mebendazol, su 
actividad antihelmíntica es atribuida, al igual que para otros benzimidazoles a su 
unión especifica con la beta-tubulina libre, evitando la polimerización del micro 
túbulo, e i nhibiendo la incorporación de gl ucosa por los transportadores 
dependientes de microtúbulos. Los benzamidazoles se unen a la beta-tubulina de 
los parásitos con mayor afinidad que a la de los mamíferos, determinando su 
carácter selectivo (E., 1988, 1990). 
 El ABZ es biotransformado principalmente en el hígado por el citocromo 
P450 3A4 (CYP3A4) y por la flavin monoxigenasa (FMO) a su derivado sulfóxido 
de albendazol (ABZSO), es la forma farmacológicamente activa y embriotóxica 
(Virkel, 1999). Posteriormente el ABZSO es nuevamente modificado por el 
citocromo P450 1A1 (CYP1A1) en una s egunda S-oxidación formando la sulfona 
de albendazol (ABZSO2), que adem ás de no s er tóxica, ni farmacológicamente 
activa (P. Delatour, Parish, R. C. y Gyurik, R. J. , 1981),(R. J. Gyurik, Chow, A. W., 
Zaber, B., Bruner, E. L., Miller, J. A., Villani, A. J., Petka, L. A. y Parish, R. C. , 
1981). Excreta a través de la orina, ABZ y ABZSO en pequeñas cantidades. 
 Diversos estudios farmacocinéticos del ABZ han descrito una amplia 
variabilidad interindividual, medida mediante la determinación de la concentración 
de ABZSO en el plasma sanguíneo. 
 
 
27 
 
Tabla 6.-Resultado de seis trabajos independientes en los que miden la concentración máxima de ABZSO en plasma 
sanguíneo, muestra la variabilidad interindividual con respecto al metabolismo del ABZ. 
Número de 
individuos 
Analizados 
Cmax 
µg/mL 
Cmax 
µg/mL 
Cmax 
µg/mL 
Referencia 
 
10 0.55 
(1) 
0.3-0.1 
(7) 
0.06 
(2) 
Marriner 1986 (Marriner, Morris, Dickson, & Bogan, 1986) 
6 0.44 
(2) 
0.16 
(4) 
 Lange 1988 (Lange, 1988) 
8 3-1 
(2) 
0.4 
(6) 
 Jung, H 1990 (H. Jung, Hurtado, M., Medina, M. T., Sanchez, M. y 
Sotelo, J. , 1990) 
18 2.5 
(2) 
1.1. 
(7) 
0.34 
(9) 
Jung H 1990 (H. Jung, Hurtado, M., Sanchez, M., Medina, M. T. y 
Sotelo, J. , 1990) 
8 3 
(1) 
1.4 
(4) 
0.6 
(3) 
Jung H 1992 (H. Jung, Hurtado, M., Sanchez, M., Medina, M. T. y 
Sotelo, J. , 1992) 
10 2-1.2 
(2) 
0.59 
(8) 
 Sánchez, M. 1993 (Sánchez, 1993) 
Tabla 7. En las columnas 2,3, y 4 se muestra la concentración máxima de sulfóxido de albendazol, entre paréntesis el 
número de personas que presentan la misma concentración de sulfóxido de albendazol. 
 
 Los trabajos citados muestran la amplia variabilidad interindividual en el 
metabolismo del ABZ, esta variabilidad metabólica (VM) se ha tratado de explicar 
sobre la base de un a diferente absorción del fármaco en el intestino (H. Jung, 
Medina, Garcia, Fuentes, & Moreno-Esparza, 1998), sin embargo, la VM también 
puede ser interpretada en función de los diversos participantes del proceso de 
S-oxidación del ABZ; es decir algunas formas alélicas de CYP3A4 producen 
variaciones en la expresión y en la actividad catalítica lo que permitirían explicar la 
VM descrita. Incluso la absorción del ABZ puede estar afectada por el 
metabolismo del ABZ en el intestino, ya que la enzima CYP3A4 está presente en 
el intestino, factores como la dieta pueden afectar la actividad enzimática por 
ejemplo el jugo de toronja es un inhibidor de esta enzima. 
 La enzima CYP3A4 es responsable de más del 70% de la S-oxidación que 
da como resultado la formación del ABZSO (Rawden, 2000). La enzima CYP3A4 
está involucrada en el metabolismo del 50% de los fármacos de consumo humano; 
constituye más del 50% del contenido total del P450 en hígado; y se expresa en 
 
