OSN-SAbstraktOSN-E

Cyklosporin A (CyA) je cyklický polypeptid, který představuje první přírodní látku se selektivním imunosupresivním účinkem. Cyklosporiny jsou produkovány vláknitými půdními houbami Typocladiumum inflatum, Cylindrocarpon lucidum a dalšími kmeny půdních hub. Imunosupresivní účinek CyA byl objeven v roce 1972. V prvých letech byl používán při orgánových transplantacích, kde výrazně zlepšil přežívání pacientů i orgánů, které byly pacientům transplantovány. V roce 1974 byl prokázán u CyA i protizánětlivý účinek při léčbě autioimunitních onemocnění.

CyA je metabolizován v játrech systémem jaterních enzymů monooxidáz cytochromu P 450. Biotransformací CyA vzniká až několik desítek metabolitů, které mohou mít jak imunosupresivní, tak toxické účinky.

Vlastní CyA vykazuje kromě imunosupresivních vlastností i některé toxické účinky (nefrotoxicitu, hepatotoxicitu a neurotoxicitu). Biologická dostupnost CyA je nesmírně variabilní a kolísá od 5 do 70 % (průměr 30 %). Koncentrace CyA jsou proto běžně monitorovány v krvi.

Koncentrace CyA je nutno udržet v úzkém terapeutickém okně po celou dobu imunosupresivní léčby, která v případě transplantací trvá do konce života. Monitorování je možné buď pomocí HPLC metod nebo imunoanalytických stanovení.

 

OSN-STerminologieOSN-E

Dekapeptid: cyclo-[MeBmt-a-Abu-Sar-MeLeu-Val-MeLeu-Ala-D-Ala-MeLeu-MeLeu-MeVal],

kde MeBmt je (2S,3R,4R,6E)-3-hydroxy-4-methyl-2-methylamino-6-octová kyselina

 

OSN-SSynonymaOSN-E

generický název: Ciclosporinum

speciality: Sandimmun, Consupren

jiné označení: CsA

 

OSN-SOdkazy na jiné relevantní dokumenty, další informaceOSN-E

Cyklosporin direct (RIA, Immunotech)

Cyklosporin (RIA, specifický, Immunotech)

 

OSN-SStrukturaOSN-E

Cyklosporin A je cyklický undekapeptid se strukturou cyclo-[MeBmt-a-Abu-Sar-MeLeu-Val-MeLeu-Ala-D-Ala-MeLeu-MeLeu-MeVal], kde MeBmt je (2S,3R,4R,6E)-3-hydroxy-4-methyl-2-methylamino-6-octová kyselina. Je to bílá, krystalická látka bez chuti a zápachu, s molekulovou hmotností 1201 Da. Na rozdíl od lineárních peptidů cyklosporiny nemají volnou karboxy- ani amino- skupinu a proto se nerozpouští ve vodě, ale jsou rozpustné v tucích a organických rozpouštědlech. Jsou schopné vystupovat jako ligandy a tvořit komplexy s některými kationy. CyA je velmi stálý a jeho cyklická struktura se rozpadá až za působení silných kyselin a zvýšené teploty. V organických rozpouštědlech za přítomnosti kyselin vznikají izocyklosporiny. Existuje celá řada reakcí CyA, při níž dochází k modifikaci na jednotlivých aminokyselinách bez otevření cyklického skeletu. Komplikovanou směs produktů se podařilo rozšifrovat až s použitím kombinace kapalinové chromatografie a hmotnostní spektrometrie.

 

Obrázek 1: Struktura CyA s lokalizací hlavních míst metabolizace.

 

 

 

OSN-SFarmakokinetikaOSN-E

Na hladinu CyA v organismu mají vliv různé faktory. Mezi ně patří hlavně příjem potravy, stav orgánů, změna vstřebávání v gastrointestinálním traktu, porucha vstřebávání lipidů, věk, jaterní onemocnění, vyšší hladiny kreatininu a interakce s ostatními léky. K těmto faktorům se řadí i genetické faktory, jako je např. polymorfismus cytochromu P-450. Absorpce CyA není úplná a vyznačuje se významnou intra- a interindividuální variabilitou.

Rozdílná biologické dostupnost, clearence a dávka CyA přináší široké rozmezí koncentrací CyA v krvi u jednotlivých pacientů, které mohou mít za následek rozdílnou odpověď na terapii. Kromě toho po operaci je často nedostatečná nebo variabilní absorpce CyA a monitorování jeho koncentrace je efektivní prostředek, jak předejít většině negativních důsledků. Sledování koncentrace CyA hraje důležitou roli i v monitorování compliance pacientů a v sledování interakcí s ostatními léky.

