CC BY
42Сопоставление активности изофермента цитохрома Р450 CYP2C9 у пациентов пожилого и старческого возраста и у здоровых добровольцев первого периода зрелого возраста
Сычёв Д.А.1, Бордовский С.П.2, Никулин В.Э.2, Польшина Н.И.2, Аникин Г.С.2, Данилина К.С.1, Смирнов В.В.2 3, Отделенов В.А.1
1 - ФГБОУДПО Российская медицинская академия непрерывного профессионального образования Министерства здравоохранения Российской Федерации, г. Москва 2 - ФГБОУ ВО Первый МГМУ им. И.М. Сеченова, г. Москва 3 - Институт иммунологии ФМБА России, г. Москва
Резюме. Цель. Провести сравнительное сопоставление активности изофермента CYP2C9 у пациентов пожилого и старческого возраста и у здоровых добровольцев молодого возраста. Материалы и методы. Клиническое исследование проводилось на базе терапевтического отделения Городской клинической больницы №23 им. «Медсантруд». Работа проведена в 2 этапа. На первом этапе проводилась оценка активности цитохрома CYP2C9 у пациентов пожилого и старческого возраста. В исследование были включены 18 пациентов пожилого и старческого возраста, средний возраст которых составил 71,6 ± 9,6 лет. На втором этапе оценивалась эффективность и безопасность пробы с лозартаном у здоровых добровольцев первого периода зрелого возраста (18 человек) в возрасте 26,3 ± 3,5 лет. Для оценки активности изофермента цитохрома Р450 CYP2C9 использовалось отношение концентрации метаболита лозартана E-3174 в моче к концентрации лозартана. Результаты и их обсуждение. Отношение концентраций E-3174 к лозартану у пациентов пожилого и старческого возраста составило 1,84 ± 0,15. У здоровых добровольцев молодого возраста отношение E-3174/лозартан составляет 3,28 ± 0,77. В исследовании in vivo, проведённом на 18 пациентах пожилого и старческого возраста и 18 здоровых добровольцах молодого возраста, было продемонстрировано статистически значимое снижение метаболического отношения E-3174/лозартан у пациентов пожилого и старческого возраста, что свидетельствует о сниженной активности CYP2C9 в данной возрастной группе, по сравнению со здоровыми добровольцами молодого возраста. Заключение. Проведя сопоставительное сравнение активности изофермента Р450 CYP2C9 у людей пожилого и старческого возраста и у здоровых молодых добровольцев, у первых была выявлена тенденцию к снижению активности данного изофермента.
Ключевые слова: лекарственная терапия, CYP2C9, лозартан, пожилые пациенты, пациенты старческого возраста
Comparative analysis of cytochrome P450 isoform CYP2C9 in elderly and senile patients with that in healthy volunteers of the first period of middle age
Sychev D.A.1, Bordovsky S.P.2, NikuLin V.E.2, PoLshina N.I.2, Anikin G.S.2, DaniLina K.S.1, Smirnov V.V.23 OtdeLenov V.A.1 1 - FSBEI FPE Russian Medical Academy of Continuous Professional Education of Ministry of Healthcare of the Russian Federation, Moscow 2 - First Moscow State Medical University named after I.M. Sechenov, Russia, Moscow 3 - NRC Institute of Immunology FMBA of Russia
Abstract. Actuality. Cytochrome P450 enzymes activity tends to decrease with age, which is the reason why drugs' metabolizing is slowed down. Such changes Lead to a Larger number of adverse side effects. This research is dedicated to evaluating activity changes of CYP2C9 isoform, which is invoLved in metaboLism of a Lot of significant drugs. Objective. The purpose of this research is to compare CYP2C9 isoform activity in eLderLy patients with that in peopLe of the first period of middLe age. Materials and methods. The work was carried out in 2 phases. The first phase evaLuated the activity of cytochrome CYP2C9 in eLderLy and geriartric patients. The study incLuded 18 eLderLy and seniLe patients, mean age 71,6 ± 9,6 years. In the second phase we evaLuated the efficacy and safety of Losartan triaLs in 18 heaLthy voLunteers of the first period of mature age, mean age 26,3 ± 3,5 years. E-3174 (Losartan's metaboLite) / Losartan concentration in the urine ratio was used to evaLuate CYP2C9 isoform activity. Results and discussion. According to the study the E-3174/Losartan concentration ratio in eLderLy patients was 1,84 ± 0,15. In heaLthy young voLunteers the E-3174/Losartan ratio was 3,28 ± 0,77. In young patients the E-3174/ Losartan ratio, the concentration of E-3174 and Losartan concentration were higher than in eLderLy and seniLe patients, which indicates that the CYP2C9 activity in that group is Lower than that in young voLunteers of the first period of middLe age. Conclusion. The activity of CYP2C9 in eLderLy peopLe has a tendency to decrease.
