ВОЛОЩУК Наталія Іванівна Статеві чинники в формуванні фармакологічної активності та токсичності сучасних нестероїдних протизапальних засобів : Волощук Наталья Ивановна Половые факторы в формировании фармакологической активности и токсичности современных нестероидных противовоспалительных средств VOLOSHCHUK Natalia Ivanivna Sexual factors in the formation of pharmacological activity and toxicity of modern nonsteroidal anti-inflammatory drugs

Краткое описание

Міністерство охорони здоров’я України Вінницький національний медичний університет ім. М.І. Пирогова

На правах рукопису

ВОЛОЩУК Наталія Іванівна

УДК: 591.147.8:615.015:616.071.4:615.012.8

Статеві чинники в формуванні фармакологічної активності та токсичності сучасних нестероїдних протизапальних засобів

14.03.05 фармакологія

Дисертація на здобуття наукового ступеня доктора медичних наук

О.О. Пентюк

Наукові консультанти:

доктор медичних наук, професор
доктор медичних наук, професор Г.І. Степанюк

Вінниця 2011

ЗМІСТ

Cтор.

ВСТУП..

8

РОЗДІЛ 1. ВПЛИВ СТАТЕВИХ ЧИННИКІВ В РЕАЛІЗАЦІЇ ФАРМАКОЛОГІЧНОГО ЕФЕКТУ І ТОКСИЧНОСТІ НПЗЗ, БІОФЛАВОНОЇДІВ ТА ІНШИХ ЛІКАРСЬКИХ ПРЕПАРАТІВ (Огляд
літератури) .

18

1.1. Статеві відмінності в поширеності захворювань, фармакодинаміці,
фармакокінетиці та токсичності лікарських засобів.

18

1.2. Молекулярні механізми статевої детермінації формування відповіді
на дію лікарських засобів та ксенобіотиків.....................

22

1.3. Нестероїдні протизапальні засоби: фармакодинаміки, фармакокінетика, побічні реакції, їх патогенез та сучасні підходи до
профілактики .

25

1.4. Статеві аспекти фармакологічного ефекту та токсичності НПЗЗ.

58

1.5. Флавоноїди та ізофлавоноїди як препарати з поліфункціональними фармакологічними властивостями та їх використання в медицині
..

62

РОЗДІЛ 2. МАТЕРІАЛИ, МОДЕЛІ ТА МЕТОДИ ДОСЛІДЖЕННЯ.

72

2.1. Схема дослідження ...

72

2.2. Моделювання змін гормонального статусу лабораторних тварин

75

2.3. Експериментальні моделі оцінки фармакологічних ефектів НПЗЗ...

78

2.3.1. Визначення антиноціцептивної та антифлогістичної дії
препаратів....

78

2.3.2. Моделювання експериментального запального процесу
(ад’ювантного артриту) у щурів ..

80

2.4. Дослідження фармакокінетики препаратів

81

2.5. Дослідження гастротоксичної дії препаратів

86

2.6. Оцінка нефротоксичної дії НПЗЗ

87

2.7. Біохімічні методи досліджень .

88

2.8. Методика реєстрації скоротливості гладком’язових препаратів судин
..

92

РОЗДІЛ 3. ДОСЛІДЖЕННЯ РОЛІ СТАТІ ТА РІВНЯ СТАТЕВИХ ГОРМОНІВ У ФОРМУВАННІ ФАРМАКОЛОГІЧНИХ ЕФЕКТІВ НПЗЗ
..

96

3.1. Статеві відмінності фармакологічних ефектів НПЗЗ

96

3.1.1. Статеві відмінності аналгезуючого та протиза-пального
ефектів НПЗЗ у нормальних щурів ...

96

3.1.1.1. Анальгезуюча дія на моделі електричного
подразнення ..

96

3.1.1.2. Анальгезуюча дія на моделі термічного
подразнення .

99

3.1.1.3. Анальгезуюча дія на моделі формалінового
тесту.

101

3.1.1.4. Протизапальна дія на моделі карагенінового
набряку ...

104

3.1.2. Гендерні відмінності знеболюючої та протизапальної дії у щурів з ад’ювантним артритом ..
3.2. Статеві відмінності в анальгезуючій та протизапальній діях

105

НПЗЗ за умов різного рівня насиченості організму щурів статевими гормонами
3.2.1. Статеві відмінності аналгезуючої дії НПЗЗ у тварин

108

після гонадектомії, замісного та надлишкового введення
статевих гормонів на моделі електричного подразнення ...

109

3.2.2. Статеві відмінності протизапальної дії НПЗЗ у тварин після гонадектомії, замісного та надлишкового введення статевих гормонів на моделі карагенінового набряку ...

114

3.3. Вплив біофлавоноїдів на фармакологічний ефект НПЗЗ у самців
і самок щурів .................