Pro optimální dávkování CyA, zejména při orgánových transplantacích, se strategie TDM (Terapeutic Drug Monitoring) několikrát revidovala. Většina transplantačních center používá odběr vzorků pro analýzu CyA v údolních koncentracích (through level), to je před podáním další dávky léku. Po zavedení mikroemulzní formy CyA, se znovu diskutovala otázka vhodnosti takovéhoto časování odběrů pro TDM. Bylo prokázáno, že totální expozice CyA, vyjádřená jako AUC (Area Under the Curve) je lepším parametrem pro TDM a také lépe koreluje s klinickým stavem, než koncentrace naměřené před podáním následující dávky. Další studie potvrdily, že AUC se dá stanovit s dostatečnou přesností i při omezeném počtu odběrů (sparse sampling). CyA se obvykle měří v intervalu 0-6 hodin po podání, nejčastěji v nulté, první, druhé nebo třetí hodině. Některá centra však počítají AUC i z většího počtu odběrů až po 12-ti hodinový interval.

V klinické praxi je CyA používán zejména perorálně. V České republice jsou zaregistrovány následující přípravky: Mikroemulgované kapsle, specialita Consupren o síle 25, 50, 100 mg (Galena, ČR), Sandimmun Neoral 25, 50, 100 mg (Sandoz, Švýcarsko) a Sandimmun Neoral 10 mg (Novartis, Švýcarsko). Z roztoků jsou to Consupren a Sandimmun Neoral v koncentraci 100 mg/ml. Pro parenterální použití (jako infuze) se používají 5 ml injekce s koncentrací 50 mg/ml.

Na rozdíl od jiných peptidických léčiv je CyA při perorálním podání dostatečně stabilní. V kyselém prostředí žaludku může podléhat reverzibilní konverzi na izocyklosporin A jen asi 2 % CyA. Množství absorbovaného léčiva je závislé na celkovém podaném množství léčiva a na rychlosti, s jakou se léčivo uvolňuje z lékové formy. Pro farmakokinetiku CyA je charakteristická výrazná variabilita biologické dostupnosti, která je u zdravých dobrovolníků průměrně 30 % (od 5 do 70 %). CyA je absorbován především v tenkém střevě, proto je délka tenkého střeva důležitý faktor absorpce a s tím souvisí také potřeba větší dávky CyA u dětí. Variabilita biologické dostupnosti CyA může být způsobena zhoršenou absorpcí. Koncentrace CyA po perorálním podání dosahuje vrcholu u většiny pacientů za dobu 1-2 hodiny po podání mikroemulzní formy.

CyA je primárně vylučován žlučí. Pouze 6 % z perorální aplikace se vylučuje močí, přičemž pouze 0,1 % je vyloučeno v nezměněné formě. Jeho eliminační poločas je 6–20 hodin, průměr 10 hodin. Některé farmakokinetické parametry jsou uvedeny v tabulce.

 

Tabulka č. 1. Základní farmakokinetické parametry cyklosporinu A

 

Charakteristika

Cyklosporin A

Čas maximální koncentrace po podání dávky (Tmax)

1-8 hodin

Biologická dostupnost (F)

2-89 % (průměr: 30 %)

Distribuční objem (Vd)

0,9-4,8 l/kg (průměr: 3,5 l/kg)

Clearance (Cl)

2,0-11,8 ml/min/kg (průměr: 4,5 ml/min/kg)

Poločas eliminace (t1/2)

6-20 hodin (průměr: 10 hodin)

CyA vázaný na krevní buňky

60 %

CyA vázaný na plazmatické lipoproteiny

85-90 %

 

OSN-SDistribuční objemOSN-E

Distribuční objem se pohybuje od 0,9 do 4,8 l/kg s průměrem 3,5 l/kg.

 

OSN-SBiologický poločasOSN-E

Biologický poločas CyA je mezi 6 a 20 hodinami s průměrem 9 hodin a nezávisí na podané dávce.

 

OSN-SVazba na proteinyOSN-E

CyA v organismu cirkuluje v krvi vázán na buněčné membrány krvinek nebo na plazmatické lipoproteiny. V erytrocytech se váže 41-58 % CyA, 4-9 % v lymfocytech a v plazmě se nachází CyA v 33-47 % (z 90 % je vázán na lipoproteiny). V plazmě se naměří jen zhruba 40 % obsahu CyA v systémové cirkulaci.

