Hepatotoxicidade APAP Após Doses Terapêuticas

O paracetamol (acetaminofeno, APAP) é um analgésico e antipirético onipresente disponível em todo o mundo em vários medicamentos de venda livre e prescritos. Em doses supraterapêuticas, o APAP é um agente hepatotóxico bem descrito e um problema significativo de saúde pública, uma vez que se estima que 30.000 hospitalizações estejam relacionadas à lesão hepática induzida por drogas APAP (DILI) a cada ano nos EUA. APAP é de fato a causa mais comum de insuficiência hepática aguda (ALF) nos EUA e na Europa, com uma mortalidade geral estimada de 28%. Superdosagens de meio APAP não são intencionais e a pouca capacidade dos pacientes de identificar produtos com APAP foi documentada. Nos hospitais, 1% de todas as prescrições de medicamentos continham uma prescrição de APAP de overdose, destacando a necessidade de maior conscientização sobre a overdose não intencional de APAP.

Na dose terapêutica recomendada de 4g/dia, o APAP costuma ser considerado seguro. No entanto, foram demonstradas associações entre a dosagem terapêutica de APAP e elevações da alanina aminotransferase (ALT). De fato, até 1/3 dos voluntários saudáveis ​​tratados com doses terapêuticas de APAP experimentaram elevação de ALT 3x (até 14x) após 3 dias de tratamento por até 11 dias. Estes resultados foram confirmados em pacientes não bebedores. O estudo SALT multinacional de população de casos relatou 81 casos de ALF (49 na França) levando a transplante após exposição sem overdose de APAP em um acompanhamento de 3 anos e o APAP sem overdose foi associado a uma taxa 2 vezes maior de ALF do que AINEs. Nos EUA, 17% dos casos de IHA induzidos por APAP em um período de 41 meses foram relatados com uma dose de APAP inferior a 4g/dia.

Desnutrição como fator de risco Alguns autores sugeriram que doses terapêuticas de APAP podem ser hepatotóxicas na presença de desnutrição e baixo peso corporal, bem como consumo crônico de álcool e drogas indutoras de citocromos P450 (CYPs). Como a glutationa (GSH) é sintetizada a partir de 3 aminoácidos (aa) (Cys, Glu e Gly), a deficiência de proteína ou aa pode resultar em depleção de GSH. Em ratos, o jejum foi associado ao aumento da hepatotoxicidade do APAP como consequência da diminuição do GSH hepático, e um período de jejum de 16 horas foi suficiente para esgotar os estoques de GSH. Os níveis de GSH mostraram-se reduzidos em mulheres anoréxicas em comparação com os controles e foi observada uma correlação positiva entre os níveis de GSH e o IMC. Um pequeno estudo retrospectivo (n=10) mostrou que a hepatotoxicidade grave após dose moderada de APAP (4 a 10g/dia) foi precedida em 80% dos casos por desnutrição. Vários relatos de casos de hepatotoxicidade grave (alguns fatais) após doses terapêuticas de APAP em adultos desnutridos foram publicados. Na população pediátrica, casos de ALF foram relatados após doses terapêuticas de APAP após infecção viral e baixo estado nutricional. No entanto, nenhum estudo bem conduzido teve como objetivo avaliar prospectivamente o impacto da desnutrição na toxicidade para doses terapêuticas de APAP.

Os especialistas da FDA apontaram que o APAP é frequentemente usado em pacientes com caquexia. A caquexia é uma síndrome complexa caracterizada por várias perturbações homeostáticas, incluindo perda de peso involuntária progressiva, acompanhada de emagrecimento, saciedade precoce, fraqueza e anorexia. Um amplo espectro de doenças clínicas está associado à caquexia. A prevalência de desnutrição foi observada em 20-29% dos pacientes hospitalizados na Europa e 33% em enfermarias cirúrgicas. Pickering et ai. demonstraram que o metabolismo do APAP muda para as vias oxidativas tóxicas após cirurgia aórtica de grande porte, sugerindo que esses pacientes podem ser particularmente suscetíveis. Os dados de consumo de medicamentos também indicam que a utilização de APAP é alta em configurações pós-operatórias. O Formulário Nacional Britânico recomendou uma dose máxima de 60mg/kg IV APAP para uso em adultos com peso inferior a 50kg e 3g/dia IV em desnutrição crônica ou desidratação. Surpreendentemente, não existe tal recomendação para o APAP oral, comumente prescrito independentemente do estado nutricional. É provável que os casos de danos hepáticos secundários à dose normal recomendada estejam sub-representados, pois a dose não é percebida como excessiva e não é descrita como tal nas diretrizes internacionais para o controle da dor. Considerando o uso generalizado de APAP e a prevalência de desnutrição em enfermarias cirúrgicas, é de crucial importância clínica esclarecer se a desnutrição predispõe à hepatotoxicidade induzida por APAP na dosagem recomendada de 4g/dia.