28 
 
diversos tejidos, incluido el intestinal (Kolars et al., 1994), (Mckinnon RA, 1995). 
Por otra parte, la expresión de CYP3A4 es modificada por diferentes compuestos, 
siendo capaces de influir en el metabolismo de segundos compuestos no 
relacionados entre sí. Tal es el caso del antipsicótico bromoperidol, el cual es 
metabolizado por la CYP3A4, que en presencia de la dexametazona (DEX), 
aumenta su biotransformación, mientras que en pr esencia del antibiótico 
eritromicina se disminuye. La DEX actúa como un inductor de CYP3A4,mientras 
que la eritromicina es un r epresor de l a expresión del CYP3A4 (Wrighton SA, 
1990). 
 Previamente se ha bu scado correlacionar los diferentes polimorfismos del 
gen CYP3A4 con variaciones metabólicas observadas entre la población 
caucásica y asiática en cuanto a la oxidación de l a nifedipina in vivo e in vitro 
(Ahsan, 1991), se ha logrado identificar un pol imorfismo específico del gen para 
las diferentes actividades catalíticas de la enzima, se propone que las isoformas 
CYP3A4*1B y CYP3A4*2 son responsables de la variabilidad metabólica 
observada con el albendazol, en la población mexicana se desconoce la 
frecuencia alélica de estas dos formas polimórficas, existen otros posibles 
candidatos, de los cuales revisamos a continuación su posible importancia en la 
explicación a la VM, y su relevancia para el presente proyecto: 
a) La VM del ABZ se presenta tanto en mujeres como en hombres, el CYP3A4 y 
CYP3A5 comparten substratos, sin embargo, con respecto al metabolismo del 
ABZ, se desconoce el comportamiento de CYP3A5. 
b) El 30% del ABZSO es producto de la actividad de la FMO (27). Esta enzima 
tiene cinco isoformas en el humano, los tres miembros funcionales más 
 
29 
 
estudiados: FMO1, que no s e expresa en el adulto, el FMO3 que es la forma 
principal para el metabolismo de N-oxidación del tamoxifen, así como la más 
abundante en hígado, y la FMO5 presente en el adulto pero que no metaboliza 
el tamoxifen (Hodgson, 2000). En Corea se ha c orrelacionado la distribución 
alélica de t res formas del FMO3 con diferentes velocidades de metabolización 
por N-oxidación de la ranitidina, siendo 44.3% de los sujetos de estudio 
metabolizadores rápidos, 49.5% intermedios, y 6.2% metabolizadores lentos, 
siendo los homócigos para el alelo silvestre los metabolizadores rápidos (Kang, 
2000). En nuestro país se desconoce la distribución alélica de FMO por lo cual 
es importante tener en cuenta la posible participación de sus variantes alélicas. 
Siendo que 30 % la sulfonación del ABZ es producida por la FMO, la FMO no 
incrementa su actividad en presencia de dexametazona, por estos argumentos 
consideramos a la FMO en un s egundo plano en r elación con CYP3A4 en la 
interpretación de la VM del ABZ. 
 c) El sistema transportador dependiente de la glicoproteína-P (P-gp) comparte 
varios de sus substratos con CYP3A4, y está sujeta a una compleja regulación 
en la que puede pa rticipar la proteín cinasa C mediante la activación de 
oncoproteínas de la familia Ras (Del Moral, 1998), el gen P-gp es inducido por 
DEX (Lin, 1999), Lin publicó un trabajo en el cual mediante el empleo de 
inhibidores específicos se demostró que el albendazol no es sustrato de la P-
gp, por lo cual no consideramos importante este gen en la explicación de la VM 
del ABZ (Moroni, 1995). 
d) Un factor importante en el metabolismo del ABZ es CYP1A1, enzima que 
metaboliza al sulfóxido de albendazol (ABZSO) y forma sulfona de albendazol 
 
