Efeito de, OAT3, na Secreção Renal de Cefotaxima

Tradicionalmente, os estudos farmacogenéticos clínicos começaram com a identificação de um fenótipo conhecido (por exemplo, uma resposta aberrante a um medicamento) seguido pelo isolamento da proteína variante e do gene responsável por esse fenótipo. Com a sequência da maioria dos genes humanos conhecida, é possível realizar estudos farmacogenéticos de maneira inversa (ou seja, genótipo para fenótipo). Pacientes com uma variante conhecida de um gene podem ser estudados quanto à sua resposta a certos medicamentos, o que pode ajudar a elucidar a importância desse gene na resposta aos medicamentos. No estudo proposto, planejamos usar uma estratégia de genótipo para fenótipo para estudar o papel do OAT3 e variantes relacionadas na resposta ao medicamento.

A eliminação renal de drogas aniônicas ocorre por filtração e secreção ativa. Para a secreção, o fármaco é transportado do sangue para a célula tubular renal através da membrana basolateral. Esse transporte ocorre contra um gradiente de concentração e eletroquímico e, portanto, deve ser mediado por transportadores de ânions orgânicos (OATs). Até o momento, seis OATs humanos foram identificados, OAT 1-5 e OAT7. OAT1 e OAT3 são os OATs dominantes encontrados no aspecto basolateral das células tubulares proximais renais e, portanto, são suspeitos de desempenhar um papel significativo na eliminação renal de drogas aniônicas [3, 4].

A secreção tubular renal ativa da maioria dos antibióticos beta-lactâmicos, incluindo cefalosporinas, tem sido reconhecida há muito tempo, com OATs provavelmente desempenhando um papel importante, embora o papel relativo de cada um não seja claro [5]. Estudos in vivo demonstraram que a cefalosporina cefotaxima tem uma afinidade dez vezes maior para OAT3 do que OAT1 [6]. Assim, espera-se que pacientes com variantes de OAT3 exibam secreção renal alterada de cefotaxima.

Cefotaxima é uma cefalosporina comum usada no tratamento de infecções bacterianas. Dosado até 1-2 mg a cada 6-8 horas, demonstrou ser seguro em pacientes com função renal normal. A cefotaxima é administrada por via intravenosa e é metabolizada em desacetil cefotaxima (DACM), que retém a atividade antibacteriana. DACM é posteriormente metabolizado em dois metabólitos inativos, M2 e M3; todas as quatro formas de cefotaxima são eliminadas por via renal, com a secreção ativa representando uma porcentagem significativa da depuração total (44% para cefotaxima, 64% para DACM) [7]. A meia-vida da cefotaxima e DACM é de 1 e 1,5 horas, respectivamente. Pode-se esperar que pacientes com OAT3 pouco funcional e variantes relacionadas exibam secreção tubular reduzida de cefotaxima e seus metabólitos e resultem em níveis sanguíneos mais altos ou prolongados. Como essas variantes podem reduzir a quantidade de cefotaxima que entra nas células tubulares, elas também podem estar associadas a uma incidência reduzida de nefrotoxicidade induzida por cefalosporina.

O grupo PMT tem uma coleção de 500 amostras de DNA de adultos jovens e saudáveis ​​de quatro grandes grupos étnicos (125 de caucasianos, afro-americanos, mexicanos e chineses). Esta coleção (The Pharmacogenetics of Membrane Transporters), é referida como "SOPHIE" (Estudo de Farmacogenética em Populações Etnicamente diversas) e inclui apenas voluntários que consentiram em ser chamados de volta para consideração de inscrição em estudos futuros.

Em estudos recentes, identificamos nove variantes OAT3 não sinônimas entre os participantes do estudo SOPHIE. Clonamos e introduzimos cada variante em um sistema de expressão heteróloga e testamos os transportadores codificados quanto à sua capacidade de transportar sulfato de estrona (um substrato documentado para OAT3). Foram identificadas quatro variantes que resultaram em perda completa de função: F129L (em um sujeito hispânico), R149S (em um sujeito caucasiano e afro-americano), Q239stop (no mesmo sujeito afro-americano) e R277W (em um sujeito asiático ). No sujeito com duas variantes não funcionais, não se sabe se as variantes ocorrem no mesmo cromossomo ou se as variantes estão em cromossomos diferentes. O último potencialmente tornaria o sujeito completamente deficiente em OAT3. Uma variante adicional (I305F) que mostrou capacidade de transporte reduzida para alguns, mas não todos, substratos OAT3 foi identificada em três indivíduos asiáticos e um hispânico. Uma variante (A310V) que mostrou transporte aumentado de sulfato de estrona em comparação com o alelo comum foi identificada em um único indivíduo caucasiano.

Este estudo abordará a seguinte questão: os indivíduos que carregam função alterada em OAT3 e variantes relacionadas exibem diferenças na farmacocinética da cefotaxima em comparação com indivíduos que carregam o alelo comum?