In vitro effects of antiseizure drugs on lacosamide concentration at hepatic metabolism level


Yılmaz Göler A. M. , Altinoluk T., Culpan Y., Selalmaz Y., Onat F. , Gülhan R., ...More

EPILEPSIA, vol.62, pp.162, 2021 (Journal Indexed in SCI) identifier

  • Publication Type: Article / Abstract
  • Volume: 62
  • Publication Date: 2021
  • Title of Journal : EPILEPSIA
  • Page Numbers: pp.162

Abstract

Amaç: Epilepsi hastalığının farmakolojik tedavisinde kullanılan antinöbet ilaçlar (ASD) çoğu hastada beklenen etkiyi sağlarken, bazı hastalarda etkisiz kalmaktadır. İlaç yanıtında bireysel değişkenliğin nedenleri arasında, ilaç-ilaç etkileşimleri önemli bir yere sahiptir. Epilepsi tedavisinde kullanılan karbamazepin ve fenobarbital hepatik sitokrom P450 (CYP) metabolizma enzimlerini indükleyerek, valproik asit ise inhibe ederek ilaç-ilaç etkileşimlerine yol açabilmektedir. Yeni jenerasyon ASD’lerden biri olan lakozamid, CYP2C19, CYP2C9 ve CYP3A4 enzimleri ile metabolize olmaktadır. Hem hepatosit benzeri hem de safra benzeri hücrelerin bir karışımından oluşan insan hepatoselüler karsinom hücre hattı olan HepaRG hücreleri, in vitro ilaç metabolizmasının takibi, ilaç-ilaç etkileşimi ve toksikoloji çalışmalarında kullanılmak üzere geliştirilmiştir (Gripon ve ark. 2002; Lambert ve ark. 2009). HepaRG hücrelerinin karaciğer fonksiyonlarının ve karaciğere özgü genlerin ekspresyonunun primer hepatositler ile aynı seviyede olduğu gösterilmiştir (Anthérieu ve ark. 2010). Çalışmamızda ASD’lerin lakozamid konsantrasyonu üzerindeki etkilerini HepaRG hücre hattını kullanarak in vitro yöntemlerle araştırmayı amaçladık.

Gereç-Yöntem: HepaRG hücre kültürlerine terapötik konsantrasyonlarda karbamazepin, fenobarbital veya valproik asit uygulanmasının ardından, kuyucuklara kanda minimum ya da maksimum terapötik konsantrasyonlara (Cmin veya Cmaks) veya toksik konsantrasyona (Ctoks) karşılık gelecek şekilde lakozamid eklendi. Kuyucuklardan alınan hücre örneklerinde CYP2C19, CYP2C9 ve CYP3A4 genlerinin mRNA ekspresyon düzeyleri gerçek zamanlı polimeraz zincir reaksiyonu ile ölçüldü. Hücrelerdeki CYP enzim miktarları ELISA yöntemi ile değerlendirilirken, hücre besi yerlerinden alınan örneklerdeki lakozamid ve O-desmetil lakozamid miktarları LC-MS/MS ile tespit edildi. Sonuçlar hesaplanarak GraphPad Prism 8 ile analiz edildi.

Bulgular: HepaRG hücrelerindeki CYP2C19 geninde en yüksek mRNA ifadesi karbamazepin ve lakozamid Cmin'in uygulandığı grupta (FC:13,52) saptandı. Fenobarbital ile lakozamid Cmin uygulanan grupta saptanan CYP2C9 gen ekspresyonu (FC:339,78), lakozamid Cmaks grubu ile karşılaştırıldığında anlamlı derecede yüksekti (p=0,015). CYP3A4 gen ekspresyonu en yüksek karbamazepin ile lakozamid Cmaks’ın birlikte uygulandığı grupta tespit edildi (FC:1180,00). Karbamazepin ile lakozamid Cmaks grubunda mRNA ekspresyon değeri lakozamid Cmaks grubu ile karşılaştırıldığında anlamlı derecede yüksekti (p=0,007). ELISA yöntemiyle ölçülen enzim miktarları değerlendirildiğinde, CYP2C9 enzimi açısından gruplar arasında anlamlı bir farka rastlanmadı. CYP2C19 protein miktarları incelenen gruplarda en düşük CYP2C19 enzim miktarı tek başına karbamazepin uygulanan grupta bulundu (7,42±0,4 ng/ml). En düşük CYP2C19 enzim miktarı ise fenobarbital ile lakozamid Cmin grubunda tespit edildi (2,81±2,3 ng/ml). Her iki grupta da CYP2C19 enzimi açısından anlamlı bir farka rastlanmadı. En yüksek CYP3A4 enzim miktarına lakozamid Cmin grubunda rastlanırken (1015,96±2,14 pg/ml), kontrol grubu ile karşılaştırıldığında anlamlı bir farka rastlanmadı. En düşük CYP3A4 enzim miktarı ise fenobarbital ile lakozamid Cmin grubunda gözlendi (532,39±20,0 pg/ml) ve yalnızca lakozamid Cmin içeren gruptan anlamlı derecede düşüktü. En yüksek lakozamid/O-desmetil-lakozamid konsantrasyon oranı valproik asit ile lakozamid Cmin uygulanan grupta (176.9) tespit edilirken, bu oran en düşük fenobarbital ile lakozamid Cmaks uygulanan grupta (43.1) bulundu.

Sonuç: CYP enzim ekspresyonunun indüklendiği HepaRG hücre hattı deneylerinden elde ettiğimiz sonuçlar özellikle karbamazepin ve fenobarbitalin CYP enzim genlerinin ekspresyonlarını değiştirerek (sırasıyla CYP3A4 ve CYP2C9) lakozamid ile etkileşmeye girebileceğine işaret etmektedir.

Bu çalışma Türkiye Bilimsel ve Teknolojik Araştırma Kurumu (TÜBİTAK) (119R041) tarafından desteklenmektedir.

Anahtar Kelimeler:Epilepsi, ilaç-ilaç etkileşimi, lakozamid, CYP enzimi