Vzhledem i k teplotně závislé distribuci CyA mezi krevní elementy a lipofilní částice séra, se podle doporučení z Lake Louise z roku 1995 jednoznačně užívá pro TDM plná nesrážlivá krev s přídavkem EDTA (1–2 mg/ml krve) s následnou extrakcí CyA, obvykle metanolem.

 

OSN-SZpůsob vylučování nebo metabolismuOSN-E

CyA je první přírodní látka se selektivním imunosupresivním účinkem na lymfoidní buňky a to zejména na T lymfocyty. Z přírodních cyklosporinů vykazují imunosupresivní účinek cyklosporin A, C, D, G a M. Jednotlivé cyklosporiny se liší pouze v jedné aminokyselině. Největší imunosupresivní a protizánětlivý účinek má však CyA (CyA>CyD>CyC).

CyA je indikován k potlačení patologické imunitní reakce při autoimunitních chorobách, k inhibici normální imunitní reakce při transplantacích orgánů a k profylaxi rejekcí u transplantací kostní dřeně. CyA má lepší specifické účinky než jiná imunosupresiva. Zasahuje specificky do imunitního systému, kde tlumí tvorbu cytotoxických T lymfocytů.

Imunosupresivní účinek CyA spočívá ve schopnosti inhibovat metabolické dráhy zapojené do přenosu signálu z receptorů T lymfocytů do jádra a tím blokovat časnou aktivaci genů pro syntézu lymfokinů na úrovni transkripce. CyA se váže na T lymfocyty nespecificky fyzikálně-chemickou interakcí s lipidy v buněčné membráně. CyA interaguje nespecificky s libovolným povrchem, ale specificky ovlivňuje pouze funkci T lymfocytů. Jeho imunosupresivní účinek je zprostředkován intracelulárním vazebným proteinem cyklofilinem, který vykazuje enzymatickou aktivitu peptidyl-propyl izomerázy. Komplex CyA-cyklofilin selektivně inhibuje calcineurin, což je enzym se serin-threonin fosfatázovou aktivitou s nezbytnou spoluúčastí Ca+2 iontů. Inhibicí této fosfatázy v aktivovaných T lymfocytech je podstatně redukována translokace cytoplasmatické subjednotky NFAT (nuclear faktor of activated T lymfocytes) do jaderného kompartmentu s následným narušením transkripce genu pro interleukin-2 a dalších lymfokinů.

Léčba CyA je spojena s vážnými toxickými vedlejšími účinky. Primárně se jedná o nefrotoxicitu a hepatotoxicitu, popisována je i neurotoxicita.

 

OSN-SAktivní metabolityOSN-E

Cyklosporiny jsou metabolizovány enzymatickým systémem monooxygenáz, katalyzovaných jaterním cytochromem P-450, přičemž zůstává zachována jejich cyklická struktura. Na metabolizaci CyA se v největší míře podílí nejdůležitější člen podjednotky P-450 3A, P-450 3A4. Celkově je dnes známo asi 30 metabolitů CyA. Nejvýznamnějšími a nejvíce prostudovanými metabolity z hlediska toxicity a klinického účinku jsou metabolity AM1 (M17), AM4N (M21) a AM9 (M1).

 

OSN-SClearanceOSN-E

Clearence CyA (z krve) se pohybuje od 5 – 7 ml/min/kg u dospělých po transplantaci jater a ledvin u dospělých a od 8 do 10 ml/min./kg u pacientů po transplantaci kostní dřeně. Primární eliminační cestou CyA je exkrece žlučí. Jen velmi malé množství 0,1 až 6 % podané dávky se vylučuje ledvinami. CyA přechází do mateřského mléka.

 

OSN-SInterakce s jinými léky ovlivňujícími biologickou dostupnostOSN-E

 

Protože CyA je intenzivně metabolizován cytochromem P-450 3A4, a ten se podílí na metabolismu více než 50 % všech léků, jsou interakce jednotlivých léků významné. Léky na bázi fenytoinu, fenobarbitálu, valproové kyseliny, karbamazepinu,a rifampicinu indukují systém cytochromu P-450, jestliže jsou podávány souběžně s CyA, zvyšují metabolismus CyA a tedy snižují koncentrace CyA v systémové cirkulaci.

