Φαρμακοκινητικές αλληλεπιδράσεις φαρμάκων με φυτοθεραπευτικά σκευάσματα

Abstract

Herbal medicinal products (HMPs) are trade products that consist of one or more phytochemical compounds or one or more plant materials. The HMPs are characterised and market distributed as dietary supplements or Complementary and Alternative Medicines (CAM). The concomitant use of HMPs and prescribed medications from patients is of wide concern in clinical practice, since their concurrent administration with drugs can affect the safety and efficacy profiles of prescribed medications. The aim of this study had been to investigate the potential and clinical significance of pharmacokinetic interactions of drugs with trade herbal preparations. The study focused on the efflux activity of P-glycoprotein (P-gp) which plays a significant role in the absorption and the metabolism of drugs mediated from cytochromes P-450 (CYPs). The effects of trade herbal preparations on P-gp function in Caco-2 cell monolayers were investigated by measuring the apparent permeability coefficient of Rhodamine-123. The metabolic activity mediated by recombinant CYPs was investigated by measuring the metabolism of probe drugs such as phenacetin through CYP1A2, S-warfarin through CYP2C9 and dextromethorphan through both CYP2D6 and CYP3A4. To this respect SIM GC/MS and HPLC/UV analytical methods were developed and validated in order to quantify the probe substrates and their metabolites. The in vitro observations were further estimated with the Simcyp® population-based pharmacokinetic simulator in an attempt to estimate the clinical significance of the in vitro data and lead to an in vivo study investigating the possible pharmacokinetic interactions with losartan a substrate of both P-gp and the cytochromes P-450 CYP2C9 and CYP3A4. The trade herbal products which were chosen to this study were Agnus castus, Aloe vera, Artichoke, Crocus sativus, Evening primrose oil, Ginseng, Guarana, Hawthorn, Hedera helix, Horse chestnut, Lobelia, Rhodiolarosea and Senna. The results from incubations with Caco-2 and recombinant CYPs showed that Rhodiola rosea, Artichoke, Agnus castus, Ginseng and Senna were found to be the most potent regarding the inhibition of P-gp and CYP-metabolism. The results from the Simcyp® revealed that Rhodiola rosea and Artichoke could be candidates for in vivo clinical studies. An in vivo pharmacokinetic study in rabbits regarding the interaction of losartan and Rhodiola rosea confirmed the estimation from the in vitro results and Simcyp® simulations.

Τα φυτοθεραπευτικά σκευάσματα (φυτικά φαρμακευτικά προϊόντα) αποτελούν σκευάσματα τα οποία περιέχουν ως συστατικά ενώσεις φυτικής προέλευσης ή τμήματα φυτικού υλικού. Τα φυτοθεραπευτικά σκευάσματα χαρακτηρίζονται και διατίθενται ως συμπληρώματα διατροφής ή σκευάσματα συμπληρωματικών - εναλλακτικών θεραπειών. Τα τυποποιημένα φυτικά φαρμακευτικά προϊόντα γενικά χαρακτηρίζονται ως ασφαλή σκευάσματα, παρόλα αυτά, η ταυτόχρονη χρήση τους κατά τη λήψη συμβατικής θεραπευτικής αγωγής από ασθενείς πρέπει να λαμβάνεται υπόψη για την αποφυγή πιθανών προβλημάτων όσον αφορά την αποτελεσματικότητα και την ασφάλεια των λαμβανόμενων συμβατικών φαρμάκων. Σκοπός της παρούσας διατριβής ήταν να μελετήσει τo ενδεχόμενο πρόκλησης φαρμακοκινητικών αλληλεπιδράσεων μεταξύ φαρμάκων και τυποποιημένων φυτοθεραπευτικών σκευασμάτων καθώς και να εκτιμήσει την κλινική σημασία τους. Η μελέτη επικεντρώθηκε στην εκκριτική λειτουργία της Ρ-γλυκοπρωτεΐνης (P-gp), η οποία διαδραματίζει σημαντικό ρόλο στην απορρόφηση φαρμάκων από το έντερο καθώς και στο μεταβολισμό από τα κυτοχρώματα Ρ-450 (CYPs) τα οποία παίζουν σημαντικό ρόλο στο μεταβολισμό των φαρμάκων. Η επίδραση των φυτοθεραπευτικών εκχυλισμάτων μελετήθηκε όσον αφορά την εκκριτική λειτουργία της Ρ-γλυκοπρωτεΐνης στα Caco-2 κύτταρα εκτιμώντας το φαινόμενο συντελεστή διαπερατότητας της ροδαμίνης-123. Η μεταβολική δραστηριότητα των ανασυνδυασμένων CYPs μελετήθηκε με τη χρήση προτύπων φαρμάκων όπως της φαινακετίνης από το CYP1A2, της S-βαρφαρίνης από το CYP2C9 και της δεξτρομεθορφάνης από το CYP2D6 και CYP3A4. Για την ποσοτικοποίηση των προτύπων ενώσεων και των μεταβολιτών τους αναπτύχθηκαν και επικυρώθηκαν αξιόπιστες SIM GC/MS και HPLC/UV βιοαναλυτικές μέθοδοι. Τα αποτελέσματα των in vitro πειραμάτων αναλύθηκαν περαιτέρω με την εφαρμογή της πλατφόρμας πληθυσμιακής φαρμακοκινητικής Simcyp® για να εκτιμηθεί η πιθανή κλινική σημασία των αποτελεσμάτων τα οποία θα αιτιολογούσαν τη διενέργεια μιας in vivo μελέτης φαρμακοκινητικής αλληλεπίδρασης μεταξύ ενός φυτοθεραπευτικού σκευάσματος και της λοσαρτάνης που αποτελεί υπόστρωμα της P-gp και μεταβολίζεται από τα CYP2C9 και CYP3A4. Τα τυποποιημένα φυτοθεραπευτικά σκευάσματα που επιλέχθηκαν να μελετηθούν στην παρούσα εργασία ήταν τα: Agnus castus, Aloe vera, Artichoke, Crocus sativus, Evening primrose oil, Ginseng, Guarana, Hawthorn, Hedera helix, Horse chestnut, Lobelia, Rhodiolarosea and Senna. Τα αποτελέσματα των επωάσεων με τα Caco-2 κύτταρα και τα ανασυνδυασμένα CYPs έδειξαν ότι τα φυτοθεραπευτικά σκευάσματα Rhodiola rosea, Artichoke, Agnus castus, Ginseng και Senna επηρέασαν περισσότερο από όλα την εκκριτική λειτουργία της P-gp και το μεταβολισμό μέσω των CYPs. Τα αποτελέσματα από το Simcyp® έδειξαν ότι τα σκευάσματα της Rhodiola rosea και του Artichoke παρουσίασαν το μεγαλύτερο ενδιαφέρον για περαιτέρω διερεύνηση σε επίπεδο κλινικών μελετών για πιθανές φαρμακοκινητικές αλληλεπιδράσεις με φάρμακα που αποτελούν υποστρώματα της P-gp και των CYPs. Η in vivo φαρμακοκινητική μελέτη που διερεύνησε την αλληλεπίδραση της λοσαρτάνης με το σκεύασμα της Rhodiola rosea επιβεβαίωσε σε ένα βαθμό τα in vitro αποτελέσματα και τις εκτιμήσεις από το Simcyp®.