CC BY
174
УДК 615.272.4.015.:616.441-008.64
ИЗМЕНЕНИЕ ФАРМАКОКИНЕТИКИ СИМВАСТАТИНА ПРИ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОМ ГИПОТИРЕОЗЕ
Рязанский государственный медицинский университет им. акад. И.П. Павлова
Е.Н. ЯКУШЕВА Н.М. ПОПОВА
В статье приводятся результаты исследования, посвященного изучению фармакокинетики симвастатина при экспериментальном гипотиреозе. Показаны изменения фармакокинетических параметров Р-гидроксикислоты
симвастатина - основного метаболита препарата, свидетельствующие о снижении его биодоступности, а также связь этих изменений с уровнем Т4.
e-mail: [email protected]
Ключевые слова:, экспериментальный гипотиреоз, Р-гидроксикислота симвастатина, фармакокинетические параметры.
Введение. Гипотиреоз является одной из наиболее распространенных патологий эндокринной системы. Частота манифестного первичного гипотиреоза в популяции составляет 0,2-2,0%, а субклинический гипотиреоз диагностируется у 10 - 12% женщин и 2-3% мужчин [3]. Клиника гипотиреоза весьма разнообразна и включает гипотермически-обменный, обструктивно-гипоксемический, анемический синдромы, нарушения со стороны органов чувств, нервной, сердечно-сосудистой, пищеварительной систем, а также проявления гипотиреоидной дермопатии и синдром эктодермальных нарушений [3]. Такое многообразие симптоматики во многом обусловлено нарушением обменных процессов, связанным с дефицитом тиреоидных гормонов. Причем нарушения липидного обмена диагностируются как при явном, так и при субклиническом гипотиреозе, когда другие проявления заболевания практически отсутствуют [7]. В крови повышается уровень общего холестерина, ЛПНП, а содержание ЛПВП снижается. Кроме того, увеличивается концентрация липопротеина А, который содержит в себе молекулу апо-А, соединенную с компонентом ЛПНП апо-В100, что придает ему выраженные атерогенные и тромбогенные свойства. Как правило, при адекватной заместительной терапии тиреоидными гормонами средние значения основных показателей липидного обмена нормализуются [5, 9]. Однако в ряде исследований было показано, что применение L-тироксина не приводит к полной коррекции липидного спектра [10, 12]. Следует также отметить, что заместительная терапия субклинического гипотиреоза рекомендована только пациентам при уровне ТТГ выше 10 мЕД/л и наличии в крови антител к тиреопероксидазе [4].
Дислипидемия является основным фактором риска развития атеросклероза и ИБС, поэтому если гормонотерапия не приводит к нормализации липидного спектра или не проводится, показано назначение гиполипидемических средств [10]. Наиболее перспективной группой препаратов для коррекции липидного обмена в настоящее время являются статины. Механизм действия статинов обусловлен угнетением синтеза холестерина в печени на стадии мевалоновой кислоты вследствие ингибирования з-гидрокси-з-метилглутарил — коэнзим А-редуктазы. В результате в плазме крови уменьшается концентрация общего холестерина, триглицеридов, ЛПНП и повышается уровень антиатерогенных ЛПВП. Необходимо подчеркнуть, что гипотиреоз является фактором риска ИБС не только из-за липидных нарушений, но и в связи с коагуляционными и микроциркуляторными отклонениями [11] из-за увеличения содержания ингибитора активатора плазминогена [8] и нарушений вазодилатирующей функции, которые обусловлены снижением концентрации предсердного натрий-уретического пептида, уменьшением образования вазодилатирующих веществ и резистентностью к ним гладких мышц сосудистой стенки [4]. Статины обладают противотромботическим действием, снижая уровень ингибитора активатора плазминогена, фибриногена и вязкость крови; восстанавливают барьерную функцию эндотелия и увеличивают выработку оксида азота, что приводит к вазодилатации [1].