Na druhé straně léky na bázi ketokonazolu, erytromycinu, varapamilu a diltiazenu inhibují cytochrom P-450, snižují metabolismus CyA a takto zvyšují koncentrace CyA v systémové cirkulaci.

 

OSN-SLiteraturaOSN-E

Holt D. W., Johnston A., Roberts N. B., Tredger J. M. and Trull A. K. (1994) Methodological and clinical aspects of cyclosporin monitoring report of the Association of Clinical Biochemists task force. Ann Clin Biochem. 31: 424-427

Oellerich M., Armstront V.W., Kahan B., Shaw L., Holt D.W., Yatscoff R. et al.: Lake Louise consensus conference on cyclosporin monitoring in organ transplantation: report of the consensus panel. Ther Drug Monit 17, (1995), 642-654

Maťha V. a kol. (1994) Cyklosporin A. Grada Publishing.

 

OSN-SPoznámkyOSN-E

CyA se používá při imunosupresivní léčbě u pacientů s transplantov\nými orgány, ale i u autoimunitních nemocí většinou v kombinaci s jinými léky a imunosupresivy (azathioprin, kortikoidy, mofetylester kyseliny mykofenolové, tacrolimus, antithymocytární a antilymfocytární protilátky).

Úzké terapeutické rozmezí a velká interindividuální variabilita farmakokinetiky CyA vyžaduje rutinní monitorování jeho koncentrací v krvi. V současné době se používá pro monitorování CyA několik metod, které zahrnují stanovení pomocí vysokoúčinné kapalinové chromatografie (HPLC) a různé druhy imunoanalytických metod jako je klasická radioimunoanalýza (RIA) nebo některé formy automatizovaných neizotopových variant imunoanalýzy, především enzymoimunonanalýzy: FPIA – “fluorescence polarization imunoassay”, EMIT – “enzyme–multiplied immunoassay techniques” a CEDIA – “cloned enzyme-donor immunoassay”. Standardní metodou je dobře validovaná HPLC metoda stanovení CyA. Tyto metody jsou však poměrně drahé a časově velmi náročné, proto se častěji používají imunoanalytické metody. Obecně lze říci, že všechny imunoanalytické metody nadhodnocují výsledky koncentrací CyA v důsledku zkřížených reakcí s jednotlivými metabolity CyA, které jsou přítomny v krvi.

Mezi doporučeními publikovanými v materiálech z konference v Lake Louise v roce 1995 byla uvedena kriteria, které musí splňovat metoda, aby mohla být použita pro TDM CyA u pacientů léčených CyA. Pro reprodukovatelnost: £10 % při koncentraci 50 mg/l a £5 % při koncentraci 300 mg/l. Pro správnost pak bylo publikováno kriterium pro srovnání s validovanou HPLC metodou. Směrnice korelace metod se musí pohybovat v intervalu 0,9–1,1 a intercept od –15 mg/l do +15 mg/l, Sy/x £15 mg/l. Většina center v současné době používá relativně specifické imunoanalytické metody stanovení CyA. Zatímco radioizotopové metody jsou víceméně na ústupu, přibývá zejména automatizovaných imunoanalytických metod.

V tabulce č. 2 jsou uvedena terapeutická rozmezí CyA pro monitorování při transplantaci ledvin, srdce a jater tak, jak byly určeny pro jednotlivé metody při podávání iniciální i udržovací dávky, podle konsenzuálního doporučení.

 

Tabulka č. 2: Doporučené terapeutické rozmezí koncentrací cyklosporinu A (údolní koncentrace) u jednotlivých transplantovaných orgánů.

 

Metoda

Ledviny

Srdce

Játra

trojkombinace

trojkombinace

trojkombinace

dvojkombinace

Iniciální dávka

[mg/l]

[mg/l]

[mg/l]

[mg/l]

HPLC

150-225

250-325

225-300

 

FPIA

250-375

300-400

250-313

300-375

I-RIA

160-200

250-325

250-300

 

EMIT

125-200

275-375

 

125-200

Udržovací dávka

[mg/l]

[mg/l]

[mg/l]

[mg/l]

HPLC

100-150

125-175

100-150

100-150

FPIA

100-250

150-250

135-200

150-250

I-RIA

75-150

90-160

150-238

 

EMIT

75-150

150-250

 

 

 

OSN-SAutorské poznámkyOSN-E

Kristian Šafarčík