Keywords: drug therapy, CYP2C9 isoform, Losartan, eLderLy peopLe, seniLe peopLe
Автор, ответственный за переписку:
Бордовский Сергей Петрович - студент 5 курса ФГБОУ ВО Первый МГМУ им. И.М. Сеченова; тел. +7 (967) 269-16-47; е-таИ: [email protected]
Введение
В настоящее время наблюдается тенденция увеличения доли удельного веса людей пожилого и старческого возраста в общей численности населения [1]. По данным Росстата, за последние 10 лет численность населения России старшего трудоспособного возраста возросла на 4 млн человек. В возрастном составе населения РФ доля пожилых людей превышала 20% и, начиная с 1997 г. по настоящее время, сохраняется на уровне 20,7-20,8%.
У лиц старше 60 лет частота осложнений от приёма лекарственных средств (ЛС) возрастает в 2 раза, у 70-летних — в 7 раз по сравнению с пациентами молодого возраста [2].
Одной из основных проблем медикаментозной терапии людей пожилого и старческого возраста является возраст-опосредованные изменения фармакокинетики и фармакодинамики назначаемых ЛС [2]. Возраст пациентов является одним из наиболее значимых факторов, так как он оказывает значительное влияние на функциональные возможности многих органов, в частности печени, где происходят основные реакции метаболизма ЛС. Таким образом, большое значение для безопасности проводимой терапии у пожилых имеют исследования изменений лекарственного метаболизма в печени у данной возрастной группы.
Выявлено, что у лиц пожилого и старческого возраста наблюдается замедление биотрансформации ЛС вследствие атрофии паренхимы печени, уменьшения количества активных гепатоцитов, снижения активности микросомальных ферментов и извращения метаболизма. Экспрессия изоформ цитохрома Р450 изменяется с возрастом [3]. Печеночный кровоток уменьшается почти на 35-45%, по сравнению с лицами молодого и среднего возраста. Таким образом, возрастные изменения печени приводят к увеличению биодоступности ЛС и повышению их концентрации в плазме. С другой стороны, вследствие снижения печёночного клиренса изменяется период полувыведения (Т1/2) для препаратов как с быстрым, так и с медленным метаболизмом [4].
Чтобы оценить лекарственный метаболизм in vivo, в настоящее время применяются различные методы, такие, как дыхательные тесты, расчёт метаболического коэффициента (MRs) и, наиболее часто, изучение клиренса (CL) с помощью тестовых препаратов.
CYP2C9 — фермент, который вовлечен в метаболизм важнейших лекарств, таких как варфарин [5], некоторые антиконвульсанты [6] и НПВС [7].
На данный момент известны несколько методик фенотипирования CYP2C9.
Проба с использованием толбутамида заключается в введении 125 мг препарата и отбора проб плазмы крови в течение 24 ч после приёма лекарственного вещества. Исследование биоматериала проводят с помощью метода высокоэффективной жидкостной
хроматографии с применением методов масс-спек-трометрии (ВЭЖХ/МС) [8].
В данной методике не учитывается метаболическая активность другого изофермента, а именно CYP2C19, в отношении толбутамида, что в результате может привести к получению неточных данных.
Проба с использованием фенитоина заключается в введении 300 мг фенитоина в качестве пробы на активность CYP2C9. Фенотипирование CYP2C9 проводится путём измерения концентрации фенитоина и его метаболита, п-гидроксифенилгидантиона, с помощью метода ВЭЖХ/МС [9].
В данной методике, как и в предыдущей, также не учитывается метаболическая активность других изоферментов, а именно CYP2C19 и CYP3A4, в отношении фенитоина, что в результате может привести к получению неточных данных.
Лозартановый тест рекомендован для оценки активности CYP2C9 in vivo российскими рекомендациями для фармацевтических компаний по изучению биотрансформации и транспортеров новых лекарственных средств [10].