30 
 
(ABZSO2), el cual es excretado principalmente en l a orina (P, 1999). La 
hemoproteína CYP1A1 se ha asociado con el cáncer pulmonar, ya que 
metaboliza al benzopireno y otros hidrocarburos aromáticos. En particular, tres 
formas alélicas generan susceptibilidad al cáncer en f umadores (Hayashi, 
1991). Así también, polimorfismos de CYP1A1 en sitios MspI, están 
correlacionados con el cáncer de mama (Taioli, 1999). Las formas alélicas de 
CYP1A1 responden de manera diferente ante la presencia del ABZ, es posible 
sugerir que aquella forma con menor actividad podría permitir que se acumule 
el ABZSO en plasma al no transformarlo a ABZSO2. 
 Cada persona responde de diferentes maneras a la misma medicación, 
estas diferencias pueden ser mucho más marcadas entre distintas poblaciones, se 
estima que la genética es responsable de un 20 a un 95 % de la variabilidad en la 
farmacocinética de un f ármaco y sus efectos, muchos factores distintos a l os 
genéticos también pueden ser importantes, como la edad, la función orgánica, las 
terapias concomitantes y la naturaleza misma de una enf ermedad, actualmente 
existen numerosos ejemplos de casos en los que las diferencias interindividuales 
en la respuesta al tratamiento farmacológico, son debidas a secuencias que varían 
en los genes que codifican enzimas que participan en el proceso de metabolismo, 
transporte u otros blancos farmacológicos. (Evans & McLeod, 2003). Algunos de 
estos polimorfismos han sido asociados a cambios sustanciales en el metabolismo 
o en los efectos farmacológicos, actualmente se están usando para predecir la 
respuesta clínica. Por ejemplo, en el caso de l a familia de los citocromos, se 
puede observar un efecto multigénico que involucra a la familia CYP3A. 
 
31 
 
 Aproximadamente tres cuartos de los individuos de raza blanca y la mitad 
de los de raza negra no expresan CYP3A5 funcional causado por un SNP en el 
intrón 3 que crea un sitio de empalme produciendo un codón de terminación que 
trunca prematuramente la proteína, ésta pérdida de funcionalidad no resulta 
evidente debido a que muchos fármacos que son metabolizados por el citocromo 
CYP3A5, también pueden seguir la vía metabólica del CYP3A4. Para aquellos 
fármacos que utilizan ambas vías, la velocidad de metabolismo resulta de la suma 
de la actividad de ambos citocromos etc. (Evans & McLeod, 2003) 
 De ahí la importancia de l a isoforma de CYP3A4 pues se expresan en 
órganos que contribuyen a la disposición de fármacos, como el hígado, intestino y 
riñón (Aoyama et al., 1989), (Shimada et al., 1994); el CYP3A4 realiza el 
metabolismo de m ás de 50% de los medicamentos que s on empleados en la 
práctica médica, la heterogeneidad en respuesta al fármaco puede ser resultado 
de polimorfismos en e l gen CYP3A4. Al momento de iniciar el estudio se habían 
reportado tres formas polimórficas: CYP3A4*1A, CYP3A4*1B (Paris et al., 1999) y 
CYP3A4*2 (Sata et al., 2000). En la población mexicana se desconocen las 
frecuencias de es tos polimorfismos, por lo que s u determinación es de gran 
interés, más aún por el hecho de que el alelo CYP3A4*1A se ha asociado con una 
mayor probabilidad de presencia de l eucemias secundarias en tratamientos de 
cáncer, comparado con el alelo CYP3A4*1B, sin embargo este último, se ha 
asociado con la predisposición al cáncer de próstata (Felix et al., 1998); Por otra 
parte, el alelo CYP3A4*2 presenta una actividad enzimática menor en el 
metabolismo de l a nifedipina (Sata et al., 2000), aun c uando los tres alelos 
 
