FINASTERIDE INFLUENCE ON P-GLYCOPROTEIN FUNCTIONAL ACTIVITY

Cover Page

Abstract


In the research on rabbits influence of finasteride on the functional activity of the protein efflux transporter P-glycoprotein (Pgp) was studied. Pgp activity was assessed by pharmacokinetic analysis of it’s marker substrate fexofenadine. It was found that the 14-days course of finasteride administration leads to tissue-specific induction of Pgp functional activity in liver and kidney.

Фармакотерапия большинства заболеваний предполагает одновременное назначение нескольких лекарственных средств, что существенно повышает риск взаимодействия между ними. Основные виды взаимодействий лекарственных препаратов включают - фармацевтическое, фармакокинетическое и фармакодинамическое, из которых фармакокинетический вид часто играет решающую роль в формировании побочного действия лекарственных веществ или неэффективности комбинированной фармакотерапии. Актуальным и малоизученным в настоящее время является лекарственное взаимодействие, связанное с влиянием на системы транспорта лекарственных веществ в организме. Pgp - это полиспецифичный АТФ-зависимый эффлюксный транспортер, контролирующий фармакокинетику различных соединений как в физиологических условиях, так и в условиях патологии, он также препятствует проникновению эндогенных липофильных веществ через цитоплазматические мембраны различных клеток [1, 4, 6]. Установлен целый ряд лекарственных препаратов, которые оказывают индуцирующее или ингибирующее влияние на функциональную активность Pgp, что, в связи с широкой субстратной специфичностью белка-транспортера, может приводить к значительным изменениям фармакокинетики лекарственных средств, назначаемых в комплексной фармакотерапии [1]. В научной литературе нами не было обнаружено информации о характере влияния финастерида - ингибитора 5 а-редуктазы, применяемого для терапии доброкачественной гиперплазии предстательной железы (ДГПЖ), на функциональную активность белка-транспортера. Пожилой возраст пациентов, страдающих ДГПЖ, повышает вероятность того, что основному заболеванию будет сопутствовать дополнительная патология, требующая фармакологической коррекции. Исходя из химической структуры молекулы финастерида, можно прогнозировать принадлежность вещества к субстратам Pgp, а, значит, и возможность изменять эф-флюксную активность белка-транспортера [7]. Логично предположить, что фи-настерид является потенциальным индуктором Pgp, т.к. по имеющимся данным, он взаимодействует с PXR-рецептором (Pregnane X receptor), транскрипционным фактором, активирующим экспрессию ферментов метаболизма ксенобиотиков, а также транспортеров ксено- и эндобиоти- 46 Российский медико-биологический вестник имени академика И.П. Павлова, № 4, 2012 г. ков [8]. В связи с вышеизложенным, представляется актуальным изучить характер влияния финастерида на функциональную активность Pgp. Цель настоящего исследования - изучить влияние финастерида на функциональную активность Pgp в эксперименте. Материалы и методы Работа выполнена на 6 половозрелых кроликах-самцах породы Шиншилла, массой 3500 - 4300 г. Исследование влияния финастерида на функциональную активность Pgp проводили по фармакокинетике фексофенадина - маркерного субстрата белка-транспортера. Финастерид вводили внутрижелудочно через зонд в течение 14 дней в дозе 0,225 мг/кг [5, 9] в форме суспензии в оливковом масле. Фексофенадин (Телфаст 180 мг; Aventis Pharma, Италия) вводили внутрижелудочно в дозе 67,5 мг/кг массы тела животного до и после 14дневного введения изучаемого препарата, а также на 5-й день его отмены. Пробы крови отбирали из краевой вены уха кролика в объеме 5 - 7 мл в ге-паринизированные побирки через 1, 2, 3, 4, 5, 6, 8, 12 и 24 часа после однократного введения фексофенадина, центрифугировали 10 минут при 3000 об/мин, плазму хранили при -29°С до анализа [2]. Содержание фексофенадина в плазме крови определяли методом ВЭЖХ на хроматографе «Стайер» (Россия) с ультрафиолетовым детектором и обращено-фазовой колонкой «Beckman Coulter» 4,6*250 мм, зернением 5 мкм. Экстракцию и хроматографирование маркерного субстрата осуществляли по собственной методике, за основу которой был взят метод Раменской Г.В. с соавт. [3]. Анализ выполняли при длине волны 220 нм и скорости подвижной фазы 1 мл/мин. Элюирование выполняли подвижной фазой следующего состава (на 200 мл): 133,7 мл бидистиллированной воды, содержащей 2,33 мл ледяной уксусной кислоты и 0,936 мл триэтиламина, доведенной триэтиламином до pH=4,3 и 64 мл ацетонитрила. Время удерживания пика фексофенадина составило 12,31 мин. В качестве экстрагентов для жидкостной экстракции фексофенадина применяли дихлорметан (ACROS ORGANICS), этилацетат (ACROS ORGANICS) и диэти-ловый эфир (ХИММЕД). Коэффициент экстракции фексофенадина из плазмы крови составлял 64 %. Определяли следующие фармакокинетические параметры: максимальная концентрация - Cmax (нг/мл), время достижения максимальной концентрации - Tmax (ч), период полувыведения T./2 (ч), площадь под фармакокинетической кривой "концентрация-время" от нуля до бесконечности и от нуля до последнего забора крови AUCo-M, AUC0-t (нг/мл)*ч, общий клиренс - Cl (л/ч), объем распределения - Vd (л), коэффициент абсорбции - Cmax/AUC0-t (1/ч) среднее время удерживания - MRT (ч), константа элиминации - Kel (1/ч). Фармакокинетические параметры