Тест основан на определении в образцах мочи концентраций лозартана и его активного метаболита E-3174, который образуется из лозартана преимущественно под действием CYP2C9.
В метаболизме лозартана участвует другой изофер-мент CYP3A4, что не учитывается в данной методике и может привести к получению неточных данных по активности изофермента CYP2C9.
В дальнейших анализах in vitro окислительных процессов с использованием дрожжей и микросомальных ферментов печени человека было установлено, что при физиологических концентрациях CYP2C9 является определяющим ферментом в процессе метаболизма лозартана, а CYP3A4 включается в метаболизм только при высоких концентрациях препарата [11].
На данный момент, данные по изменению активности CYP2C9 у людей пожилого и старческого возраста в сравнении с людьми первого периода зрелого возраста в литературе отсутствуют.
Цель данной статьи — провести сравнительное сопоставление активности изофермента CYP2C9 у пациентов пожилого и старческого возраста и у людей первого периода зрелого возраста.
Материалы и методы
Клиническое исследование проводилось на базе терапевтического отделения Городской клинической больницы № 23 им. «Медсантруд». Дизайн клинического исследования: экспериментальное исследование, проведенное на двух группах пациентов.
Работа проведена в 2 этапа. На первом этапе проводилась оценка активности цитохрома CYP2C9 у пациентов пожилого и старческого возраста. В исследование были включены 18 пациентов пожилого и
старческого возраста (10 женщин, 8 мужчин), средний возраст которых составил 71,6 ± 9,6 лет, соответствующих следующим критериям:
♦ Критерии включения в исследование:
— пациенты пожилого и старческого возраста;
— подписанное информированное согласие.
♦ Критерии исключения из исследования:
— приём ингибиторов и/или индукторов СУР2С9;
— носители «медленных» аллельных вариантов СУР2С9*2, СУР2С9*3 (определялись методом по-лимеразной цепной реакции, полиморфизмом длин рестрикционных фрагментов (ПЦР—ПДРФ) после выделения ДНК из лейкоцитов периферической крови);
— острая печёночная (значительное повышение печёночных трансаминаз и отношение АСТ/АЛТ < 1) и/или почечная недостаточность (прогрессирующие повышение концентрации сывороточного креатинина более 1,5 норм (172 ммоль/л для мужчин, 145 ммоль/л для женщин) или прогрессирующие снижение диуреза — менее 0,5 мл/кг за 6 ч);
— повышенная чувствительность к препарату или его компонентам, а также непереносимость изучаемого препарата;
— любое хроническое заболевание, которое может помешать проведению исследования (злокачественные новообразования в течение последних пяти лет, алкоголизм, наркомания, неконтролируемый сахарный диабет, хроническая почечная недостаточность, выраженная обструкция дыхательных путей);
— психическое заболевание или недееспособность;
— отсутствие достаточной готовности к сотрудничеству.
На втором этапе оценивалась эффективность и безопасность пробы с лозартаном (в дозе 50 мг внутрь) у здоровых добровольцев первого периода зрелого возраста (18 человек).
Контрольную группу составили 18 практически здоровых людей первого периода зрелого возраста (12 женщин, 6 мужчин) в возрасте 26,3 ± 3,5 лет. Не включались лица с любыми хроническими заболеваниями, злоупотребляющие алкоголем, беременные, а также с наличиями противопоказания к назначению лозартана или принимающие постоянно какие-либо препараты. Всем добровольцам проведено физикальное обследование, выполнены рутинные клинико-лабораторные тесты (ЭКГ, общий анализ крови, биохимический анализ крови, клинический анализ мочи, исследования на ВИЧ, вирусы гепатита В и С, реакция Вассермана) по результатам которых все параметры были в пределах нормы.
Критериями включения в контрольную группу были отсутствие в анамнезе аллергических, сердечно-сосудистых, ХНЗЛ и эндокринных заболеваний, острые респираторные вирусные инфекции не менее чем за 1 мес. до исследования, приём любых ЛС и БАД не менее чем за 1 мес. до исследования, любых хронических заболеваний и вредных привычек, носители «медленных» аллельных вариантов СУР2С9*2, СУР2С9*3
(определялись методом ПЦР ПДРФ после выделения ДНК из лейкоцитов периферической крови).