32 
 
presentan la misma actividad para el metabolismo de la testosterona (Sata et al., 
2000). 
 Los citocromos P450 (CYP), catalizan el metabolismo de una gran variedad 
de compuestos químicos, entre los que se incluyen fármacos (Nelson et al., 1996). 
La isóforma 3A4 metaboliza el 50-60 % de todos los fármacos empleados en l a 
práctica médica (Li, Kaminski, & Rasmussen, 1995), (Evans & Relling, 1999). 
 Un fármaco de especial interés en México es Albendazol (ABZ), el cual es 
ampliamente utilizado en el tratamiento de par asitosis intestinales y en las 
neurocisticercosis. El ABZ es metabolizado por el CYP3A4 y por la flavin 
monoxigenasa (FMO) a s u forma farmacológica activa sulfóxido de albendazol 
(ABZSO), y posteriormente por CYP1A1 a sulfona de albendazol (ABZSO2), el 
cual carece de actividad farmacológica y es eliminada por vía renal (P. Delatour, 
Parish, & Gyurik, 1981), (R. J. Gyurik et al., 1981). Los estudios sobre la 
biotransformación del ABZ reportan que en pr omedio 1 de cada 6 personas 
presenta variabilidad interindividual, en la biodisponibilidad de éste fármaco 
(Marriner et al., 1986) a (H. Jung et al., 1998). En el Instituto de Neurología, Sotelo 
y Jung r eportan diferencias significativas en l a concentración de A BZSO en 
plasma de pacientes con neurocisticercosis, tratados con albendazol; E n los 
pacientes que presentaban concentracionesaltas de ABZSO en pl asma cuando 
se administra albendazol, no cambio esta concentración al administrar albendazol 
y dexametazona, sin embargo en pac ientes que tuvieron una concentración baja 
de sulfóxido de a lbendazol, cuando se administro solo el albendazol, esta 
concentración se incremento al administrar albendazol y dexametazona, excepto 
 
33 
 
en pacientes que inicialmente presentaban una concentración alta de sulfóxido de 
albendazol (H. Jung, Hurtado, Medina, Sanchez, & Sotelo, 1990). 
 Esta variabilidad interindividual se ha t ratado de e xplicar con base en la 
absorción del fármaco en el tracto gastrointestinal, sin embargo también pued e 
ser interpretada en función del polimorfismo de las isoformas de c itocromo P450 
que participan en el proceso de sulfoxidación del compuesto(Villaverde et al., 
1995), (Steiger, Cotting, & Reichen, 1990). La variabilidad interindividual en la 
biotransformación de diferentes fármacos metabolizados por CYP3A4, resalta la 
relevancia del estudio ya que los polimorfismos alélicos de esta isoforma podrían 
afectar la biodisponibilidad y por ende la eficacia de los medicamentos así como el 
margen de seguridad del mismo. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
34 
 
MATERIAL Y MÉTODO 
3.1 Diseño experimental 
En el siguiente diagrama se presenta el diseño experimental que s iguió el 
presente estudio. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Correlación de los polimorfismos C YP3A4*1B y *2, con la variabilidad 
del metabolismo de albendazol 
 
