Inter-Individual Variability of Cytochrome P450 2A6 Activity in Javanese Smokers’ Urine

Abstract

Nicotine, the active compound on cigarette,was a compound that responsible to smoking addiction. Therate of nicotine metabolism is hypothesized to be a determinant of how much a person smokes. That is,rapid metabolizers would be expected to smoke more than slow metabolizers. Nicotine is metabolizedextensively by the liver enzyme cytochrome P450 2A6, primarily to cotinine. Cotinine then metabolizedby cytochrome P450 2A6 to 3’-hydroxycotinine. The ratio of metabolite to parent (i.e., 3OH-Cot/Cot)would be expected to reflect CYP2A6 activity. The ratio of 3OH-Cot/Cot in the 50 urine smokers wasmeasured by HPLC method with an C8 fully endcapped residual silanol-type column coupled and UVdetection with liquid-liquid extraction. All of the subject had been genotyped as CYP2A6*1/*4. Uponcompletion of the study, the CYP2A6 activity determined by ratio 3OH-Cot/Cot were between 0.01-0.93.There were 84% of subject identified as slow metabolizer and only 16% of subject identified as fastmetabolizer.The ratio of 3OH-Cot/Cot was positively correlated with the number of cigarettes smokedper day (r = 0.327, p = 0.020). This finding supports the hypothesis that the rate of nicotine metabolismis a determinant of the level of cigarette consumption and supports the use of the 3OH-Cot/Cot ratio asa non-invasive marker of nicotine metabolism. Abstrak Nikotin, senyawa utama dalam rokok, merupakan senyawa yang dianggap paling bertanggung jawab pada ketergantungan rokok. Kecepatan metabolisme nikotin diduga merupakan salah satu faktor yang menentukan jumlah rokok yang dihisap oleh seorang perokok. Oleh karena itu, jumlah rokok yang dihisap oleh seorang pemetabolisme cepat akan lebih banyak dibanding dengan pemetabolisme lambat. Nikotin dalam tubuh akan dimetabolisme oleh enzim sitokrom P450 2A6 menjadi kotinin, dimana kotinin selanjutnya akan diubah menjadi 3’-hidroksikotinin. Rasio 3’-hidroksikotinin terhadap kotinin (3OH-Cot/Cot) menunjukkan aktifitas sitokrom P450 2A6. Rasio 3OH-Cot/Cot dari 50 urin sampel perokok ditentukan dengan metode Kromatografi Cair Kinerja Tinggi HPLC menggunakan kolom C8 fully endcapped residual silanol , detektor UV serta menggunakan ekstraksi cair-cair. Semua subjek uji yang terlibat pada penelitian ini telah diidentifikasi mempunyai genotipe CYP2A6*1/*4. Aktivitas enzim CYP2A6 yang ditunjukkan dengan rasio 3OH-Cot/Cot pada penelitian ini berada pada rentang 0,10-0,93. Sebanyak 84% subjek uji teridentifikasi sebagai slow metaboliser dan hanya sebanyak 16% subyek uji yang teridentifikasi sebagai fast metaboliser . Terdapat hubungan yang positif antara rasio 3OH-Cot/Cot dengan jumlah rokok yang dihisap perhari (r = 0,327, p = 0,020). Hasil penelitian ini mendukung hipotesis yang menyatakan bahwa kecepatan metabolisme nikotin merupakan salah satu yang menentukan jumlah rokok yang dihisap oleh seorang perokok serta mendukung penggunaan rasio 3OH-Cot/Cot sebagai penanda kecepatan metabolisme nikotin.