Omeprazol i famotydyna w przewlekłej dysfunkcji przeszczepionej nerki

Cel naukowy projektu Takrolimus jest immunosupresyjnym inhibitorem kalcyneuryny stosowanym w celu zapobiegania odrzuceniu przeszczepu u biorców allogenicznych narządów, takich jak nerka, wątroba, serce czy płuca. Jest metabolizowana w wątrobie przy udziale izoformy CYP3A4 (CYP3A4) cytochromu P450, charakteryzuje się wąskim oknem terapeutycznym, toksycznością zależną od dawki oraz dużą zmiennością międzyosobniczą i wewnątrzosobniczą. Podwyższone stężenie takrolimusu w surowicy może być spowodowane substratami i inhibitorami CYP3A4, ujawniając działania niepożądane tego leku, zwłaszcza nefrotoksyczność. Inhibitory pompy protonowej (PPI) są standardowo stosowane u pacjentów po przeszczepie nerki w celu zapobiegania chorobie wrzodowej dwunastnicy i żołądka w związku ze stosowaniem glikokortykosteroidów. Jednym z IPP jest omeprazol, który jest substratem i inhibitorem enzymów CYP2C19 i CYP3A4, a także inhibitorem P-glikoproteiny. Enzym CYP2C19 jest głównie odpowiedzialny za metabolizm omeprazolu, jednak po wysyceniu lub w przypadku mutacji w genie CYP2C19 (słaby metabolizator) CYP3A4 staje się głównym enzymem zaangażowanym w eliminację omeprazolu i dlatego może wchodzić w interakcje z takrolimusem . Dlatego istotne wydaje się stosowanie leków o podobnym działaniu profilaktycznym na przewód pokarmowy, które w przeciwieństwie do omeprazolu nie są substratami ani inhibitorami enzymu CYP3A4, takich jak famotydyna – antagonista receptorów H2.

Ze względu na potencjalny wpływ omeprazolu na farmakokinetykę takrolimusu, który może wpływać na proces przewlekłego odrzucania przeszczepionej nerki oraz toksyczność leku, istotne wydaje się zbadanie tej hipotezy, a także poszukiwanie substancji leczniczych neutralnych dla powyższego procesu. Zastosowanie famotydyny zamiast omeprazolu może okazać się korzystniejsze i bezpieczniejsze dla pacjentów po przeszczepie nerki. Celem pracy jest porównanie wpływu omeprazolu i famotydyny na ryzyko rozwoju przewlekłej dysfunkcji przeszczepu nerki.

Znaczenie projektu W dostępnej literaturze naukowej nie znaleziono badań oceniających wpływ podawania omeprazolu na rozwój przewlekłego odrzucania przeszczepu nerki. Jednak znaleziono badania oceniające wpływ omeprazolu na zmianę stężenia takrolimusu w osoczu. Strategia wyszukiwania składała się z kontrolowanego słownictwa i słów kluczowych. Przeszukano następujące bazy danych: Cochrane, Pubmed, Web of Science, Scopus. Główną koncepcją wyszukiwania było połączenie „takrolimusu”, „omeprazolu” i „nerki”. Znaleziono 74 opracowania, z których tylko 7 było związanych z poszukiwaną tematyką.