117

3.3.1. Вплив флавоноїдів та ізофлавоноїдів на аналгезуючий ефект НПЗЗ у самок і самців щурів без моделювання
запального процесу .

118

3.3.2. Вплив «ЕКСО» і геністеїну на анальгезуючий і протизапальний ефекти НПЗЗ у щурів із експериментальним
запальним процесом .

120

РОЗДІЛ 4. ДОСЛІДЖЕННЯ СТАТЕВИХ ВІДМІННОСТЕЙ
ФАРМАКОКІНЕТИКИ ТА БІОТРАНСФОРМАЦІЇ НПЗЗ.

128

4.1. Вивчення фармакокінетичних параметрів диклофенаку натрію,
індометацину та німесуліду у тварин різної статі ..

128

4.2. Оцінка статевих відмінностей експресії цитохрому Р450 та
маркерних активностей ізоформ цитохрому Р4502С, а також УДФ- глюкуронілтрансферази, глутатіон-S-трансферази в печінці щурів..

138

РОЗДІЛ 5. СТАТЕВІ ВІДМІННОСТІ В ФОРМУВАННІ ГАСТРОТОКСИЧНОСТІ НПЗЗ: ЗВ’ЯЗОК З РІВНЕМ СТАТЕВИХ
ГОРМОНІВ ....

146

5.1. Статеві відмінності та вплив гонадектомії на гастротоксичність
диклофенаку, німесуліду, целекоксибу, еторикоксибу та мелоксикаму у щурів ...........................................

147

5.2. Вплив статі та різного рівня насиченості організму щурів статевими
гормонами на функціональний стан ШКТ інтактних щурів

152

5.3. Вплив різного рівня насиченості організму щурів статевими
гормонами на гастротоксичну дію НПЗЗ ..

156

5.4. Вплив флавоноїдів (детралекс, корвітин) та ізофлавоноїдів («ЕКСО») на гастротоксичність диклофенаку, німесуліду та целекоксибу у самців
та самок щурів ...

176

РОЗДІЛ 6. СТАТЕВІ ВІДМІННОСТІ В ФОРМУВАННІ НЕФРОТОКСИЧНОСТІ НПЗЗ: ЗВ’ЯЗОК З РІВНЕМ
СТАТЕВИХ ГОРМОНІВ ..

193

6.1. Вплив статі та різного рівня насиченості організму щурів статевими
гормонами на функціональний стан нирок інтактних щурів .

193

6.2. Вплив статі та різного рівня насиченості організму щурів статевими гормонами на нефротоксичність диклофенаку,&nbs

Список литературы

ВИСНОВКИ

У дисертаційній роботі наведене теоретичне та експериментальне вирішення наукової проблеми оптимізації фармакотерапевтичної ефективності НПЗЗ у осіб чоловічої та жіночої статі на основі дослідження фармакокінетичних та метаболічних механізмів, що забезпечують формування статевих відмінностей відповіді організму на дію НПЗЗ та обґрунтування підходів до корекції небажаних гастро- та нефротоксичних ефектів лікарських засобів цієї групи за допомогою препаратів з естрогеноподібною та антиоксидантною діями.
1. Встановлений більш виразний анальгезуючий та протизапальний ефекти диклофенаку, німесуліду, целекоксибу, індометацину, напроксену, кеторолаку та парацетамолу у самок щурів, ніж у самців (в 2-4 рази). Натомість для еторикоксибу, мелоксикаму, бензофурокаїну, ацетилсаліцилової кислоти та амізону статевих відмінностей базових фармакологічних ефектів не було виявлено. Кастрація тварин практично нівелювала статеві відмінності в фармакодинаміці, замісна гормонотерапія статевими гормонами відновлювала їх, а надлишкове введення цих гормонів
ще більше їх посилювало.
2. Ступінь гастротоксичної дії диклофенаку, німесуліду та целекоксибу у самок щурів виявився в 1,5-3 рази меншим, ніж у самців, в той час як у еторикоксибу та мелоксикаму гендерних відмінностей гастротоксичності виявлено не було. Оваріектомія самок значно підвищувала (в 1,3-2,2 рази), а кастрація самців вірогідно зменшувала небажані ефекти НПЗЗ на шлунок всіх НПЗЗ (в 1,7- 4,9 рази). Замісне та додаткове введення естрогенів зменшували ульцерогенність цієї групи лікарських засобів, а введення тестостерону її посилювало.
3. Диклофенак, німесулід та целекоксиб виявили більш виразну нефротоксична дію у самців щурів в порівнянні з самками, про що свідчить