Все добровольцы подписали информированное согласие.
Всего в фармакокинетическое исследование лозартана было включено 12 мужчин и 6 женщин, все из этнической группы русских.
Определение концентрации лозартана и Е-3174 (активного метаболита лозартана) в моче проводилось методом высокоэффективной жидкостной хроматографии со спектрофотометрическим детектированием (ПЦР-ПДРФ). Генотипирование пациентов по аллель-ным вариантам CYP2C9*2 и CYP2C9*3 проводили методом ПЦР-ПДРФ после предварительного выделения ДНК из лейкоцитов периферической крови.
Выявление неблагоприятных побочных реакций (НПР) проводилось с помощью анкетирования (специально разработанная адресная анкета для участников исследования на основе НПР, перечисленных в типичной клинико-фармакологической статье препарата).
Статистический анализ результатов проводили с помощью программы IBM SPSS Statistics 20. Для описания показателей, представленных в виде альтернативных переменных, приведены число наблюдений и доля пациентов (в процентах). Для описания показателей, представленных в виде количественных переменных, при предполагаемом нормальном распределении генеральной совокупности использовались параметрические методы описательной статистики: среднее выборочное значение ± стандартное отклонение (х ± а). При статистической обработке данных использовался метод Манна—Уитни. Для определения статистической значимости в исследованиях пользовались одновыборочным парным ¿-критерием при удовлетворении требования нормального (гауссова) распределения. Различия считали значимыми при р < 0,05. Для определения взаимосвязи использовался коэффициент корреляции Спирмена.
Результаты и обсуждение
Согласно проведённому исследованию, отношение концентраций E-3174 к лозартану у пациентов пожилого и старческого возраста составило 1,84 ± 0,15. У здоровых добровольцев молодого возраста отношение E-3174/лозартан составляет 3,28 ± 0,77. Концентрация лозартана у пациентов пожилого и старческого возраста составила 517,41 ± 76,68. У здоровых добровольцев молодого возраста концентрация лозартана 587,89 ± 134,06. Концентрация E-3174 у пациентов пожилого и старческого возраста составила 829,98 ± 88,11. У здоровых добровольцев молодого возраста концентрация E-3174 составляет 1 128,09 ± 202,73 (табл. 1).
У пациентов молодого возраста отношение E-3174/ лозартан, концентрация E-3174 и концентрация ло-зартана оказались выше, чем у пациентов пожилого и старческого возраста.
Таблица 1
Средние значения концентраций Е-3174, лозартана и их отношения в исследуемой выборке с учётом среднего квадратичного отклонения
Концентрация Пациенты пожилого и старческого возраста Здоровые добровольцы молодого возраста P
Лозартан (нг/мл) 517,41 ± 76,68 587,8 ± 134,06 р < 0,0001
E-3174 (нг/мл) 829,98 ± 88,11 1 128,09 ± 202,73 р < 0,0001
E-3174/Лозартан 1,84 ± 0,15 3,28 ± 0,77 0,0750
Таблица 2
Описательная статистика: отношение Е-3174/лозартан
Параметр Пациенты, принимающие субстраты CYP2C9 Пациенты, не принимающие субстраты CYP2C9 Р
Отношение E-3174/лозартан 1,93 ± 0,37[0,89; 2,57] 1,96 ± 0,33[0,72; 2,5] 0,9393
Также проводился корреляционный анализ между активностью CYP2C9 (метаболическим отношением) и количеством лекарств, которое получал пациент. По результатам корреляционного анализа между количеством лекарств и активностью CYP2C9 коэффициент корреляции Спирмена равен — 0,1204, P = 0,7330.
Проводилась также оценка различий в активности CYP2C9 у пациентов, принимающих субстраты данного изофермента и у пациентов, не принимающих субстраты CYP2C9 по отношению E-3174/лозартан. Отношение концентраций E-3174 к лозартану у пациентов, принимающих субстраты CYP2C9, составило 1,93 ± 0,37 (табл. 2)
Выявлено, что у пациентов, не принимающих субстраты CYP2C9, отношение E-3174/лозартан больше (р = 0,94), чем у пациентов, принимающих субстраты CYP2C9, и составляет 1,96 ± 0,33.
