APAP Hepatotoxicitás terápiás dózisok után

A paracetamol (acetaminofen, APAP) egy mindenütt megtalálható fájdalomcsillapító és lázcsillapító, amely világszerte számos vény nélkül kapható és vényköteles gyógyszerben kapható. Szupraterápiás dózisokban az APAP jól leírt hepatotoxikus szer, és jelentős közegészségügyi aggodalomra ad okot, mivel becslések szerint évente 30 000 kórházi kezelés kapcsolódik az APAP gyógyszer okozta májkárosodáshoz (DILI) az Egyesült Államokban. Az APAP valóban az akut májelégtelenség (ALF) leggyakoribb oka az Egyesült Államokban és Európában, a becsült teljes mortalitás 28%. A fele APAP-túladagolás nem szándékos, és dokumentálták, hogy a betegek nem képesek azonosítani az APAP-ot tartalmazó termékeket. A kórházakban az összes gyógyszer 1%-a tartalmazott túladagolt APAP-receptet, ami rávilágít arra, hogy fokozott figyelmet kell fordítani a nem szándékos APAP-túladagolásra.

Az ajánlott 4 g/d terápiás dózis mellett az APAP általában biztonságosnak tekinthető. Mindazonáltal összefüggést mutattak ki az APAP terápiás adagolása és az alanin-aminotranszferáz (ALT) emelkedése között. Valójában az APAP terápiás dózisaival kezelt egészséges önkéntesek legfeljebb 1/3-a tapasztalt háromszoros ALT-emelkedést (legfeljebb 14-szeres) 3 napos, legfeljebb 11 napig tartó kezelés után. Ezeket az eredményeket nem ivó betegeknél is megerősítették. A multinacionális eset-populációs SALT-vizsgálat 81 ALF-esetről számolt be (Franciaországban 49), amely transzplantációhoz vezetett, miután 3 éves követés során nem túladagolt APAP-expozíciót, és a nem túladagolású APAP kétszer nagyobb ALF-aránnyal járt, mint az NSAID-ok esetében. Az Egyesült Államokban 41 hónapos időszak alatt az APAP által kiváltott ALF 17%-áról számoltak be napi 4 g-nál alacsonyabb APAP dózis mellett.

Az alultápláltság mint kockázati tényező Egyes szerzők azt javasolták, hogy az APAP terápiás dózisai hepatotoxikusak lehetnek alultápláltság és alacsony testtömeg, valamint krónikus alkoholfogyasztás és citokróm P450-et (CYP) indukáló gyógyszerek esetén. Mivel a glutationt (GSH) 3 aminosavból (aa) (Cys, Glu és Gly) szintetizálják, a fehérje vagy aa hiánya a GSH kimerüléséhez vezethet. Patkányokban az éhezés fokozott APAP hepatotoxicitással járt a máj GSH csökkenése következtében, és egy 16 órás éhezési időszak elegendő volt a GSH-raktárak kimerítéséhez. Kimutatták, hogy a GSH szintje csökkent anorexiás nőbetegekben a kontrollokhoz képest, és pozitív korrelációt figyeltek meg a GSH-szintek és a BMI között. Egy kis retrospektív vizsgálat (n=10) kimutatta, hogy a súlyos hepatotoxicitást mérsékelt APAP dózis (4-10 g/nap) után az esetek 80%-ában alultápláltság előzte meg. Számos esetjelentés jelent meg súlyos (néhány halálos kimenetelű) hepatotoxicitásról alultáplált felnőtteknél a terápiás APAP dózisok után. A gyermekpopulációban ALF eseteket jelentettek vírusfertőzés és alacsony táplálkozási állapot utáni terápiás APAP dózisok beadása után. Mindazonáltal egyetlen jól lefolytatott tanulmány sem célozta az alultápláltság hatását az APAP terápiás dózisaira gyakorolt ​​toxicitásra.

Az FDA szakértői rámutattak, hogy az APAP-ot gyakran alkalmazzák cachexiás betegeknél. A cachexia egy összetett szindróma, amelyet számos homeosztatikus zavar jellemez, beleértve a progresszív önkéntelen súlycsökkenést, amelyet soványság, korai jóllakottság, gyengeség és anorexia kísér. A klinikai betegségek széles spektruma társul a cachexiához. Az alultápláltság prevalenciáját a kórházi betegek 20-29%-ánál, a sebészeti osztályokon pedig 33%-ánál figyelték meg. Pickering et al. kimutatták, hogy az APAP metabolizmusa a toxikus oxidatív utak felé tolódik el nagyobb aortaműtét után, ami arra utal, hogy ezek a betegek különösen érzékenyek lehetnek. A gyógyszerfogyasztási adatok azt is jelzik, hogy az APAP kihasználtsága magas a posztoperatív beállításokban. A British National Formulary a maximális adag 60 mg/kg IV APAP-t javasolt 50 kg-nál kisebb testtömegű felnőtteknél és 3 g/nap IV iv. krónikus alultápláltság vagy kiszáradás esetén. Meglepő módon nem áll rendelkezésre ilyen ajánlás az orális APAP-ra, és amelyet általában a tápláltsági állapottól függetlenül írnak fel. Valószínű, hogy a normál ajánlott dózishoz képest másodlagos májkárosodás esetei alulreprezentáltak, mivel a dózist nem tekintik túlzottnak, és a fájdalomcsillapításra vonatkozó nemzetközi iránymutatások sem írják le ekként. Figyelembe véve az APAP széles körben elterjedt használatát és az alultápláltság előfordulását a sebészeti osztályokon, döntő klinikai jelentőségű annak tisztázása, hogy az alultápláltság hajlamos-e az APAP által kiváltott hepatotoxicitásra az ajánlott 4 g/nap dózis mellett.

