APAP Maksatoksisuus terapeuttisten annosten jälkeen

Parasetamoli (asetaminofeeni, APAP) on kaikkialla oleva kipulääke ja kuumetta alentava lääke, jota on saatavana maailmanlaajuisesti lukuisissa käsikauppa- ja reseptilääkkeissä. Yliterapeuttisilla annoksilla APAP on hyvin kuvattu hepatotoksinen aine ja merkittävä kansanterveysongelma, koska 30 000 sairaalahoidon arvioidaan liittyvän APAP-lääkeaineperäiseen maksavaurioon (DILI) joka vuosi Yhdysvalloissa. APAP on todellakin yleisin akuutin maksan vajaatoiminnan (ALF) syy Yhdysvalloissa ja Euroopassa, ja sen arvioitu kokonaiskuolleisuus on 28 %. Puolet APAP-yliannostuksista on tahatonta, ja potilaiden heikko kyky tunnistaa APAP-tuotteita on dokumentoitu. Sairaaloissa 1 % kaikista lääkeresepteistä on sisältänyt yliannostetun APAP-reseptin, mikä korostaa tarvetta lisätä tietoisuutta tahattomasta APAP-yliannostuksesta.

Suositellulla terapeuttisella annoksella 4 g/d APAP katsotaan yleensä turvalliseksi. APAP:n terapeuttisen annostelun ja alaniiniaminotransferaasin (ALT) nousun välillä on kuitenkin osoitettu yhteyttä. Itse asiassa jopa 1/3 terveistä vapaaehtoisista, joita hoidettiin terapeuttisilla APAP-annoksilla, koki 3-kertaisen ALAT-arvon nousun (jopa 14-kertaiseksi) 3 päivän hoidon jälkeen enintään 11 ​​päivän ajan. Nämä tulokset vahvistettiin ei-juovilla potilailla. Monikansallinen tapauspopulaatio SALT-tutkimus raportoi 81 ALF-tapausta (49 Ranskassa), jotka johtivat siirtoon APAP-altistuksen jälkeen ilman yliannostusta kolmen vuoden seurannan aikana, ja ei-yliannostus APAP liittyi 2x korkeampaan ALF-tapaukseen kuin tulehduskipulääkkeisiin. Yhdysvalloissa 17 % APAP:n aiheuttamasta ALF:stä ilmoitettiin 41 kuukauden aikana APAP-annoksella, joka oli pienempi kuin 4 g/vrk.

Aliravitsemus riskitekijänä Jotkut kirjoittajat ovat ehdottaneet, että APAP:n terapeuttiset annokset voivat olla maksatoksisia aliravitsemuksen ja alhaisen ruumiinpainon sekä kroonisen alkoholinkäytön ja sytokromeja P450:tä (CYP) indusoivien lääkkeiden yhteydessä. Koska glutationi (GSH) syntetisoidaan kolmesta aminohaposta (aa) (Cys, Glu ja Gly), proteiinin tai aa:n puutos voi johtaa GSH:n ehtymiseen. Rotilla paasto liittyi lisääntyneeseen APAP:n maksatoksisuuteen maksan GSH:n laskun seurauksena, ja 16 tunnin paastojakso riitti tyhjentämään GSH-varastoja. GSH-tasojen on osoitettu alentuneen anoreksiasta kärsivillä naispotilailla verrokkeihin verrattuna, ja GSH-tasojen ja BMI:n välillä havaittiin positiivinen korrelaatio. Pieni retrospektiivinen tutkimus (n=10) osoitti, että vakavaa maksatoksisuutta kohtalaisen APAP-annoksen (4–10 g/vrk) jälkeen edelsi 80 %:ssa tapauksista aliravitsemus. On julkaistu useita tapausraportteja vakavasta maksatoksisuudesta (joissakin tapauksissa kuolemaan johtanut) terapeuttisten APAP-annosten jälkeen aliravituilla aikuisilla. Lapsiväestössä ALF-tapauksia raportoitiin terapeuttisten APAP-annosten jälkeen virusinfektion ja heikon ravitsemustilan jälkeen. Mikään hyvin suoritettu tutkimus ei kuitenkaan ole pyrkinyt arvioimaan aliravitsemuksen vaikutusta APAP:n terapeuttisten annosten toksisuuteen.