В исследовании in vivo, проведённом на 18 пациентах пожилого и старческого возраста и 18 здоровых добровольцах первого периода зрелого возраста, было продемонстрировано статистически значимое снижение метаболического отношения E-3174/лозартан у пациентов пожилого и старческого возраста, что свидетельствует о сниженной активности CYP2C9 в данной возрастной группе, по сравнению со здоровыми добровольцами первого периода зрелого возраста.
При сравнительном анализе активности изофермента цитохрома Р450 CYP2C9 не было обнаружено статистически значимой разницы в активности изофермента у лиц, принимающих субстраты CYP2C9 по сравнению с теми, кто не принимал субстраты данного изофермента.
При сравнительном анализе других исследований также была выявлена тенденция к снижению активности других изоферментов цитохрома P450, а именно: CYP2C19, CYP3A4, CYP2E1, CYP2C9 [12].
В проведённом исследовании не было выявлено значимой взаимосвязи между активностью одного из основных изоферментов цитохрома P450 CYP2C9 с количеством ЛС, которое принимал пациент.
Заключение
Проведя сопоставительное сравнение активности изофермента Р450 CYP2C9 у людей пожилого и старческого возраста и у здоровых добровольцев первого периода зрелого возраста, у первых была выявлена тенденцию к снижению активности данного изофермента. Подобные изменения оказывают влияние на элиминацию лекарственных средств метаболизиру-емых этим изоферментом, поэтому их назначение пациентам пожилого и старческого возраста, проводимое без учёта возрастного уменьшения активности изофермента CYP2C9, может являться причиной развития неблагоприятных побочных реакций, что, как правило, приводит к увеличению затрат на проводимое лечение, повышению частоты госпитализации и смертности пациентов данной возрастной группы. Правильный режим дозирования лекарственных препаратов поможет снизить затраты на проводимое лечение и повысить его эффективность.
Литература
1. Osadchih A.I., Puzin S.N., Lavrova D.I. et al. Problems of disability in Russia. State and prospects; Medicine, 2002: 368.
2. Denisova T.P., Malinova L.I. Clinical Gerontology: Selected Lectures. Moscow: LLC 'Medical information agency', 2008: 256.
3. Page K., Curtis M., Woker B., Hoffman B. Pharmacology: a clinical approach. Moscow: LogospheraKi 2012: 744.
4. Belousov U.B., Leonova M.V. Special aspects of drug therapy in geriartric practice. Pharmatekaю 2008; 8; 13-19.
5. ScordoM.G., Pengo V., Spina E, DahlM.L., Gusella M, PadriniR. Influence of CYP2C9 and CYP2C19 genetic polymorphisms on warfarin maintenance dose and metabolic clearance. Clin Pharmacol Ther. 2002; 72; 702-710.
6. Klotz U. The role of pharmacogenetics in the metabolism of antiepileptic drugs: pharmacokinetic and therapeutic implications. Clin Pharmacokine.t 2007; 46; 271-279.
7. Shi S., Klotz U. Clinical use and pharmacological properties of selective COX-2 inhibitors. Eur J Clin Pharmacol 2008; 64; 233-252.
8. Jetter A., Kinzig-Schippers M., Skott A. Cytochrome P450 2C9 phenotyping using low-dose tolbutamide. Eur J Clin Pharmaco.l 2004; 60: 3; 165-171.
9. George M., Shewade D.G., Kumar S.V., Adithan C. Effect of antituberculosis therapy on polymorphic drug metabolizing enzyme CYP2C9 using phenytoin as a probe drug. Indian J Pharmacol. 2012; 44; 4: 485-488.
10. SychevD.A. Russian guidelines for studying biotransformation and new drug transporter testing by pharmaceutical companies: study desings, data analysis, data entry in products' instructions. Available at: URL: http://www. regmed.ru/Content/Doc.aspx?id=26a9128c-ee32-4469-9c64-5c666339049e
11. Joy M.S., Dornbrook-Lavender K., Blaisdell J., Hilliard T., Boyette T., Hu Y, Hogan S.L., Candiani C., Falk R.J., Goldstein J.A. CYP2C9 genotype and pharmacodynamic responses to losartan in patients with primary and secondary kidney diseases. Clin Pharmacol. 2009; 65: 9: 947—953.
12. Tanaka E. In vivo age-related changes in hepatic drug-oxidizing capacity in humans. Journal of Clin Pharmacy and Therapeutics. 1998; 23; 247-255.