W jednym z badań autorzy przedstawili przypadek pacjentki, u której zaobserwowali zmianę stężenia takrolimusu w osoczu krwi po zamianie ranitydyny na omeprazol. Ponieważ nie można było uzyskać świadomej zgody od tego pacjenta, autorzy nie byli w stanie uzyskać dostępu do informacji genetycznych. Nie wiadomo, czy pacjent miał mutację w genie kodującym CYP2C19. Inni autorzy zaobserwowali ponad czterokrotny wzrost stężenia takrolimusu po podaniu omeprazolu. Pacjent był homozygotą z mutacją (*2/*2) CYP2C19, posiadał nieprawidłowe miejsce splicingu, które znacznie zmniejsza lub inaktywuje aktywność kodowanego białka CYP2C19, sklasyfikowanego jako słabo metabolizujący CYP2C19. Gen CYP2C19, który zawiera dziewięć eksonów i osiem intronów, znajduje się w 10q24.1-10q24.3 locus chromosomu 10, gdzie sekwencje kodujące mają długość 1473 bp i dają białko o 490 resztach aminokwasowych. Zidentyfikowano około 25 wariantów genetycznych w regionie egzonowym CYP2C19. CYP2C19 bierze udział w metabolizowaniu kilku ważnych leków terapeutycznych, w tym omeprazolu. Powszechne warianty genu CYP2C19 są związane z zaburzeniami metabolizmu leków. CYP2C19*2 i CYP2C19*3 zidentyfikowano u osób, które wykazywały zmniejszoną zdolność metabolizowania badanych leków, a wariant CYP2C19*17 jest związany z ultraszybkim metabolizmem substratów CYP2C19. Główny szkodliwy allel, CYP2C19*2, wynika z przejścia guaniny (G) do adeniny (A) w pozycji 681 w eksonie 5 (rs4244285), tworząc nieprawidłowe miejsce splicingowe i stanowi najczęstszy defekt CYP2C19 we wszystkich populacjach. CYP2C19*2 i CYP2C19*3 to najczęściej występujące allele, kodujące enzymy o obniżonej aktywności. Za najważniejszy allel uważa się CYP2C19*3 (636G>A), w którym mutacja punktowa w eksonie 4 skutkuje przedwczesnym kodonem stop, a więc niefunkcjonalnym białkiem. Częstość występowania fenotypu słabo metabolizującego (PM) CYP2C19 wynosi 2-5% wśród rasy kaukaskiej i Afrykanów oraz ~15% u Azjatów, podczas gdy CYP2C19*3 jest uważany za mutację azjatycką. Zaproponowano, że allele CYP2C19*2 i *3 wyjaśniają 90% fenotypu PM. Enzym CYP2C19 jest głównie odpowiedzialny za metabolizm omeprazolu, jednak w przypadku mutacji w genie CYP2C19 (słabo metabolizujący), CYP3A4 staje się głównym enzymem biorącym udział w eliminacji omeprazolu. Takrolimus jest również metabolizowany przez CYP3A4, więc w powyższej sytuacji dochodzi do konkurencji konkurencyjnej o enzym CYP3A4, w wyniku czego metabolizm takrolimusu może być niewystarczający, co może skutkować zwiększeniem stężenia takrolimusu w osoczu, co może być czynnikiem w procesie przewlekłego odrzucania nerek. W jednym z badań autorzy wykazali podczas badania 75 pacjentów, że biorcy z genotypem CYP2C19*2/*2 wykazywali opóźnienie funkcji alloprzeszczepu (ostra martwica kanalików nerkowych u 3 pacjentów) podczas leczenia takrolimusem i omeprazolem. Należy zauważyć, że inni autorzy w badaniu kliniczno-analitycznym (n = 51) doszli do wniosku, że interakcja omeprazol-takrolimus nie ma znaczenia klinicznego. Pomimo możliwej konkurencji lub interakcji na poziomie molekularnym, postępowanie kliniczne nie uległo istotnemu wpływowi u biorców alloprzeszczepów nerki. Badanie trwało jednak 6 miesięcy. Czas trwania badania był zbyt krótki, aby dać odpowiedź dotyczącą wpływu takrolimusu na przewlekłe odrzucanie nerki. W jednej z prac autorzy sugerują w swoim badaniu (n=27), że omeprazol może zwiększać stężenie takrolimusu w surowicy, jeśli zostanie przyjęty 2 godziny przed przyjęciem takrolimusu, prawdopodobnie w wyniku alkalizacji treści jelitowej. Famotydyna nie wchodzi w interakcje z układem enzymatycznym metabolizującym leki związanym z cytochromem P450, dlatego jest dobrym kandydatem do stosowania zamiast omeprazolu.

Wiadomo, że omeprazol i takrolimus mogą wchodzić w interakcje. W historii było kilka przypadków takiej interakcji. Nie wiadomo, czy stosowanie omeprazolu ma wpływ na przewlekłe odrzucanie przeszczepionej nerki. Zaplanowane badanie to nowa kwestia. Przeprowadzenie powyższego badania pozwoli ocenić, czy stosowanie omeprazolu ma wpływ na proces przewlekłego odrzucania przeszczepionej nerki.