FDA:n asiantuntijat huomauttivat, että APAP:ia käytetään usein kakeksiapotilailla. Kakeksia on monimutkainen oireyhtymä, jolle on tunnusomaista useat homeostaattiset häiriöt, mukaan lukien progressiivinen tahaton painonpudotus, johon liittyy kuihtumista, varhaista kylläisyyttä, heikkoutta ja anoreksiaa. Kakeksiaan liittyy laaja kirjo kliinisiä sairauksia. Aliravitsemuksen esiintyvyys on havaittu 20–29 prosentilla sairaalahoidossa olevista potilaista Euroopassa ja 33 prosentilla leikkausosastoilla. Pickering et ai. osoitti, että APAP-aineenvaihdunta siirtyy kohti toksisia oksidatiivisia reittejä suuren aorttaleikkauksen jälkeen, mikä viittaa siihen, että kyseiset potilaat voivat olla erityisen herkkiä. Lääkkeiden kulutustiedot osoittavat myös, että APAP:n käyttöaste on korkea leikkauksen jälkeen. British National Formulary on suositellut maksimiannokseksi 60 mg/kg IV APAP aikuisille, joiden paino on alle 50 kg, ja 3 g/vrk IV kroonisessa aliravitsemuksessa tai nestehukassa. Yllättäen tällaista suositusta ei ole saatavilla suun kautta otettavalle APAP:lle, joka on yleisesti määrätty ravitsemustilasta riippumatta. On todennäköistä, että normaalille suositellulle annokselle toissijaiset maksavauriot ovat aliedustettuina, koska annosta ei pidetä liiallisena eikä sitä kuvata sellaiseksi kansainvälisissä kivunhallintaohjeissa. Ottaen huomioon APAP:n laajan käytön ja aliravitsemuksen yleisyyden leikkausosastoilla, on ratkaisevan tärkeää kliinistä merkitystä selvittää, altistaako aliravitsemus APAP:n aiheuttamalle maksatoksisuuteen suositellulla annoksella 4 g/vrk.

APAP:n maksatoksisuuden biomarkkeri:

APAP metaboloituu glukuronidaatiolla (55 %) ja sulfataatiolla (40 %). APAP:n metaboliitit erittyvät maksasta monilääkeresistenssiin liittyvien proteiinien avulla (36-38). Sytokromit P450 (CYP) 2E1, 3A ja 1A2 hapettavat APAP:n (5 %) erittäin reaktiiviseksi N-asetyyli-p-bentsokinoniksi (NAPQI), elektrofiiliseksi ja sytotoksiseksi metaboliitiksi, joka on vastuussa APAP:n maksatoksisuudesta.