рассчитывали модельно-независимым методом с использованием программы Kinetica 5.0. Отношение Cmax/AUC0-t вычисляли самостоятельно. Фармакокинетические кривые фексофенадина строили с помощью офисного пакета «Microsoft Office XP». Все первичные экспериментальные данные были подвергнуты математикостатистической обработке с использованием офисного пакета «Microsoft Office XP» и программы Statistica 8.0. Характер распределения данных определяли по критерию Шапиро-Уилка. Наличие статистически достоверных межгрупповых различий определяли по критерию Нью-мена-Кейлса после проведения дисперсионного анализа повторных измерений (тест ANOVA - для показателей, имеющих нормальное распределение, критерий Фридмана - для показателей, распределение которых отличалось от нормального). Полученные данные представлены в виде среднего арифметического значения и стандартной ошибки среднего результата (М±ш) в случае нормального распределения данных или в виде медианы, верхнего и нижнего квартиля - если распределение данных отличалось от нормального. 47 Российский медико-биологический вестник имени академика И.П. Павлова, № 4, 2012 г. Результаты и их обсуждение 14-дневное пероральное введение финастерида кролика-самцам в дозе 0,255 мг/кг массы тела приводило к статистиче ски значимым изменениям фармакокинетики маркерного субстрата Pgp - фексо-фенадина. Полученные результаты представлены в таблице 1. Таблица 1 Основные фармакокинетические параметры фексофенадина на фоне введения и отмены финастерида (М±т - при нормальном распределении данных; медиана, нижний и верхний квартиль - при распределении данных, Изучаемые параметры Исходные значения n=6 Финастерид 14 дней n=6 5 день отмены финастерида n=6 Onax, нг/мл 264.89 (250.76; 370.79) 228.78 (188.11; 269.89) * 301.28 (292.01; 464.14) Т ч А max? А 4,0(3,0; 4,0) 3,5 (3,0; 4,0) 3,5 (2,0; 6,0) T/, ч 12.027±2.15 4.19±0.11* 14.74±2.46 AUC0-t , (нг/мл)хч 2984.075 (2699.34; 3069.45) 2077.7 (1480.92; 2342.26) * 4016.23 (3713.44; 4281.21) AUC0-M , (нг/мл) хч 4071.11 (3342.96; 5215.09) 2139.53 (1512.77; 2402.32) * 5574,00 (5217.89; 6823.07) Cl, л/ч 86.35±20.27 176.54±32.66* 53.16±5.97 Vd, л 1386.50±130.12 1326.68±210.98 1134.00±65.73 Cmax/AUC0-t, 1/ч 0.093 (0.083; 0.12) 0.11 (0.09; 0.16) 0.08 (0.073; 0.091) MRT, ч 19.15±2.86 7.77±0.49* 23.04±3.15 Kl, 1/ч 0.069±0.015 0.16±0.0043* 0.052±0.0069 * - достоверные различия по сравнению с показателями интактных животных (р<0,05) 14-дневное введение финастерида кроликам вызывало достоверное снижение медиан значений на 13,63% (p<0,05), AUC0-t на 30,37% (p<0,05), AUQi-M на 47,45% (p<0,05), средних значений TJ/2 на 65,16% (p<0,05), MRT на 59,43% (p<0,05) и повышение средних значений Kel на 131,88% (p<0,05) и Cl фексофенадина на 104,45% (p<0,05) по сравнению с исходными данными. Достоверных различий между медианами значений Tmax и Cmax/AUC0-t, а также между средними значениями Vd фек-софенадина у кроликов до и после введения препарата обнаружено не было. На пятый день отмены финастерида изучаемые фармакокинетические параметры существенно не отличались от аналогичных до введения препарата (p>0,05). Достоверное снижение медиан значений Cmax, AUC0-M, AUC0-t, средних зна чений MRTt и T1/2, а также повышение средних значений Cl и Kel фексофенадина на фоне назначения финастерида в течение 14 дней является доказательством его индуцирующего влияния на функциональную активность Pgp в печени и почках, органах, ответственных за выведение препарата. Отсутствие достоверных различий между медианами значений Cmax/AUC0-t, показателя, характеризующего абсорбцию веществ, до и после введения финастерида свидетельствует о тканеспецифичной индукции Pgp в органах выведения без влияния на функциональную активность белка-транспортера слизистой оболочки кишечника. Одним из механизмов индукции экспрессии Pgp ксенобиотиками является их взаимодействие с ядерным прегнан X рецептором (pregnane X receptor PXR) и с 48 Российский медико-биологический вестник имени академика И.П. Павлова, № 4, 2012 г. конститутивным андростановым рецептором (constitutive androstane receptor CAR), представляющими собой белковые транскрипционные факторы, распознающие специфические последовательности в промоторах или энхансерах генов-мишеней и модулирующие их экспрессию [10]. Имеются данные о том, что финасте-рид является активатором PXR [8]. Клиническая значимость фармакокинетического взаимодействия финастерида и фексофенадина должна учитываться, несмотря на относительно высокое значение терапевтического индекса гистаминолитика. Нежелательные взаимодействия, связанные с влиянием на системы транспорта лекарственных веществ в организме, следует про-филактировать, при назначении препаратов-субстратов Pgp, характеризующихся малым терапевтическим индексом и низкой биодоступностью при энтеральном введении, если они применяются на фоне индукторов или ингибиторов Pgp. Выводы Внутрижелудочное введение кроликам финастерида в дозе 0,255 мг/кг массы в течение 14 дней приводит к повышению функциональной активности Pgp, определяемой по фармакокинетике его маркерного субстрата - фексофенадина, что подтверждается достоверным снижением Cmax, AUC0-t, AUC0-M, T1/2 и MRT и повышением Cl и Kel без изменения коэффициента абсорбции и свидетельствует о тканеспецифичной индукции Pgp в печени и почках -органах, ответственных за выведение препарата.