Бесспорным лидером в группе статинов является симвастатин, имеющий наибольшую доказательную базу и многолетний опыт применения [2]. Препарат подвергается пресистемной элиминации и активной биотрансформации в печени, поэтому его фармакокинетика может существенно нарушаться под влиянием лекарственных средств и при различных патологических состояниях. Дисфункция щитовидной железы способна изменять практически все процессы фармакокинетики, что особенно актуально для симвастатина, который является пролекарством, имеет низкую биодоступность, интенсивно биотрансформируется в печени и в то же время применяется для коррекции гиперлипидемии при гипотиреозе.
Цель. Исследовать основные фармакокинетические параметры ß-гидроксикислоты симвастатина при экспериментальном гипотиреозе.
Материалы и методы. Эксперимент выполнен на 6 половозрелых кроликах -самках породы шиншилла массой 3,5 -4,5 кг, которым моделировали гипотиреоз пероральным введением тиамазола (мерказолил, Акрихин) в крахмальной слизи в дозе 5 мг/кг массы курсом 21 день. У интактных животных, а также на 7, 14 и 21 -й день отмены тиамазола забирали кровь из ушной вены для определения уровней тиреотропного гормона (ТТГ) и Т4 радиоиммунным методом. Далее однократно вводили симвастатин (KRKA) per os в дозе 24 мг/кг массы и ежечасно в течение 12 часов отбирали образцы крови в объеме 5 мл для количественного определения основного метаболита препарата
- ß-гидроксикислоты симвастатина. Для отделения плазмы пробы центирифугировали при 3000 об/мин в течение 10 минут и хранили до анализа при температуре -290С. Концентрации ß-гидроксикислоты симвастатина определяли по оригинальной методике с помощью высокоэффективной жидкостной хроматографии (ВЭЖХ) на хроматографе серии «Стайер» со спектрофотометрическим детектором и применением обращеннофазной колонки «Beckman Coulter» 4,6*250 мм, зернением 5 мкм. Анализ выполняли при длине волны 238 нм и термостатировании колонки при 450С. Подвижная фаза состояла из ацетонитрила и фосфатного буфера в соотношении 70:30 (pH=4,5). Экстрагирование метаболита симвастатина проводили методом жидкостной экстракции с использованием дихлорметана и изопропанола в соотношнии 9:1. Затем пробы концентрировали под вакуумом до сухого остатка, который растворяли в подвижной фазе и наносили на колонку хроматографа. Сбор и обработку хроматографических данных осуществляли с использованием программно-аппаратного комплекса «Мультихром». Для количественного определения ß-гидроксикислоты симвастатина применяли метод абсолютной калибровки по высоте пиков. Калибровочная зависимость носила линейный характер в диапазоне концентраций от 100 до 5000 нг/мл. Коэффициент экстракции метаболита симвастатина составил 82%.
Вычисление фармакокинетических параметров выполняли с помощью программы «Kinetica 5.0». Для каждого кролика рассчитывали Cmax - максимальную концентрацию при однократном введении, Tmax - время достижения максимальной концентрации, AUCo-t -площадь под кривой «концентрация-время» от нуля до последнего забора крови, AUCo-<» -площадь под кривой «концентрация-время» от нуля до бесконечности, MRT - среднее время удержания препарата в системном кровотоке, Vd - объем распределения, Cmax / AUCo-t
- коэффициент абсорбции.
Полученные данные обрабатывали статистически при помощи программы «Attestat» с использованием однофакторного дисперсионного анализа с повторными измерениями и t-критерия Стьюдента для связанных выборок. Для каждого показателя рассчитывали среднее арифметическое значение (Mean) и стандартное отклонение среднего результата (SD). Зависимость фармакокинетических показателей от уровня гормонов вычисляли методом корреляционного анализа с помощью коэффициента Пирсона.