Montaje de HPLC para cuantificación de albendazol y sus 
metabolitos 
 
Determinación de las frecuencias alélicas de 
CYP3A4*1B y *2 
 
Determinación de genotipos de los individuos por PCR-
RFLP 
 
Selección de la 
población 
 
Obtención de DNA 
 
 
35 
 
3.2 SELECCIÓN DE LA POBLACIÓN 
 Las muestras de leucocitos se obtuvieron del laboratorio de la Dra. Julieta 
Rubio Lightbourn y del Dr. Rafael Camacho Carranza del Departamento de 
Medicina Genómica y Toxicología Ambiental del Instituto de I nvestigaciones 
Biomédicas, de la UNAM. 
El parámetro para la selección de la población fue la siguiente: 
 Se aplicó una encuesta vía telefónica y se seleccionaron 158 muestras de 
aquellas personas que cumplían con las siguientes condiciones: personas sanas, 
con padres y abuelos nacidos en México. 
3.3 EXTRACCIÓN DE DNA 
 Se obtuvo el DNA por el método de fenol-cloroformo modificado (• Maniatis, 
1989). La muestra de l eucocitos se suspendió con 500µL de b uffer TE10:20Mm 
(Tris 10mM y EDTA 20mM) inmediatamente después de sacarla del congelador (-
20°C). Después, se agregaron 2ml de buffer de extracción (Tris 10mM pH 8, EDTA 
20mM pH 8, SDS 0.5%), agitando el tubo por inversión durante unos minutos y se 
dejó una noche en baño maría con agitación a 50°C. después, se adicionaron 2ml 
de fenol frío, agitando el tubo por inversión durante 5 minutos y posteriormente se 
agregaron 2ml de c loroformo con alcohol isoamílico (24:1) manteniendo la 
agitación por inversión durante 5 minutos. 
 La fase acuosa se recuperó por centrifugación a -5°C y 3500 rpm durante 
15 minutos y se agregó un volumen de acetato de potasio 1.5M pH 4 agitando por 
inversión. Adicionalmente se agrega un volumen de isopropanol o dos volúmenes 
de etanol absoluto frío. Se tomó la hebra de DNA mediante “spooling” usando una 
 
36 
 
pipeta Pasteur estéril, se lavó la muestra con 2 o 3m l de etanol al 70% frio y se 
decantó. Para evitar que el pellet tuviera residuos de etanol y que interfiriera con 
los ensayos de P CR, se secó a 50°C y se resuspendió en 5ml de buffer 
TE10:0.1mM (Tris 10mM, EDTA 0.1mM) dejando el tubo a baño maría a 50°C por 
15 horas. Para fines experimentales se tomó una alícuota de 200µl y por último el 
tubo se almacenó a –20°C (• Maniatis, 1989). 
3.4 CUANTIFICACIÓN DEL DNA AISLADO. 
 Se diluyó la muestra de DNA con buffer TE10:0.1mM (Tris 10mM, EDTA 
0.1mM) a una relación 1:40 y se realizaron dos mediciones con un 
espectrofotómetro de ul travioleta-visible modelo Camspec M350 de doble haz de 
luz a dos longitudes de onda, la primera a 260 y la segunda a 280nm. Tomadas 
las lecturas, se procedió a c alcular la concentración de la muestra y la 
determinación de pureza del DNA, estimadas mediante la relación OD260:OD280 
(Maniatis, 1989). 
3.5 CALIDAD E INTEGRIDAD DEL DNA 
 El análisis de c alidad e integridad del DNA se hizo usando un gel de 
agarosa y utilizando como revelador bromuro de é tidio (0.5µg/ml); el límite de 
detección de DNA fue de 10ng, capacidad de r esolución inferior a l os 25 kpb (•
 Maniatis, 1989); La observación de una o varias bandas e inclusive un 
barrido de ellas es un indicativo de la presencia y del estado del material genético 
además de verificar que no estuviera contaminadas con el RNA ribosomal. 
 
