Гепатотоксичность APAP после терапевтических доз

Парацетамол (ацетаминофен, АПАР) — повсеместно распространенное болеутоляющее и жаропонижающее средство, доступное во всем мире в виде многочисленных безрецептурных и отпускаемых по рецепту лекарств. В дозах, превышающих терапевтические, APAP является хорошо описанным гепатотоксическим агентом и серьезной проблемой общественного здравоохранения, поскольку, по оценкам, 30 000 госпитализаций в США ежегодно связаны с лекарственным поражением печени (DILI) APAP. APAP действительно является самой распространенной причиной острой печеночной недостаточности (ОПН) в США и Европе с предполагаемой общей смертностью в 28%. Половина передозировки APAP является непреднамеренной, и была задокументирована плохая способность пациентов идентифицировать продукты с APAP. В больницах 1% всех рецептов на лекарства содержат рецепт с передозировкой APAP, что подчеркивает необходимость повышения осведомленности о непреднамеренной передозировке APAP.

В рекомендуемой терапевтической дозе 4 г/сут АПАР обычно считается безопасным. Однако была продемонстрирована связь между терапевтическим дозированием АПАР и повышением уровня аланинаминотрансферазы (АЛТ). Действительно, до 1/3 здоровых добровольцев, получавших терапевтические дозы АПАР, испытывали повышение АЛТ в 3 раза (до 14 раз) через 3 дня лечения на срок до 11 дней. Эти результаты были подтверждены у непьющих пациентов. Многонациональное популяционное исследование SALT сообщило о 81 случае ОПН (49 во Франции), что привело к трансплантации после воздействия APAP без передозировки в течение 3 лет наблюдения, а APAP без передозировки был связан с 2-кратным более высоким уровнем ОПН, чем НПВП. В США сообщалось о 17% АПАР-индуцированной ОПЧ за 41-месячный период при дозе АПАР менее 4 г/день.

Недоедание как фактор риска Некоторые авторы предполагают, что терапевтические дозы АРАР могут быть гепатотоксичными при наличии недоедания и низкой массы тела, а также при хроническом потреблении алкоголя и препаратов, индуцирующих цитохромы Р450 (CYP). Поскольку глутатион (GSH) синтезируется из 3 аминокислот (аа) (Cys, Glu и Gly), дефицит белка или аа может привести к истощению GSH. У крыс голодание ассоциировалось с повышенной гепатотоксичностью APAP вследствие снижения уровня GSH в печени, а 16-часового периода голодания было достаточно для истощения запасов GSH. Было показано, что уровни GSH снижены у женщин с анорексией по сравнению с контрольной группой, и наблюдалась положительная корреляция между уровнями GSH и ИМТ. Небольшое ретроспективное исследование (n=10) показало, что тяжелой гепатотоксичности после умеренной дозы АПАР (от 4 до 10 г/сут) в 80% случаев предшествовала недостаточность питания. Было опубликовано несколько сообщений о случаях тяжелой гепатотоксичности (некоторые со смертельным исходом) после применения терапевтических доз АПАР у истощенных взрослых. В педиатрической популяции случаи ОПН были зарегистрированы после введения терапевтических доз АПАР после вирусной инфекции и низкого статуса питания. Тем не менее, ни одно хорошо проведенное исследование не было направлено на проспективную оценку влияния недоедания на токсичность терапевтических доз APAP.

Эксперты FDA отметили, что APAP часто используется у пациентов с кахексией. Кахексия представляет собой сложный синдром, характеризующийся несколькими гомеостатическими нарушениями, включая прогрессирующую непроизвольную потерю веса, сопровождающуюся истощением, ранним чувством насыщения, слабостью и анорексией. Широкий спектр клинических заболеваний связан с кахексией. Распространенность недоедания наблюдается у 20-29% госпитализированных пациентов в Европе и у 33% в хирургических отделениях. Пикеринг и др. продемонстрировали, что метаболизм APAP смещается в сторону токсического окислительного пути после обширной операции на аорте, предполагая, что эти пациенты могут быть особенно восприимчивы. Данные о потреблении лекарств также указывают на то, что использование APAP является высоким в послеоперационных условиях. Британский национальный формуляр рекомендует максимальную дозу 60 мг/кг внутривенно APAP для применения у взрослых с массой тела менее 50 кг и 3 г/день внутривенно при хроническом недоедании или обезвоживании. Удивительно, но таких рекомендаций нет для перорального АПАП, который обычно назначают независимо от нутритивного статуса. Вполне вероятно, что случаи поражения печени, вызванные обычной рекомендуемой дозой, недостаточно представлены, поскольку доза не воспринимается как чрезмерная и не описывается как таковая в международных руководствах по обезболиванию. Учитывая широкое использование АПАР и распространенность недостаточности питания в хирургических отделениях, чрезвычайно важно выяснить, предрасполагает ли недостаточность питания к гепатотоксичности, вызванной АПАР, при рекомендуемой дозе 4 г/день.