Результаты. Усредненные фармакокинетические кривые ß-гидроксикислоты симвастатина в плазме крови интактных кроликов и животных с гипотиреозом после однократного введения симвастатина представлены на рис. 1; абсолютные значения параметров фармакокинетики - в табл. 2, показатели уровней гормонов ТТГ и Т4 - в табл. 1.
^ Время после приема симвастатина, ч
¡а- -•-7 день гипотериоза -■-14 день гипотериоза
Рис. 1. Усредненные фармакокинетические кривые ß-гидроксикислоты симвастатина в плазме крови кроликов после однократного введения симвастатина
Таблица 1
Уровень ТТГ и Т4 в плазме крови кроликов в норме и при экспериментальном гипотиреозе
Показатели Интактные кролики 7-й день гипотиреоза 14-й день гипотиреоза 21-й день гипотиреоза
Т4, МЕ/л 117,75±10,54 42,12±8,11* 54,99±9,58* ** 77,17±8,О6*
ТТГ, нмоль/л 0,13±0,01 0,38±0,12* 0,32±0,07* 0,28±0,04*
* - отмечена статистически значимая разница (р<0,05) по сравнению с контролем; **- по сравнению с 7-м днем гипотиреоза; ***- по сравнению с 14-м днем гипотиреоза.
При моделировании гипотиреоза наблюдалось снижение уровня Т4 на 7,14 и 21-й дни патологии по сравнению с показателями интактных животных на 64,2%*, 53,3%* и 34,4%* соответственно. На 14-й день экспериментальной патологии уровень Т4 был на 30,6%** выше, чем на 7-й день гипотиреоза, а на 21-й день - на 40,3%*** превышал показатель животных на 14-й день патологии. Уровень ТТГ на 7, 14, 21-й дни гипотиреоза превосходил показатели интактных животных на 192,3%*, 146,1%* и 115,3%* соответственно.
Таблица 2
Фармакокинетические параметры ß-гидроксикислоты симвастатина у интактных кроликов и животных с экспериментальным гипотиреозом после однократного
перорального введения симвастатина
Показатели Интактные кролики 7-й день гипотиреоза 14-й день гипотиреоза 21-й день гипотиреоза
1 2 3 4 5
Cmax, нг/мл 1389,3±300,02 1053,10±337,53* 881,00±209,16* ** 1112,43±255,47* ***
Tmax, Ч 4±о,оо 6±0,00* 6±0,00* 5,33±0,51 * ** ***
AUC0-t, нг*ч/мл 7717,95±1760,6 6239,79±1921,79* 5501,86±1316,95* 6209,59±1550,03 * ***
AÜC0-», нг*ч/мл 8680,35± 1511,12 6826,72± 2063,60* 6892,82± 2135,24* 7537,24± 2083,48
Продолжение табл. 2
1 2 3 4 5
MRT, ч 6,io±o,93 6,93±o,58 8,38±i,4o* 7,o3±o,65* ***
Vd, л 58,89±2o,o9 9o,33±38,24* io2,13±23,98* 85,5^28,93* ***
Cmax / AUCo-t o,i8±o,o2 o,i7±o,o3 o,i6±0,01 o,l8±o,o2
* - отмечена статистически значимая разница (р<0,05) по сравнению с контролем; ** - по сравнению с 7-м днем гипотиреоза; ***- по сравнению с 14-м днем гипотиреоза.
На 7-й день гипотиреоза Cmax уменьшилась на 24,2%*, AUCo-t на 19,1%*, AUCo-ю на 21,3%*, Tmax и Vd увеличились соответственно на 33,3%* и 53,3%* по сравнению с данными у интактных кроликов. На 14-й день патологии наблюдалось снижение Cmax на 36,5%*, AUCo-t на 28,7%*, AUCo-<» на 20,6%*, повышение MRT на 37,4%* и Vd на 73,4%* по сравнению с параметрами фармакокинетики интактных животных. При этом Cmax на 14-й день гипотиреоза понизилась на 16,3%** по сравнению с 7-м днем патологии, а Tmax оставалось неизменным. На 21-й день гипотиреоза показатели Cmax и AUCo-t были ниже таковых у интактных животных на 19,9% *и 19,5%* соответственно, а Tmax, MRT и Vd превышали параметры интактных кроликов на 33,2%*, 15,2%* и 45,2%* соответственно. На 21-й день патологии наблюдалось увеличение C max на 26,2%***, AUC0-t на 12,86%*** и уменьшение Tmax на 11,1%***, MRT на 16,1%***, Vd на 16,3%*** по сравнению с 14-м днем гипотиреоза.