Ze względu na czas odrzucenia nerki wyróżnia się trzy fazy: nadostrą, ostrą i przewlekłą. Nadostre odrzucenie następuje bezpośrednio po przeszczepie i jest związane z obecnością we krwi biorcy przeciwciał, które reagują z antygenami na komórkach śródbłonka dawcy narządu. Są to głównie przeciwciała przeciwko antygenom HLA i antygenom grupy krwi AB0. Ostre odrzucenie następuje w ciągu kilku dni do kilku miesięcy po przeszczepie. Może być komórkowy, humoralny lub mieszany. Mechanizmy odpowiedzi komórkowej (odrzucenie komórkowe) dominują w patogenezie ostrego odrzucenia. Przewlekłe odrzucenie następuje rok po przeszczepie. Ze względu na rodzaj reakcji może być ona komórkowa, humoralna lub mieszana z przewagą mechanizmów komórkowych lub przeciwciałozależnych. Według aktualnej wiedzy, przeciwciała swoiste dla dawcy są głównie odpowiedzialne za późną utratę przeszczepu.

Wraz z wprowadzeniem testów tkankowych rzadko obserwuje się nadostre odrzucanie nerki za pośrednictwem przeciwciał. Przy obecnie dostępnej immunosupresji ostre odrzucenie za pośrednictwem komórek T stało się rzadkim zdarzeniem. W przeciwieństwie do tego uważa się, że przewlekłe odrzucanie, w którym pośredniczą przeciwciała, jest głównym czynnikiem przyczyniającym się do utraty przeszczepu w późnej fazie po przeszczepie. Obecnie nadal nie ma skutecznej strategii leczenia tej powolnej i wolno postępującej postaci odrzucania, w której pośredniczą przeciwciała. Dlatego cel naszego badania koncentruje się na przewlekłym odrzucaniu przeszczepionej nerki.

W dostępnej literaturze naukowej (Scopus, Web of Science, Medline, Cochrane) nie znaleziono badań oceniających wpływ omeprazolu i famotydyny na rozwój przewlekłej dysfunkcji przeszczepu nerki. Podczas wizyt kontrolnych w Klinice Transplantacji Katedry i Kliniki Nefrologii, Transplantologii i Chorób Wewnętrznych obserwuje się zmiany stężenia takrolimusu we krwi. Poszukuje się powiązanych przyczyn. Powyższe badanie potwierdzi lub odrzuci związek zmian stężenia takrolimusu z omeprazolem.

Przewiduje się, że jednoczesne podawanie omeprazolu i takrolimusu będzie trudniejsze do utrzymania stężenia takrolimusu w zakresie terapeutycznym niż w przypadku skojarzenia famotydyny z takrolimusem. W rezultacie interakcja lekowa może być jednym z czynników ryzyka rozwoju przewlekłej dysfunkcji przeszczepu nerki, a stosowanie famotydyny zamiast omeprazolu może okazać się korzystniejsze i bezpieczniejsze dla pacjentów po przeszczepieniu nerki. Badanie może zmienić obecny schemat immunosupresji stosowany na całym świecie. Planowana jest prezentacja wyników na konferencji naukowej. Wyniki badań zostaną opublikowane w czasopiśmie naukowym. Badania będą podstawą do publikacji, które jako cykl publikacji stanowić będą podstawę rozprawy doktorskiej.

Hipoteza alternatywna W sytuacji, gdy nie uzyskałem istotności statystycznej między grupami, planowałem zbadać genotyp pacjentów, którzy wykazaliby największe odchylenia stężenia takrolimusu w osoczu krwi w grupie otrzymującej omeprazol. Potwierdzi to związek mutacji w genie CYP2C19 ze zmianami stężenia takrolimusu.

Dostęp do aparatury badawczej Szpital Kliniczny im. Heliodora Święcickiego dysponuje diagnostyką laboratoryjną oraz wykorzystaną w projekcie metodą oznaczania takrolimusu. Cząsteczka uszkodzenia nerek - 1 marker będzie również testowana w szpitalu. Katedra i Klinika Nefrologii, Transplantologii i Chorób Wewnętrznych współpracuje z pracownią immunologii (Katedra Immunologii Klinicznej UM w Poznaniu), w której wykonywane będą badania profilu immunologicznego. Badania genetyczne wykona firma zewnętrzna (outsourcing). Oznaczenie miana przeciwciał swoistych dla dawcy zostanie wykonane w Laboratorium Zgodności Tkankowej HLA z Pracownią Diagnostyki Genetycznej (Regionalne Centrum Krwiodawstwa i Krwiolecznictwa w Poznaniu).