Биомаркер гепатотоксичности APAP:

АПАР метаболизируется путем глюкуронирования (55%) и сульфатирования (40%). Метаболиты АРАР выводятся из печени белками, ассоциированными с множественной лекарственной устойчивостью (36–38). APAP окисляется (5%) цитохромами P450 (CYP) 2E1, 3A и 1A2 до высокореактивного N-ацетил-п-бензохинона (NAPQI), электрофильного и цитотоксического метаболита, ответственного за гепатотоксичность APAP.

В терапевтических дозах APAP обычно быстро детоксицируется за счет конъюгации с GSH, выводится из печени и выводится с мочой. Слэттери и др. показали, что истощение GSH начинается в диапазоне 0,5-3 г APAP. После чрезмерного потребления APAP пути как сульфирования, так и глюкуронирования насыщаются в пользу пути окисления. Это приводит к образованию большого количества NAPQI и истощению GSH печени. NAPQI ковалентно связывается с макромолекулами, реагируя с серными группами в печеночных белках, и отвечает за гистопатологический центрилобулярный некроз печени с перипортальным сохранением. N-ацетилцистеин (NAC) является поглотителем NAPQI. В течение 24 часов после однократного острого приема внутрь концентрации APAP в плазме используются для прогнозирования вероятности гепатотоксичности и потребности в антидоте NAC. Однако нормограмма не актуальна для пациентов, поступивших позднее чем через 24 часа после приема внутрь или после длительного приема внутрь. Разработка и валидация раннего и легкодоступного маркера гепатотоксичности была бы особенно полезна в группах высокого риска и уязвимых групп населения для улучшения диагностики и лечения гепатотоксичности, вызванной APAP. Действительно, невыявленные случаи гепатотоксичности APAP имеют плохой прогноз, поскольку введение антидота не будет назначено или отложено. APAP ковалентно связывается с белком в результате реакции между NAPQI и остатками цистеина с образованием белковых аддуктов APAP-CYS. Было показано, что при ОПН, связанной с APAP, пиковые концентрации аддуктов APAP-CYS коррелируют с пиковыми концентрациями аминотрансфераз и обнаруживаются в течение 12 дней после приема внутрь. У 157 подростков и детей с передозировкой АПАР пик аддуктов АПАР-CYS коррелировал с пиком активности печеночных трансаминаз, временем до начала лечения НАК и определением риска с помощью нормограммы. Также было продемонстрировано, что концентрации APAP-CYS варьировались в зависимости от степени воздействия, а APAP-CYS специфичен для воздействия APAP. Однако прямого обнаружения APAP-CYS на полноразмерных белках или длинных полипептидах не проводилось. Детекцию проводили после расщепления неспецифической эндопептидазой. Таким образом, точное положение аддукта и идентичность модифицированных белков неизвестны.

Связывание химических веществ с гемоглобином и альбумином плазмы является хорошо известным явлением, и большинство химических веществ, действующих через реактивные метаболиты, образуют такие аддукты. Аддукты гемоглобина и альбумина легко доступны из образца крови и имеют четко определенный срок службы из-за отсутствия репарации. Недавно для анализа аддуктов гемоглобина и альбумина были описаны протоколы прямого анализа белка, основанные на анализе LC-MS/MS целых глобиновых цепей или пептидов. Клиническая полезность модифицированных APAP-CYS альбумина и гемоглобина в качестве биомаркеров гепатотоксичности APAP будет оцениваться и сравниваться с уровнем трансаминаз, APAP, APAP-CYS и метаболитов в сыворотке.