Terapeuttisella annoksella APAP detoksifioituu yleensä nopeasti konjugoimalla GSH:n kanssa, poistuu maksasta ja erittyy virtsaan. Slattery et ai. ovat osoittaneet, että GSH:n ehtyminen alkaa välillä 0,5-3g APAP. Liiallisen APAP-saannin jälkeen sekä sulfonaatio- että glukuronidaatioreitit kyllästyvät hapettumisreitin hyväksi. Tämä johtaa suurten NAPQI-määrien muodostumiseen ja maksan GSH:n ehtymiseen. NAPQI sitoutuu kovalenttisesti makromolekyyleihin, reagoiden rikkiryhmien kanssa maksan proteiineissa ja on vastuussa histopatologisesta maksan sentrilobulaarisesta nekroosista periportaalista säästäen. N-asetyylikysteiini (NAC) on NAPQI:n poistaja. 24 tunnin sisällä yhdestä akuutista nielemisestä plasman APAP-pitoisuuksia käytetään ennustamaan maksatoksisuuden todennäköisyys ja NAC-vastalääkkeen tarve. Normogrammi ei kuitenkaan ole merkityksellinen potilaille, jotka ilmaantuvat myöhemmin kuin 24 tuntia nielemisen jälkeen tai kroonisen nielemisen jälkeen. Varhaisen ja helposti saatavilla olevan maksatoksisuuden merkkiaineen kehittäminen ja validointi olisi erityisen hyödyllistä suuremman riskin ja hauraissa populaatioissa APAP:n aiheuttaman maksatoksisuuden diagnoosin ja hallinnan parantamiseksi. Itse asiassa tunnistamattomilla APAP-maksotoksisuuden tapauksilla on huono ennuste, koska vastalääkkeen antamista ei aloiteta tai viivästyy. APAP sitoutuu kovalenttisesti proteiiniin NAPQI:n ja kysteiinitähteiden välisen reaktion seurauksena tuottaakseen APAP-CYS-proteiiniaddukteja. APAP:iin liittyvässä ALF:ssä APAP-CYS-adduktien huippupitoisuuksien osoitettiin korreloivan huippuaminotransferaasipitoisuuksien kanssa ja havaittiin 12 päivään asti nauttimisen jälkeen. 157 nuorella ja lapsella, joilla oli APAP-yliannostus, APAP-CYS-adduktien huippuarvot korreloivat maksan transaminaasien huippuarvojen, NAC-hoitoon kuluvan ajan ja riskin määrittämisen kanssa normogrammin avulla. On myös osoitettu, että APAP-CYS-pitoisuudet vaihtelivat altistuksen asteen mukaan ja APAP-CYS on spesifinen APAP-altistuksille. APAP-CYS:n suoraa havaitsemista täyspitkissä proteiineissa tai pitkissä polypeptideissä ei kuitenkaan suoritettu. Havaitseminen suoritettiin ei-spesifisellä endopeptidaasilla hajotuksen jälkeen. Siten tarkka additioasema ja modifioitujen proteiinien identiteetti ei ole tiedossa.

Kemiallisten aineiden sitoutuminen hemoglobiiniin ja plasmaalbumiiniin on hyvin tunnettu ilmiö ja useimmat reaktiivisten metaboliittien kautta toimivat kemikaalit muodostavat tällaisia ​​addukteja. Hemoglobiini ja albumiiniadduktit ovat helposti saatavilla verinäytteestä, ja niillä on hyvin määritelty elinikä korjauksen puuttumisen vuoksi. Äskettäin kuvattiin suoria proteiinianalyysiprotokollia, jotka perustuvat ehjien globiiniketjujen tai peptidien LC-MS/MS-analyysiin hemoglobiinin ja albumiiniadduktien analysoimiseksi. APAP-CYS-modifioidun albumiinin ja hemoglobiinin kliinistä käyttökelpoisuutta APAP:n maksatoksisuuden biomarkkereina arvioidaan ja verrataan transaminaasien, APAP:n, APAP-CYS:n ja metaboliittien seerumitasoon.

Mikrovesikkelit (MV:t) ovat vähitellen nousseet mahdollisiksi hedelmällisiksi biomarkkerin haltijoiksi. MV:t ovat kiertäviä vesikkelejä, jotka vapautuvat melkein kaikista solutyypeistä ja koostuvat valtavasta valikoimasta biomolekyylejä, kuten lähetti-RNA:ita, mikro-RNA:ita, proteiineja ja lipidejä. Mielenkiintoista on, että niiden koostumus liittyy niiden alkuperäiseen soluun, kudokseen tai elimeen, ja siihen vaikuttavat luovuttajasolun stimulaatio ja mikroympäristön muutokset. Tämä antaa heille "allekirjoituksia" fysiologisesta tilasta. MV:t vapautuvat veressä nopeasti ärsykkeen tai tilanmuutoksen jälkeen ja ovat siten mahdollisia varhaisia ​​fysiologisen tilan indikaattoreita, jotka sisältävät arvokasta tietoa sairauksien seurantaan. Tietyt molekyylit, jotka vapautuvat suoraan vereen hepatosyyttien MV:iden kautta, voivat sisältää mielenkiintoisia biomarkkeriehdokkaita parantamaan potilaan hoidon hallintaa APAP-myrkytysten jälkeen. Kvantitatiivisia proteomiikan strategioita käytetään uusien proteiinien biomarkkerien eristämiseen APAP:n aiheuttamaa hepatotoksisuutta varten MV:stä. Vaihtoehtoisesti kiertävien mikro-RNA:iden on osoitettu olevan tehokkaita potentiaalisia biomarkkereita useille sairauksille, mukaan lukien maksatoksisuus APAP-yliannostuksen jälkeen. Mikro-RNA:t ovat pieniä ~22 nt pitkiä ei-koodaavia säätelymolekyylejä, jotka vaikuttavat satojen geenien ilmentymistasoihin, jotka ovat stabiileja kiertävissä nesteissä. APAP-yliannostustapauksissa useat tutkimukset ovat osoittaneet, että maksaspesifisen miR122:n plasmapitoisuus korreloi ja jopa hieman edeltää klassisten maksatoksisuusmarkkerien pitoisuuksia veressä. Plasmasta ja MV:istä transkriptomista seulontaa käytetään mahdollisten uusien miRNA-ehdokkaiden tunnistamiseen APAP:n aiheuttaman maksatoksisuuden osalta.