E N Yakusheva

Email: e.yakusheva@rzgmu.ru

I V Chernykh

Email: ivchernykh88@mail.ru

  • Метаболизм лекарственных средств / В.Г. Кукес [и др.] // Научные основы персонализованной медицины: руководство для врачей. - М.: ГЭОТАР-Медиа, 2008. - С. 170-194.
  • Колхир С.В. Клиническое значение изучения активности транспортера лекарственных средств гликопротеина-Р для оптимизации фармакотерапии: дис. канд. мед. наук / С.В. Колхир; ГОУ ВПО ММА им. И.М. Сеченова. - М., 2007. - 21 с.
  • Раменская Г.В. Разработка методики количественного определения маркера активности P-гликопротеина фексофенадина в плазме крови / Г.В. Раменская, Е.А. Скуридина, Л.М. Красных // Хим.-фармац. журн. - 2006. - Т. 40, № 12. - С. 47-50.
  • Якушева Е.Н. Характеристика гликопротеина-P как белка транспортера лекарственных средств / Е.Н. Якушева, И.В. Черных, А.С. Бирюкова // Рос. медико-биол. вестн. им. акад. И.П. Павлова. - 2011. - № 3. - С. 142-148.
  • Заявка 2012121971 Рос. Федерация, МПК A 61 K 31/58; C 12 N 9/00. Способ моделирования состояния индукции функциональной активности гликопротеина-P финастеридом в эксперименте / И.В. Черных, Е.Н. Якушева; РязГМУ им. акад. И.П. Павлова. - Заявл. 28.05.2012. Приоритетная справка (Входящий № 033306).
  • The structure and functions of P-glycoprotein / Y. Li [et al.] // Curr. Med. Chem. - 2010. - Vol. 17, № 8. - P. 786-800.
  • The importance of a nitrogen atom in modulators of multidrug resistance / G. Ecker [et al.] // Mol. Pharmacol. - 1999. - Vol. 56, № 4. - P. 791-796.
  • Identification and validation of novel human pregnane X receptor activators among prescribed drugs via ligand-based virtual screening / Y. Pan [et al.] // Drug. Metab. Dispos. - 2011. - Vol. 39, № 2. - P. 337-344.
  • Anti-nociceptive and anti-inflammatory properties of 5alpha-reductase inhibitor finasteride in experimental animals / N. Duborija-Kovacevic [et al.] // Eur. J. Drug Metab. Pharmacokinet. - 2008. - Vol. 33, № 3. - P. 181-186.
  • Regulation of P-glycoprotein by orphan nuclear receptors in human brain microvessel endothelial cells / G.N. Chan [et al.] // J. Neurochem. - 2011. - Vol. 18, № 2. - P. 163-175.

Views

Abstract - 208

PDF (Russian) - 146

PlumX


Copyright (c) 2012 Yakusheva E.N., Chernykh I.V.

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.