En la década de los 50 se observó como se encontraban pigmentos en células hepáticas:  “cito-cromo”. Omura y Sato en 1964 identificaron la naturaleza homoproteica de este  pigmento, unido al CO, con pico de absorción en el espectro UV a 450 nm (pico de Scoret).  A la hemoproteina se la denominó: “citocromo p-450 (P de pigmento y 450 de absorción en UV).

El citocromo p450 (CYP o CIP) es una familia de hemoproteínas que se encuentran en  bacterias, archaea y eucariotas. Estas proteínas usan sustratos exógenos y endógenos en las reacciones enzimáticas. La reacción más común es una reacción monooxigenasa:

RH +  O2  + 2H  +  2e ———–ROH  +  H20

RH: sustrato orgánico

Los CYP son proteinas asociadas membranas plasmáticas, mitocondrial y retículo endoplasmático donde hay una gran actividad metabólica. Metabolizan bastantes “drogas-sustratos” o componentes tóxicos del organismo. También interaccionan en la síntesis de hormonas, colesterol o vitamina D3.

El desarrollo de productos químicos hace que aumenten los Xenobióticos: compuestos de naturaleza química ( naturales- alcaloides-, contaminantes ambientales o compuestos químicos de síntesis) que llegan a las células y tejidos de nuestro organismo ingeridos, inhalados o por la piel). Son compuestos de naturaleza lipofílica atravesando así las membranas pasando al  interior de las células y uniéndose a otros compuestos lipofílicos. El citocromo p450 convierte a los xenobióticos en moléculas más polares, más hidrosolubles, más fácilmente excretables, evitando la muerte celular.

La gran importancia en farmacología se debe a la aparición de “sobredosis” por inhibición enzimática: si un fármaco inhibe la enzima que degrada un segundo fármaco, en presencia de  ambos el segundo fármaco aumenta sus niveles en sangre. También puede suceder que este por debajo de los niveles terapéuticos el segundo fármaco si el primero produce inducción.

Plantas y frutas naturales también producen “sobredosis”, así el zumo de pomelo contiene furanocumarinas que inhiben el citocromo p450, bajando la degradación del fármaco, teniendo niveles altos en sangre. Este efecto fue descubierto en 1989 por el Dr. Bailey DG. Durante  un experimento para probar el efecto del alcohol sobre felodipino (un calcio antagonista hipotensor). Se utilizó zumo de pomelo como suplemento para enmascarar el sabor del etanol, los  sujetos que tomaron felodipino + zumo de pomelo presentaban hipotensión y taquicardia, presentando concentraciones de felodipino en sangre 5 veces superior a lo normal.

No se trata de un enzima único se han identificado 2000 isoformas diferentes. Tienen una baja especificidad estos enzimas, metabolizando un número ilimitado de sustratos, principalmente  a través de oxidación, pero también de reducción e hidrólisis.

Acelera la eliminación de fármacos, también activa toxinas o precarcinógenos.

Pueden identificarse los p450s en cuatro clases, en función de cómo acceden los electrones  desde el NADPH hasta el centro catalítico del enzima, son proteínas que requieren donadores   de electrones:

Clase I : FAD reductasa + fenidoxina

Clase II: FAD/FMN reductasa cadena corta

Clase III: autosuficientes

Clase IV: NAD (P)H

En 1987 se estableció la nomenclatura de los p450, se denominaron empezando por la letra A  con una homología en la secuencia de aminoácidos del 55%, luego dentro de la subfamilia   los enzimas individuales se designan por números empezando por el 1:

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1                                                        2                                                   3

1A1   1B

1A2

CYP1A1, CYP1A2

Para sintetizar esta superfamilia de enzimas en la naturaleza, se necesitan 2000 genes incluidos en 200 familias diferentes.

En el hombre se han secuenciado 57 genes y 47 pseudogenes pertenecientes a 18 familias.