5.2: Réactions oxydatives de phase I : aperçu

La biotransformation de phase I, ou fonctionnalisation, est un processus chimique crucial qui convertit les médicaments et autres xénobiotiques en formes plus solubles dans l’eau, facilitant ainsi l’expulsion de l’organisme. Il implique des réactions oxydatives, réductrices et hydrolytiques qui ajoutent ou dévoilent des groupes fonctionnels polaires sur des substrats lipophiles. Les principaux acteurs des réactions de phase I sont les oxydases à fonctions mixtes. Situées dans les microsomes des cellules hépatiques, ces enzymes effectuent principalement le métabolisme des médicaments. Ils ont besoin d’oxygène moléculaire et de l’agent réducteur NADPH (nicotinamide, adénine, dinucléotide, phosphate, hydrogène) pour déclencher l’oxydation du substrat.

Les réactions oxydatives peuvent se produire à différents points de carbone de la molécule médicamenteuse, aboutissant à l’introduction d’hydroxyle, de carbonyle ou d’autres groupes fonctionnels polaires. Par exemple, l’oxydation des atomes de carbone aromatiques peut transformer la phénytoïne en p-hydroxyphénytoïne. L’oxydation des atomes de carbone aliphatique, comme on le voit dans le métabolisme de l’éthanol, donne des alcools ou des acides carboxyliques. Les composés contenant de l’azote comme la codéine peuvent subir diverses transformations, y compris la N-déméthylation, conduisant à la morphine. Les composés contenant du soufre, tels que l’oméprazole, peuvent être convertis en sulfoxydes ou en sulfones. Enfin, l’oxydation des fonctions alcool, carbonyle et acide peut conduire à la formation d’aldéhydes, de cétones ou d’acides carboxyliques.

Ces réactions sont essentielles pour le métabolisme des médicaments, améliorant l’hydrophilie et favorisant une élimination plus facile. Ils facilitent également la formation de métabolites actifs ou détoxifient les composés nocifs. En résumé, les réactions de biotransformation oxydative de phase I sont indispensables pour assurer l’utilisation sûre et efficace des médicaments dans l’organisme.