Uusien biomarkkerien havaitseminen voi olla työläs prosessi, jota voidaan helpottaa käyttämällä äärimmäisiä näytteitä suodattimina, jotka tunnistavat tärkeimmät ehdokkaat joko proteiini- tai nukleiinihappotasolla. Tämän tutkimuksen yhteydessä äärimmäisiä näytteitä toimittaa kuusi potilasta, jotka saapuvat sairaalaan APAP-yliannostuksen jälkeen.

Herkkyyden geneettinen markkeri Geenipolymorfismeja lääkeaineenvaihduntaentsyymeissä (DME) ja APAP:n farmakokinetiikkaan osallistuvissa kuljettajissa voidaan käyttää APAP:n maksatoksisuuden herkkyyden biomarkkereina. Pääasialliset APAP-eliminaatioreitit ovat vaiheen II DME:t UDP-glukuronosyylitransferaasit (UGT) ja sulfotransferaasit (SULT). Kolme UGT-isoformia näyttää olevan osallisena APAP-glukuronokonjugaatiossa ja jopa 15-kertainen vaihtelu APAP-glukuronokonjugaatiossa on osoitettu. UGT1A1*28 ja *6 liittyvät vähentyneeseen entsymaattiseen aktiivisuuteen ja lisääntyneeseen irinotekaanin toksisuuteen. Eläimillä Gunn-rotilla, joilla oli UGT-puutos, oli suurempi herkkyys APAP:lle verrattuna kontrolleihin. Gilbertin oireyhtymä on UGT1A1*28:sta johtuva perinnöllinen hyperbilirubinemia, joka johtaa entsymaattisen aktiivisuuden vähenemiseen 40 %, APAP:n glukuronidaatioon ja lisääntyneeseen aktiivisen metaboliitin tuotantoon. APAP:n sulfatoitumista katalysoivat ihmisessä SULT-isoformit, joiden aktiivisuus voi olla jopa 50-kertainen. SULT-polymorfismien vaikutusta APAP-toksisuuteen ei kuitenkaan tunneta. APAP:n bioaktivoitumista NAPQI:ksi välittää CYP-perhe, ja CYP2E1 ja 2D6 ovat tärkeimpiä isoformeja. Molemmat ovat erittäin polymorfisia ja voivat läpikäydä geenin monistamisen. Cyp2e1-knockout-hiiret ovat vähemmän herkkiä APAP-hepatotoksisille vaikutuksille kuin villityypin eläimet. . Ihmisillä CYP2D6- ja 2E1-polymorfismien vaikutusta APAP-toksisuuteen ei tunneta. GSTP1 puhdistaa NAPQI:n maksassa, jolle on kuvattu kaksi yleistä yhden nukleotidin polymorfismia (SNP), joista toinen vähentää entsymaattista aktiivisuutta. Lopuksi on kuvattu ulosvirtauskuljettajien säätelyä myrkyllisen APAP:n nauttimisen jälkeen. Tämän hankkeen tavoitteena on karakterisoida in vitro APAP:n aineenvaihduntaan ja reaktiivisten metaboliittien muodostumiseen liittyviä aineenvaihduntareittejä sekä niiden vaikutusta metaboliittien tuotantoon.