Functional identification of cytochrome P450 enzymes involved in AFB1 in vitro biotransformation using prototype substrates and specific human CYP450 inhibitors in four poultry species: chicken, turkey, duck and quail

Las aflatoxina B1 (AFB1) es un metabolito secundario producido por algunas cepas de Aspergillus flavus y Aspergillus parasiticus que crecen sobre diferentes tipos de granos utilizados en alimentación de animales de granja. Al momento de ser ingeridas estas toxinas son metabolizadas por un tipo de enzimas llamadas citocromo P450 (CYP450), una familia de enzimas relacionadas con la biotransformación de productos endógenos y xenobióticos. El producto de biotransformación es una molécula altamente reactiva conocida como AFB1-8,9-epóxido (AFBO). Este producto es capaz de reaccionar con proteínas y ADN produciendo efectos citotóxicos y mutagénicos respectivamente. Esto se ve representado en problemas en la salud animal en general. Con este estudio se busca determinar el fundamento bioquímico de la diferente susceptibilidad a la AFB1 en diferentes especies aviares comerciales como pollos, pavos, patos y codornices. El proyecto investiga las diferencias cualitativas y cuantitativas del metabolismo fase I de la aflatoxina B1 (producción de AFBO) y busca determinar si existe relación entre el metabolismo de la aflatoxina y los efectos observados in vivo. Los alcances del proyecto incluyen la generación de información básica sobre el metabolismo fase I de la aflatoxina en aves lo cual permitirá realizar la selección genética de aves resistentes a la aflatoxina así como el posible control de la toxicosis mediante la manipulación de las enzimas responsables de su metabolismo. Los resultados apuntan a la presencia de ortólogos CYP1A1 y 2A6 humanas fuertemente involucradas en la producción de la forma epóxido de la aflatoxina. / Abstract. Aflatoxin B1 (AFB1) is a secondary metabolite produced by some Aspergillus flavus and Aspergillus parasiticus strains that grow on different kinds of feedstuff. When ingested, this toxin is metabolized by a group of enzymes called cytochrome P450 (CYP450), a family of enzymes related with endogen and xenobiotic compounds biotransformation. AFB1 biotransformation product is known as AFB1-8,9-epoxide (AFBO), a molecule able to strongly react with proteins and DNA producing cytotoxic and genotoxic effects and causing problems in animal health. The aim of this study is determine biochemical basis of differential sensitivity against AFB1 between poultry species as chicken, turkey, duck and quail. This project evaluates quantitative and qualitative differences in phase I metabolism of AFB1 (AFBO production) and searches for relations between AFB1 metabolism and in vivo consequences. The scope of this research is to generate new information about poultry AFB1 phase I metabolism to genetically select resistant poultry and control aflatoxicosis by manipulating CYP450 avian orthologs. Results lead to the presence of CYP1A1 and 2A6 orthologs strongly related with production of AFBO.Maestrí