Для выявления зависимости между фармакокинетическими параметрами ß-гидроксикислоты симвастатина и уровнем TTT и T4 был проведен корреляционный анализ. Статистически значимая положительная корреляция обнаружена между содержанием T4 и Cmax (г=0,55; p=0,005), T4 и AUCo-t (r=0,47; p=0,018), T4 и AUCo-ю (r=o,4i; p=0,045), а также уровнем TTT и Tmax (r=0,79; p=0,0001). Достоверная отрицательная корреляция была отмечена между концентрацией T4 и Tmax (r=-0,88; p=0,0001), MRT (r=-0,50; p=0,013) и Vd (r=-o,55; p=0,005).
Обсуждение результатов. Уменьшение Cmax, AUCo-t , AUCo-<» свидетельствует о снижении биодоступности ß-гидроксикислоты симвастатина при экспериментальном гипотиреозе. Cимвастатин представляет собой неактивный лактон-пролекарство, который подвергается интенсивной пресистемной элиминации в печени под действием карбоксиэстераз с образованием ß-гидроксикислоты, которая обладает
гиполипидемической активностью [6]. Фармакологические эффекты симвастатина реализуются на уровне печени, и только 5% активных метаболитов попадает в системный кровоток. Коэффициент абсорбции симвастатина, по данным нашей работы, остался неизменным, поэтому снижение биодоступности метаболита позволяет судить не об ухудшении всасывания, а об уменьшении пресистемной элиминации препарата. При этом не только уменьшается биодоступность метаболита, но увеличивается Tmax и MRT вследствие более постепенного и замедленного поступления его в системный кровоток.
В-гидроксикислота симвастатина на 95% связывается с белками плазмы крови [6]. Однако гипофункция щитовидной железы вызывает гипоальбуминемию [3], что приводит к повышению концентрации метаболита в крови в свободной форме, и как следствие, к улучшению его проникновения в органы и ткани и увеличению Vd.
Cимвастатин и его ß-гидроксикислота биотрансформируются ферментами CYP3A4, а также CYP2D6 и CYP2C9 до малоактивных метаболитов, которые выводятся главным образом с желчью [6]. Cчитается, что при гипотиреозе снижается функционирование микросомальных ферментных систем. Однако в этом случае произошло бы увеличение концентрации ß-гидроксикислоты симвастатина в крови, о чем свидетельствовало бы повышение Cmax, AUCo-t , AUCo-ю. В нашем исследовании отмечалось достоверное снижение перечисленных фармакокинетических параметров, что позволяет предполагать снижение пресистемной элиминация симвастатина под действием карбоксиэстераз в большей степени, чем микросомальных оксидаз.
Экспериментальный гипотиреоз при курсовом введении тиамазола сохраняется в течение 21 дня. Низкий уровень T4 активирует выработку гипоталамусом тиреолиберина, который в свою очередь стимулирует образование TTT, при этом происходит постепенное
усиление функционирования щитовидной железы. С повышением уровня тиреоидных гормонов в крови увеличивается биодоступность Р-гидроксикислоты симвастатина за счет усиления пресистемной элиминации препарата, о чем свидетельствуют увеличение Cmax, AUCo-t , AUCo-ю и уменьшение Tmax и MRT на 21-й день экспериментальной патологии.
Выводы. 1. Экспериментальный гипотиреоз, моделируемый у кроликов введением тиамазола в дозе 5 мг/кг массы, сопровождается снижением уровня Т4 и повышением уровня ТТГ на 7, 14 и 21-е сутки опыта.