Biomarcador de hepatotoxicidade APAP:

O APAP é metabolizado por glucuronidação (55%) e sulfatação (40%). Os metabólitos do APAP são excretados do fígado por proteínas associadas à resistência a múltiplas drogas (36-38). O APAP é oxidado (5%) pelos citocromos P450 (CYP) 2E1, 3A e 1A2 ao altamente reativo N-acetil-p-benzo-quinona (NAPQI), metabólito eletrofílico e citotóxico, responsável pela toxicidade hepática do APAP.

Em dose terapêutica, o APAP geralmente é rapidamente desintoxicado por conjugação com GSH, eliminado do fígado e excretado na urina. Slattery et ai. mostraram que a depleção de GSH começa na faixa de 0,5-3g de APAP. Após ingestão excessiva de APAP, ambas as vias de sulfonação e glicuronidação tornam-se saturadas em favor da via de oxidação. Isso resulta na formação de grandes quantidades de NAPQI e depleção hepática de GSH. O NAPQI liga-se covalentemente a macromoléculas, reagindo com grupos de enxofre em proteínas hepáticas, sendo responsável pela necrose centrolobular hepática histopatológica com preservação periportal. N-acetilcisteína (NAC) é um eliminador de NAPQI. Dentro de 24 horas após uma única ingestão aguda, as concentrações plasmáticas de APAP são usadas para prever a probabilidade de hepatotoxicidade e a necessidade de antídoto NAC. No entanto, o normograma não é relevante para pacientes que se apresentam após 24 horas após a ingestão ou após uma ingestão crônica. Desenvolver e validar um marcador precoce e facilmente acessível de hepatotoxicidade seria especialmente útil em populações frágeis e de alto risco para melhorar o diagnóstico e o manejo da hepatotoxicidade induzida por APAP. De fato, casos não reconhecidos de hepatotoxicidade por APAP apresentam um prognóstico ruim, pois a administração do antídoto não será instituída ou atrasada. O APAP liga-se covalentemente à proteína como resultado de uma reação entre o NAPQI e os resíduos de cisteína para produzir adutos de proteína APAP-CYS. Na ALF relacionada com APAP, as concentrações máximas de adutos APAP-CYS mostraram-se correlacionadas com as concentrações máximas de aminotransferases e detectadas até 12 dias após a ingestão. Em 157 adolescentes e crianças com overdose de APAP, os adutos APAP-CYS de pico correlacionaram-se com o pico de transaminases hepáticas, tempo para tratamento com NAC e determinação de risco usando o normograma. Também foi demonstrado que as concentrações de APAP-CYS variam de acordo com o grau de exposição e o APAP-CYS é específico para exposições a APAP. No entanto, nenhuma detecção direta de APAP-CYS em proteínas completas ou polipeptídeos longos foi realizada. A detecção foi realizada após digestão com uma endopeptidase não específica. Assim, a posição exata do aduto e a identidade das proteínas modificadas são desconhecidas.

A ligação de substâncias químicas à hemoglobina e à albumina plasmática é um fenômeno bem conhecido e a maioria das substâncias químicas que atuam via metabólitos reativos formam tais adutos. Os adutos de hemoglobina e albumina são facilmente acessíveis a partir de uma amostra de sangue e têm uma vida útil bem definida devido à ausência de reparo. Recentemente, protocolos de análise direta de proteínas baseados na análise LC-MS/MS de cadeias de globina intactas ou peptídeos foram descritos para a análise de adutos de hemoglobina e albumina. A utilidade clínica da albumina e hemoglobina modificadas por APAP-CYS como biomarcadores de hepatotoxicidade por APAP será avaliada e comparada com o nível sérico de transaminases, APAP, APAP-CYS e metabólitos.