37 
 
3.6 PROCEDIMIENTO DE AMPLIFICACIÓN DE CYP3A4*2 POR 
ENSAYOS DE PCR-RFLP´S 
 Se diseñaron un par de oligonucleótidos mediante el análisis de l a 
secuencia del gen CYP3A4 que va desde el exón 1 (ATG codón de inicio) al exón 
13, dando un t otal de 26, 502 pb, según la base de dat os del Gene Bank 
(AF209389). Para amplificar la región codificadora exón 7 de CYP3A (localizada 
en la posición 77607 a 77755 del LOCUS AF280107), se usaron los primers 
ORC37 y ORC38, de estos iniciadores se obtuvo un producto de amplificación de 
451pb. 
Tabla 8.-Primer usados exón 7 de CYP3A4*2. 
Exón Oligonucleótido Secuencia Longitud del 
amplicón 
esperada 
Temperatura de 
alineamiento del 
fragmento 
7 ORC 37 F (F) 5’-ATTTTCCACATCTTTCTCCACTCA-3’ 451 pb 52°C 
7 ORC 38 R (R)5’-GAATAGGCAAATCCATAGAGGCA-3’ 451 pb 52°C 
(F): forward primer 
(R): reverse primer 
3.6.1CONDICIONES DE AMPLIFICACIÓN 
 La amplificación se realizó mediante las siguientes acciones: Las mezclas 
para PCR (20µl) se hicieron en una placa de 96 pozos, de fondo plano, con agua 
Milli Q (filtrada y esterilizada), 2mM de d NTP’s (USB®), buffer para PCR 10X 
(500mM Tris pH 8.3, 2.5mg/ml BSA, 20mM MgCl2, 5% ficol, 1mM rojo de 
cresol)*1(IT®), 5µM de oligonucleotidos (forward: ORC37 y reverse: ORC38, ver 
Tabla 1)*1 (Invitrogen ®), 5 U de Taq polimerasa*1 (Promega®) y DNA genómico 
(100-200ng). Cada una de las mezclas fue homogenizada en su respectivo pozo 
 
38 
 
con ayuda del microaspirador y dispensador. Posteriormente la muestra se 
deposita con un inserto en el centro de un capilar de vidrio (capacidad para 30µl), 
se sellan ambos extremos del capilar con el uso de un m echero y se colocan 
dentro de los módulos que se encuentran en la tapa del termociclador. Una vez 
colocadas las muestras dentro de la cámara del termociclador Rapid Cycler IT®, 
se programa con el Link 05 con la siguiente secuencia de instrucciones: 
Link 05 (H02-C07-C08-H03) 
Donde: 
a) H02: 94°C 30s 
b) C07: 94°C 5s – 52°C 0s – 72°C 1min – 5 ciclos, pendiente 9.9 °C/s 
c) 08: 94°C 0s – 52°C 0s – 72°C 1min – 35 ciclos, pendiente 9.9 °C/s 
 Cuyas condiciones de reacción fueron las siguientes: temperatura inicial de 
desnaturalización a 94°C durante 30 s egundos, seguido por un et apa de 
desnaturalización a 9 4°C por 5 s egundos, una temperatura de alineamiento de 
52°C por 0 segundos y una extensión a 72°C por 1 minuto durante 5 c iclos con 
una velocidad de cambio de temperatura de 9.9 °C/s. A continuación se adicionó 
un periodo similar al anterior pero disminuyendo el tiempo de desnaturalización a 0 
segundos y aumentado a 35 Ciclos. El último ciclo fue seguido por un paso extra 
de extensión a 72°C por 5minutos. Una vez completado el ciclo, se removieron los 
capilares y se verificó que la muestra no se hubiera evaporado. Posteriormente se 
hizo una abertura en am bos extremos del capilar con un cortador de zafiro, se 
 
39 
 
introdujo el microaspirador/dispensador y la muestra fue depositada en un tubo 
eppendorf (nuevo y estéril). 
 El análisis del producto de PCR de 451pb (5µl de la reacción),