2. Фармакокинетические параметры симвастатина, назначаемого внутрь однократно в дозе 24 мг/кг массы на фоне экспериментального гипотиреоза, характеризуются снижением Cmax, AUCo-t, AUCo-ю увеличением Tmax, MRT и Vd, что свидетельствует о снижении биодоступности Р-гидроксикислоты симвастатина.
3. Основные количественные показатели фармакокинетики Р-гидроксикислоты симвастатина коррелируют с уровнем Т4 в плазме крови.
Литература
1. Аронов, Д.М. Плеотропные эффекты статинов / Д.М. Аронов // Рус. Мед. журн. - 2001. -№13-14. - С. 578-582.
2. Аронов, Д.М. Симвастатин / Д.М. Аронов. - М.: Триада-Х, 2002. - 80 с.
3. Балаболкин, М.И. Диагностика и лечение гипотиреоза в работе практического врача / М.И. Балаболкин, М.Э. Тельнова, К.В Антонова // Рус. Мед. журн. - 2008. - №15. - С. 988-993.
4. Будневский, А.В. Гипотиреоз и сердечно-сосудистая патология / А.В. Будневский, В.Т. Бурлачук, Т.И. Грекова // Мед. науч. и учеб.-метод. журн. - 2007. - №38. - С. 80-85.
5. Воронцов, В.Л. Особенности течения атеросклероза у больных, страдающих гипотиреозом / В.Л. Воронцов, О.И. Смирнова // Клинич. Вестн. - 1997. - № 2. - C. 64-67.
6. Кукес, В.Г. Современная фармакотерапия гиперлипидемий: взгляд клинического фармаколога / В.Г. Кукес, А.В. Семенов // Рус. мед. журн. - 2006. - №27. - С. 1961-1967.
7. Сыч, Ю.П. Нарушения липидного обмена при субклиническом гипотиреозе / Ю.П. Сыч, В.В. Фадеев, Г.А. Мельниченко // Пробл. эндокринологии. - 2004. - №3. - С. 48-52
8. Blood coagulation and fibrinolytic activity in hypothyroidism / Erem C. [et al.] // Int. J. Clin. Pract. - 2003. - Vol. 57, № 2. - Р. 78-81.
9. Effect of L-Thyroxine Replacement on Non -High-Density Lipoprotein Cholesterol in Hypoti-roid Patients / М. Ito [et al.] // J. Clin.Endoсrinol. Metab. - 2006. - Vol.92. - P. 608- 611.
10. Effect of thyroid substitution on hypercholesterolemia in patients with subclinical hypothyroidism: A reanalysis of intervention studies / B.C. Tanis [et al.] // Clin. Endocrinol. - 1996. - Vol. 44, № 6. -P. 643-649.
11. Impaired action of thyroid hormone associated with smoking in women with hypothyroidism / B. Muller [et al.] // N. Engl. J. Med. - 1995. - Vol. 333. - P. 964-969.
12. Lipoprotein profile in subclinical hypothyroidism: response to levothyroxine replacement, a randomized placebo-controlled study / N. Caraccio [et al.] // J. Clin. Endocrinol. Metab. - 2002. - Vol. 87, № 4. - Р. 1533-1538.
PHARMACOKINETIC CHANGES OF SIMVASTATIN AT EXPERIMENTAL HYPOTHYROIDISM
In article data of the research is devoted to studying of pharmacokinetic of simvastatin at experimental hypothyroidism are resulted. It is shown changes of pharmacokinetic parameters P-hydroxyacid of simvastatin - the main metabolite of the drug, which says about decrease of bioavailability and correlation of these changes with level of T4.
E.N. YAKUSHEVA N.V. POPOVA
Ryazan State Medical University
e-mail: [email protected]
Key words: experimental hypothyroidism, P-hydroxyacid of simvastatin, pharmacokinetic parameters.