Az APAP hepatotoxicitás biomarkere:

Az APAP glükuronidációval (55%) és szulfatizációval (40%) metabolizálódik. Az APAP metabolitjai a több gyógyszerrezisztenciával összefüggő fehérjék segítségével választódnak ki a májból (36-38). Az APAP-ot (5%) a P450 (CYP) 2E1, 3A és 1A2 citokrómok oxidálják nagy reakcióképességű N-acetil-p-benzokinonná (NAPQI), elektrofil és citotoxikus metabolittá, amely felelős az APAP májtoxicitásáért.

Terápiás dózisban az APAP általában gyorsan méregteleníthető GSH-val konjugálva, kiürül a májból és a vizelettel ürül. Slattery et al. kimutatták, hogy a GSH kiürülése 0,5-3 g APAP tartományban kezdődik. Az APAP túlzott bevitele után mind a szulfonációs, mind a glükuronidációs útvonalak telítődnek az oxidációs út javára. Ez nagy mennyiségű NAPQI kialakulását és a máj GSH kimerülését eredményezi. A NAPQI kovalensen kötődik a makromolekulákhoz, reakcióba lép a májfehérjékben lévő kéncsoportokkal, és felelős a hisztopatológiai máj centrilobuláris nekrózisért periportális kímélettel. Az N-acetilcisztein (NAC) a NAPQI megkötője. Az egyszeri akut lenyelést követő 24 órán belül az APAP plazmakoncentrációit használják a hepatotoxicitás valószínűségének és a NAC antidotum szükségességének előrejelzésére. A normogram azonban nem releváns azoknál a betegeknél, akik a bevétel után 24 órával később jelentkeznek, vagy krónikus lenyelés után. A hepatotoxicitás korai és könnyen hozzáférhető markerének kifejlesztése és validálása különösen hasznos lenne a magasabb kockázatú és törékeny populációkban az APAP által kiváltott hepatotoxicitás diagnózisának és kezelésének javítása érdekében. Valójában az APAP hepatotoxicitás fel nem ismert esetei rossz prognózist hordoznak, mivel az ellenszer beadását nem kezdik meg vagy késleltetik. Az APAP kovalensen kötődik a fehérjéhez a NAPQI és a cisztein-maradékok közötti reakció eredményeként, így APAP-CYS fehérje adduktokat hoz létre. Az APAP-hoz kapcsolódó ALF-ben az APAP-CYS adduktok csúcskoncentrációi korrelációt mutattak az aminotranszferáz csúcskoncentrációival, és a bevételt követő 12 napig kimutatták. 157 APAP-túladagolásban szenvedő serdülőben és gyermekben az APAP-CYS adduktumok csúcsértéke korrelált a máj transzaminázok csúcsértékével, a NAC-kezelésig eltelt idővel és a normogram segítségével történő kockázatmeghatározással. Azt is kimutatták, hogy az APAP-CYS koncentrációja az expozíció mértékétől függően változott, és az APAP-CYS specifikus az APAP expozíciókra. Az APAP-CYS közvetlen kimutatását azonban teljes hosszúságú fehérjéken vagy hosszú polipeptideken nem végezték el. A kimutatást nem specifikus endopeptidázzal végzett emésztés után végeztük. Így a módosított fehérjék pontos addukt pozíciója és azonossága nem ismert.

A kémiai anyagok hemoglobinhoz és plazmaalbuminhoz való kötődése jól ismert jelenség, és a reaktív metabolitokon keresztül ható vegyszerek többsége ilyen adduktumokat képez. A hemoglobin és az albumin adduktumok könnyen hozzáférhetők vérmintából, és a javítás hiánya miatt jól meghatározott élettartamúak. A közelmúltban olyan közvetlen fehérjeanalízis protokollokat írtak le, amelyek ép globinláncok vagy peptidek LC-MS/MS analízisén alapulnak hemoglobin és albumin adduktok analízisére. Az APAP-CYS-sel módosított albumin és hemoglobin klinikai használhatóságát az APAP hepatotoxicitás biomarkereként értékeljük, és összehasonlítjuk a transzaminázok, APAP, APAP-CYS és metabolitok szérumszintjével.