більша протеїнурія, ензимурія, рівень креатиніну сироватки крові, та також більш суттєве падіння клубочкової фільтрації у тварин цієї статі в порівнянні з самками. Гонадектомія тварин збільшувала нефротоксичність препаратів у самок і зменшувала її у самців, замісне та надлишкове введення статевих гормонів відновлювало характер статевих відмінностей.
4. В механізмах реалізації статевих відмінностей фармакологічних ефектів НПЗЗ провідна роль належить секс-специфічним особливостям процесів їх метаболічної елімінації. Більший вміст цитохрому Р450 (в 1,5-2 рази) та його ізоформ, які забезпечують метаболічні перетворення НПЗЗ (підродини 2С), а також УДФ-глюкуронілтрансферази (в 2 рази) та глутатіон- S-трансферази (в 2,3-2,5 рази) у самців щурів в порівнянні з самками, веде до більш швидкого метаболізму диклофенаку, німесуліду, індометацину в організмі тварин чоловічої статі (період напіввиведення (в 1,4-1,5 рази) менший, а кліренс - в 1,3-1,5 рази більший) та зумовлює меншу виразність фармакологічних ефектів останніх. У препаратів, метаболізм яких відбувається іншим шляхом (бензофурокаїн, ацетилсаліцилова кислота, мелоксикам, еторикоксиб), відсутні гендерні відмінності в фармакокінетиці та фармакодинаміці.
5. Метаболічною основою виявлених статевих відмінностей небажаної дії НПЗЗ на шлунок та нирки є стать та рівень статевих гормонів, що значною мірою визначає формування систем, які забезпечують опірність слизової оболонки шлунку та нирок до токсичної дії нестероїдних антифлогістиків. При цьому естрогени та тестостерон проявляють різновекторну дію на продукцію оксиду азоту, гідроген сульфіду, простагландинів та інших вазодилятаторів і продукцію вазоконстрикторів (супероксидного радикалу та пероксиду водню, гідроген сульфіду) в шлунку та нирках щурів: жіночі статеві гормони збільшують синтез вазодилятаторів та зменшують утворення вазоконстрикторів, тоді як тестостерон проявляє протилежну дію. В дослідженнях in vitro показано меншу чутливість мезентеріальної та ниркової артерій самців до вазодилятуючої дії гідроген сульфіду та більш виразну

спроможність диклофенаку зменшувати вазорелаксуючий ефект H2S у тварин чоловічої статі.
6. Профілактично-лікувальне введення інтактним тваринам та щурам з експериментальним запальним процесом ізофлавоноїдів, зокрема екстракту сої («ЕКСО», 300 мг/кг в/шл) та його головної складової (геністеїну, 1 мг/кг п/ш), з антиоксидантною, та естрогенною активністю викликало зменшення гастро- і нефротоксичності НПЗЗ та посилення їх фармакологічної дії, яке переважало такий ефект препаратів, що містять флавоноїди корвітин (5 мг/кг в/очеревинно) та детралекс (100 мг/кг в/шлунково). За ступенем посилення анальгезуючої та протизапальної дії диклофенаку натрію «ЕКСО» дещо поступався корвітину, проте значно перевершував детралекс.
7. Посилення терапевтичної ефективності і зменшення проявів небажаних ефектів НПЗЗ на тлі застосування біофлавоноїдів, яке проявляється у тварин обох статей з дещо більшою виразністю у самців щурів, вказує на перспективність застосування ізофлавоноїднів, зокрема, «ЕКСО», для оптимізації фармакотерапії НПЗЗ у особин чоловічої і жіночої статі.

ПРАКТИЧНІ РЕКОМЕНДАЦІЇ

1. При призначенні нестероїдних протизапальних засобів особинам різної статі слід враховувати, що анальгезуючий та протизапальний ефекти таких препаратів як диклофенак, німесулід, целекоксиб, індометацин, напроксен, піроксикам, кеторолак, парацетамол більш виразно проявляються у осіб жіночої статі, в той час як у еторикоксибу, мелоксикаму, бензофурокаїну, ацетилсаліцилової кислоти та амізону статевих відмінностей базових фармакологічних ефектів не виявлено.
2. Розвиток небажаних гастро- та нефротоксичного ефектів НПЗЗ асоціюється з високим вмістом тестостерону та/або низьким рівнем естрогенів. Тому за необхідності тривалого прийому НПЗЗ, та особливо диклофенаку, німесуліду та целекоксибу, доцільно враховувати стать пацієнта та зміни індивідуального рівня статевих гормонів (вікове зменшення активності гонадальних гормонів, гормональна або антигормональна терапія, тощо).
3. З метою посилення фармакологічних ефектів нестероїдних протизапальних засобів і в якості засобу профілактики та корекції гастро- та нефротоксичності НПЗЗ найбільш перспективним є екстракт соєвих ізофлавонів «ЕКСО». Подальший досвід застосування «ЕКСО» в клінічних умовах дозволить оптимізувати фармакотерапію НПЗЗ у осіб різної статі.