Επίδραση της μεταβολής της πρωτεϊνικής σύνδεσης της λιδοκαΐνης προκαλούμενης από την παρουσία διφαινυδραμίνης και κλονιδίνης

Abstract

Binding of drugs to protein – carriers, enzymes and receptors determines their pharmacokinetic and pharmacodynamics properties. Proteins bound to drugs represent a silent depot and only the unbound – free fraction is pharmacologically active. Displacement of a drug from its binding sites may increase its free fraction and possibly enhance its pharmacologic effect or toxicity. The aim of the present study was to investigate a) the influence of diphenhydramine - lidocaine co-administration on lidocaine protein binding to Wistar rat maxillofacial tissues (incubated in NaCl 0,9%) and serum and b) the influence of clonidine - lidocaine co-administration on lidocaine protein binding to rat serum, maxillofacial tissues and heart. Moreover the possible pharmacodynamic effect of clonidine co-administration in heart function was investigated.Diphenhydramine – lidocaine experiment: 28 Wistar rats divided into 4 groups Ι, ΙΙ, ΙΙΙ and ΙV received lidocaine mixture (C14 labeled and unlabeled) in the masseter muscle. Groups II and IV received diphenhydramine per os 2 hours before lidocaine administration. The animals were sacrificed 15 (groups I and II) and 30 (groups III and IV) minutes after lidocaine administration. Free lidocaine fraction was determined in serum and tissues' incubation medium via ultrafiltration and the use of β-counter. Free lidocaine fraction in serum and tissues was increased when diphenhydramine was co-administered. The observed enhancement was statistically significant in serum, masseter muscle and mandibular bone at 15 minutes and in serum at 30 minutes after initial lidocaine administration.Clonidine – lidocaine experiment: 32 Wistar rats divided into 4 groups Ι, ΙΙ, ΙΙΙ and ΙV received lidocaine mixture, as described above. Groups II and IV received clonidine intramuscularly after lidocaine administration. Left ventricular ejection fraction and heart rate were calculated. Heart function was again evaluated in groups I and II 15 minutes after drug administration and rats were then sacrificed. In groups III and IV heart function evaluation and animal sacrifice took place 30 minutes after initial drug administration. Free lidocaine fraction in serum, masseter, mandible and heart samples was estimated. Free lidocaine levels were significantly increased in serum and the examined tissues. No statistically significant difference was noticed among groups concerning ejection fraction and heart rate estimations.Free lidocaine fraction increase, in the presense of cationic molecules diphenhydramine and clonidine, is attributed to a competition concerning their binding affinity to alpha-1-acid glycoprotein and tissue proteins.Clonidine co-administration in the dosage used in the present study does not influence heart pharmacodynamics parameters.

Η σύνδεση των φαρμάκων με πρωτεΐνες – μεταφορείς, ένζυμα και υποδοχείς καθορίζει σημαντικά την φαρμακοκινητική και φαρμακοδυναμική τους. Οι πρωτεΐνες συνδεόμενες με τα φάρμακα παίζουν ρόλο σιωπηλής αποθήκευσης και μόνο το ασύνδετο - ελεύθερο φάρμακο είναι δραστικό. Η εκτόπιση ενός φαρμάκου από τις πρωτεΐνες σύνδεσής του οδηγεί στην αύξηση της συγκέντρωσής του και σε ενδεχόμενη ενίσχυση της φαρμακολογικής δράσης ή τοξικότητας.Σκοπός της παρούσας εργασίας ήταν να ερευνηθούν: α) η επίδραση της συγχορήγησης διφαινυδραμίνης - λιδοκαΐνης στην πρωτεϊνική σύνδεση της λιδοκαΐνης σε ιστούς της στοματογναθικής περιοχής (επωασμένους σε NaCl 0,9%) και στον ορό του αίματος επιμύων Wistar και β) η επίδραση της συγχορήγησης κλονιδίνης - λιδοκαΐνης στην πρωτεϊνική σύνδεση της λιδοκαΐνης στους παραπάνω ιστούς και στον ορό, καθώς και στον καρδιακό μυ. Επιπλέον διερευνήθηκε η πιθανή φαρμακοδυναμική επίδραση της συγχορήγησης κλονιδίνης - λιδοκαΐνης στην καρδιακή λειτουργία.Πείραμα διφαινυδραμίνης - λιδοκαΐνης: 28 επίμυες Wistar, διαιρεμένοι σε 4 ομάδες Ι, ΙΙ, ΙΙΙ και ΙV έλαβαν μίγμα ψυχρής και επισημασμένης με C14 λιδοκαΐνης ενδομυικά στον μασητήρα. Στις ομάδες ΙΙ και ΙV προηγήθηκε χορήγηση διφαινυδραμίνης per os 2 ώρες πριν τη χορήγηση της λιδοκαΐνης. Τα πειραματόζωα των ομάδων Ι και ΙΙ θυσιάστηκαν 15 λεπτά, ενώ των ομάδων ΙΙΙ και ΙV 30 λεπτά μετά τη χορήγηση του αναισθητικού. Προσδιορίστηκε το ελεύθερο κλάσμα της λιδοκαΐνης μέσω υπερδιήθησης στον ορό και στο υγρό επώασης ιστών με τη χρήση β-counter. Παρατηρήθηκε αύξηση του ελεύθερου κλάσματος της λιδοκαΐνης στον ορό και στους ιστούς παρουσία διφαινυδραμίνης, στατιστικά σημαντική στον ορό, τον μασητήρα και τη γνάθο στα 15 λεπτά και στον ορό στα 30 λεπτά.Πείραμα κλονιδίνης - λιδοκαΐνης: 32 επίμυες Wistar, διαιρεμένοι σε 4 ομάδες Ι, ΙΙ, ΙΙΙ και ΙV έλαβαν μίγμα λιδοκαΐνης ως ανωτέρω. Στις ομάδες ΙΙ και ΙV χορηγήθηκε αμέσως μετά κλονιδίνη ενδομυικά. Υπολογίστηκε το κλάσμα εξώθησης της αριστερής κοιλίας και ο καρδιακός ρυθμός. Oι ομάδες Ι και ΙΙ μετά τον επανέλεγχο της καρδιακής λειτουργίας 15 λεπτά μετά τη χορήγηση των φαρμάκων θυσιάστηκαν, ενώ η ίδια διαδικασία επανελήφθη στις ομάδες ΙΙΙ και ΙV στα 30 λεπτά. Προσδιορίστηκε, ομοίως, το ελεύθερο κλάσμα της λιδοκαΐνης ορού, μασητήρα, γνάθου και καρδιακού μυός. Το ελεύθερο κλάσμα λιδοκαΐνης ορού, μασητήρα, γνάθου και καρδιακού μυός με την παρουσία κλονιδίνης, αυξήθηκε στατιστικά σημαντικά χωρίς παράλληλη μεταβολή στο κλάσμα εξώθησης και τον καρδιακό ρυθμό.Η παρατηρούμενη αύξηση της λιδοκαϊνης σε συγχορήγηση των κατιονικών μορίων διφαινυδραμίνης και κλονιδίνης αποδίδεται στη συναγωνιστική τους σύνδεση ( - συγγένεια) με την α1-όξινη γλυκοπρωτεΐνη, αλλά και με τις πρωτεΐνες των ιστών. Η συγχορήγηση κλονιδίνης δεν φαίνεται να ασκεί επίδραση στις φαρμακοδυναμικές παραμέτρους της καρδιάς στις δοσολογίες της παρούσας μελέτης.