A mikrovezikulák (MV-k) fokozatosan megjelentek, mint potenciális gyümölcsöző biomarker-tartók. Az MV-k keringő vezikulák, amelyek szinte minden sejttípusból felszabadulnak, és számos biomolekulából állnak, mint például hírvivő RNS-ek, mikro RNS-ek, fehérjék és lipidek. Érdekes módon összetételük az eredeti sejthez, szövethez vagy szervhez kapcsolódik, és a donor sejt stimulációja és mikrokörnyezeti változásai befolyásolják. Ez „aláírásokat” ad nekik egy fiziológiás állapotról. Az MV-k inger vagy állapotváltozás után gyorsan felszabadulnak a vérben, így a fiziológiás állapot potenciális korai indikátorai, amelyek értékes információkat tartalmaznak a patológiák monitorozásához. A hepatocitákból származó MV-kon keresztül közvetlenül a vérben felszabaduló specifikus molekulák érdekes biomarker jelölteket tartalmazhatnak, amelyek javítják a betegek kezelését az APAP-mérgezést követően. Kvantitatív proteomikai stratégiákat alkalmaznak az APAP által kiváltott hepatotoxicitás új fehérje biomarkereinek izolálására MV-kből. Alternatív megoldásként a keringő mikro-RNS-ekről kimutatták, hogy erőteljes potenciális biomarkerek számos betegségben, beleértve az APAP-túladagolást követő hepatotoxicitást. A mikro-RNS-ek kis, ~22 nt hosszúságú, nem kódoló szabályozó molekulák, amelyek több száz gén expressziós szintjét befolyásolják, amelyek stabilak a keringő folyadékokban. APAP-túladagolás esetén számos tanulmány kimutatta, hogy a májspecifikus miR122 plazmakoncentrációja korrelál, sőt kismértékben megelőzi a klasszikus hepatotoxicitási markerek vérszintjének emelkedését. A plazmából és az MV-kből származó transzkriptomikus szűrést alkalmaznak az APAP által kiváltott májtoxicitás lehetséges új miRNS-jelöltjeinek azonosítására.

Az új biomarkerek kimutatása fárasztó folyamat lehet, amelyet extrém minták szűrőként történő felhasználásával lehet elősegíteni a legrelevánsabb jelöltek azonosítására, akár fehérje, akár nukleinsav szinten. A tanulmány keretében extrém mintákat fog adni 6 olyan beteg, akik APAP túladagolás után érkeznek a kórházba.

Az érzékenység genetikai markere A gyógyszer-metabolizáló enzimek (DME) és az APAP farmakokinetikájában szerepet játszó transzporterek génpolimorfizmusai felhasználhatók az APAP májtoxicitással szembeni érzékenység biomarkereként. Az APAP eliminációjának fő útvonalai a II. fázisú DME-k, az UDP-glükuronozil-transzferázok (UGT) és a szulfotranszferázok (SULT). Úgy tűnik, hogy három UGT izoforma vesz részt az APAP-glükuronokonjugációban, és az APAP-glükuronokonjugációban akár 15-szörös variabilitást is kimutattak. Az UGT1A1*28 és *6 csökkent enzimaktivitással és fokozott irinotekán toxicitással jár. Állatokban az UGT-hiányos Gunn-patkányok fokozott érzékenységet mutattak az APAP-ra a kontrollokhoz képest. A Gilbert-szindróma az UGT1A1*28 miatti örökletes hiperbilirubinémia, amely 40%-os enzimaktivitás-csökkenéshez, csökkent APAP-glükuronidációhoz és fokozott aktív metabolittermeléshez vezet. Az APAP szulfatizálódását emberben a SULT izoformák katalizálják, amelyek aktivitása akár 50-szeres eltérést mutathat. Azonban a SULT polimorfizmusok hatása az APAP toxicitására nem ismert. Az APAP NAPQI-vé történő bioaktiválását a CYP család közvetíti, ahol a CYP2E1 és a 2D6 a legrelevánsabb izoformák. Mindkettő erősen polimorf, és génduplikáción mehet keresztül. A Cyp2e1 knockout egerek kevésbé érzékenyek az APAP hepatotoxikus hatásaira, mint a vad típusú állatok. . Emberben a CYP2D6 és 2E1 polimorfizmusok hatása az APAP toxicitására nem ismert. A NAPQI-t a GSTP1 detoxikálja a májban, amelyre vonatkozóan két gyakori egynukleotidos polimorfizmust (SNP) írtak le, amelyek közül az egyik csökkenti az enzimaktivitást. Végül az efflux transzporterek felszabályozását írták le toxikus APAP lenyelés után. Ennek a projektnek az a célja, hogy in vitro jellemezze az APAP metabolizmusában és a reaktív metabolitok képződésében részt vevő metabolikus útvonalakat, valamint ezek hatását a metabolitok termelésére.