Микровезикулы (МВ) постепенно становятся потенциальными плодотворными держателями биомаркеров. MV представляют собой циркулирующие везикулы, высвобождаемые почти из всех типов клеток, и состоят из огромного количества биомолекул, таких как матричные РНК, микроРНК, белки и липиды. Интересно, что их состав связан с исходной клеткой, тканью или органом и находится под влиянием стимуляции и изменений микроокружения донорской клетки. Это дает им «подписи» физиологического состояния. МВ быстро высвобождаются в кровь после раздражителей или изменения состояния и, таким образом, являются потенциальными ранними индикаторами физиологического состояния, содержащими ценную информацию для мониторинга патологий. Конкретные молекулы, высвобождаемые непосредственно в кровь через MV из гепатоцитов, могут содержать интересные кандидаты в биомаркеры для улучшения лечения пациентов после интоксикации APAP. Стратегии количественной протеомики будут использоваться для выделения новых белковых биомаркеров для APAP-индуцированной гепатотоксичности от MV. В качестве альтернативы было показано, что циркулирующие микро-РНК являются мощными потенциальными биомаркерами различных заболеваний, включая гепатотоксичность после передозировки APAP. Микро-РНК представляют собой небольшие некодирующие регуляторные молекулы длиной ~22 нуклеотида, влияющие на уровни экспрессии сотен генов, которые стабильны в циркулирующих жидкостях. Несколько исследований показали, что в случаях передозировки APAP плазматическая концентрация специфичной для печени miR122 коррелирует и даже немного предшествует повышению уровня в крови классических маркеров гепатотоксичности. Транскриптомный скрининг плазмы и MV будет использоваться для выявления потенциальных новых кандидатов микроРНК для токсичности печени, вызванной APAP.

Обнаружение новых биомаркеров может быть утомительным процессом, который можно облегчить, используя экстремальные образцы в качестве фильтров для выявления наиболее подходящих кандидатов, будь то на уровне белка или нуклеиновой кислоты. В контексте этого исследования экстремальные образцы будут предоставлены 6 пациентами, поступившими в больницу после приема передозировки APAP.

Генетический маркер восприимчивости Полиморфизм генов в ферментах метаболизма лекарств (DME) и транспортерах, участвующих в фармакокинетике APAP, можно использовать в качестве биомаркеров восприимчивости к гепатотоксичности APAP. Основными путями элиминации APAP являются DME фазы II, UDP-глюкуронозилтрансферазы (UGT) и сульфотрансферазы (SULT). Три изоформы UGT, по-видимому, участвуют в глюкуроноконъюгации APAP, и была продемонстрирована 15-кратная вариабельность глюкуроноконъюгации APAP. UGT1A1*28 и *6 связаны со сниженной ферментативной активностью и повышенной токсичностью иринотекана. У животных крысы Gunn с дефицитом UGT имели повышенную восприимчивость к APAP по сравнению с контрольной группой. Синдром Жильбера представляет собой наследственную гипербилирубинемию, обусловленную UGT1A1*28, приводящую к снижению ферментативной активности на 40%, уменьшению глюкуронизации APAP и увеличению продукции активного метаболита. Сульфатизация APAP у человека катализируется изоформами SULT, активность которых может различаться до 50 раз. Однако влияние полиморфизмов SULT на токсичность APAP неизвестно. Биоактивация APAP в NAPQI опосредована семейством CYP, причем CYP2E1 и 2D6 являются наиболее соответствующими изоформами. Оба очень полиморфны и могут подвергаться дупликации генов. Мыши с нокаутом по Cyp2e1 менее чувствительны к гепатотоксическим эффектам APAP, чем животные дикого типа. . У людей влияние полиморфизмов CYP2D6 и 2E1 на токсичность APAP неизвестно. NAPQI детоксифицируется GSTP1 в печени, для которого были описаны два распространенных однонуклеотидных полиморфизма (SNP), один из которых снижает ферментативную активность. Наконец, была описана повышающая регуляция транспортеров оттока после приема внутрь токсичных APAP. Этот проект будет направлен на то, чтобы охарактеризовать in vitro метаболические пути, участвующие в метаболизме APAP и образовании реактивных метаболитов, а также их влияние на продукцию метаболитов.