As microvesículas (MVs) emergiram progressivamente como potenciais detentores de biomarcadores frutíferos. As MVs são vesículas circulantes liberadas de quase todos os tipos celulares, e são compostas por uma grande variedade de biomoléculas como RNAs mensageiros, micro RNAs, proteínas e lipídios. Curiosamente, sua composição está relacionada à sua célula, tecido ou órgão original e é influenciada pela estimulação e alterações microambientais da célula doadora. Isso lhes dá "assinaturas" de um estado fisiológico. Os VMs são rapidamente liberados no sangue após um estímulo ou uma mudança de condição e são, portanto, potenciais indicadores precoces de um estado fisiológico, contendo informações preciosas para o monitoramento de patologias. Moléculas específicas liberadas diretamente no sangue via MVs de hepatócitos podem conter candidatos a biomarcadores interessantes para melhorar o gerenciamento do tratamento do paciente após a intoxicação por APAP. Estratégias proteômicas quantitativas serão usadas para isolar novos biomarcadores proteicos para hepatotoxicidade induzida por APAP de MVs. Alternativamente, os micro-RNAs circulantes demonstraram ser poderosos biomarcadores potenciais para uma variedade de doenças, incluindo hepatotoxicidade após overdoses de APAP. Micro-RNAs são pequenas moléculas reguladoras não codificantes de aproximadamente 22 nt de comprimento que afetam os níveis de expressão de centenas de genes que são estáveis ​​em fluidos circulantes. Em casos de overdose de APAP, vários estudos mostraram que a concentração plasmática do miR122 específico do fígado se correlaciona e até precede ligeiramente o aumento dos níveis sanguíneos dos marcadores clássicos de hepatotoxicidade. A triagem transcriptômica de plasma e MVs será usada para identificar potenciais novos candidatos a miRNA para toxicidade hepática induzida por APAP.

A detecção de novos biomarcadores pode ser um processo tedioso que pode ser facilitado pelo uso de amostras extremas como filtros para identificar os candidatos mais relevantes, seja no nível de proteína ou ácido nucleico. No contexto deste estudo, amostras extremas serão fornecidas por 6 pacientes que chegam ao hospital após a ingestão de uma overdose de APAP.

Marcador genético de suscetibilidade Polimorfismos genéticos em enzimas metabolizadoras de drogas (DME) e transportadores envolvidos na farmacocinética do APAP podem ser usados ​​como biomarcadores de suscetibilidade à toxicidade hepática do APAP. As principais vias de eliminação do APAP são DMEs de fase II UDP-glucuronosiltransferases (UGT) e sulfotransferases (SULT). Três isoformas de UGT parecem estar envolvidas na glucuronoconjugação de APAP e foi demonstrada uma variabilidade de até 15x na conjugação de APAP. UGT1A1*28 e *6 estão associados com redução da atividade enzimática e aumento da toxicidade do irinotecano. Em animais, ratos Gunn deficientes em UGT tiveram uma maior suscetibilidade ao APAP em comparação com os controles. A síndrome de Gilbert é uma hiperbilirrubinemia hereditária devido a UGT1A1*28 levando a uma redução de 40% da atividade enzimática, redução da glucuronidação do APAP e aumento da produção de metabólitos ativos. A sulfatação de APAP é catalisada em humanos por isoformas SULT que podem ter uma diferença de até 50x na atividade. No entanto, o impacto dos polimorfismos SULT na toxicidade APAP é desconhecido. A bioativação de APAP em NAPQI é mediada pela família CYP com CYP2E1 e 2D6 aparecendo como as isoformas mais relevantes. Ambos são altamente polimórficos e podem sofrer duplicação de genes. Os camundongos Cyp2e1knockout são menos sensíveis aos efeitos hepatotóxicos do APAP do que os animais selvagens. . Em humanos, o impacto dos polimorfismos CYP2D6 e 2E1 na toxicidade do APAP é desconhecido. O NAPQI é desintoxicado pelo GSTP1 no fígado, para o qual foram descritos dois polimorfismos de nucleotídeo único (SNPs) comuns, um deles reduzindo a atividade enzimática. Finalmente, a regulação positiva dos transportadores de efluxo foi descrita após a ingestão tóxica de APAP. Este projeto terá como objetivo caracterizar in vitro as vias metabólicas envolvidas no metabolismo de APAP e na formação de metabólitos reativos, bem como seu impacto na produção de metabólitos.