Stanovení hladin léčiv a TDM Verze vč. poznámek pod čarou TDM (Therapeutic Drug Monitoring) = soubor postupů určených k optimalizaci konkrétní farmakoterapie konkrétního pacienta → cyklus stanovení koncentrace léčiva v biologickém materiálu, provedení farmakokinetické analýzy a interpretace nálezu, návrhu vhodného dávkovacího schématu, jeho aplikace a opakovaného stanovení koncentrace léčiva TDM tedy NENÍ jen samotné stanovení koncentrace léčiva v biologickém materiálu a k interpretaci nestačí pouhá číselná hodnota nebo srovnání číselných hodnot několika laboratorních vyšetření. Cílem je farmakokinetická analýza, tj. určení dávkovacího režimu vhodného pro dosažení terapeutických koncentrací léčiv pomocí matematického zpracování laboratorních výsledků a výpočtu individuálních farmakokinetických parametrů konkrétního pacienta ⇒ bezpečnější, účinnější a efektivnější léčba Slide 2 Predikce dávkování léčiv speciální software možno odhadnout dávku léčiva, která je potřeba k udržení žádoucí plasmatické koncentrace s ohledem na funkci jater, ledvin ad. nutno znát, věk, pohlaví, ledvinné fce pokud se lék vylučuje ledvinami, jaterní fce, informace o léku a cestě podání, od kdy je lék podáván. TDM (Therapeutic Drug Monitoring) Interdisciplinární charakter: •Nutné monitorování koncentrace léku tak, aby došlo k úpravě dávkovacího režimu a lék byl přítomen v rozmezí terapeutické koncentrace •Terapeutická koncentrace –dolní mez = koncentrace, kdy je již dosaženo terapeutického účinku –horní mez = koncentrace, kdy lék ještě nevykazuje toxické účinky •Rychlost metabolizace léčiva se liší – genetický polymorfismus –(ovlivnění dostupnosti a eliminace léčiva i dynamiku účinku a toxicity) – •Dle fenotypu se rozlišují tzv. pomalí a rychlí metabolizátoři TDM (Therapeutic Drug Monitoring) •• Kompartment (oddil) • – Prostor v jehož celem objemu jsou hodnoty parametrů, které charakterizuji pohyb a chovani lečiva (stupeň disociace, difuzni koeficient) stejne • – Hl. kompartmenty: plazma, intracelularni/extracelularni tekutina, tukova tkaň • •• Distribučni objem • – Podava informaci o rozděleni latky v organismu • – Poměr mezi absolutnim množstvim latky a nalezenou koncentraci latky • – Často při stanoveni počatečni davky (čim větši distr. objem, tim menši koncentrace dosažena po stejne davce lečiva) • •• Poločas eliminace • – Rychlost eliminace lečiva z organismu • •• Celkova clearance • – Množstvi plazmy (krve), ktera se uplně očisti za jednotku času všemi eliminačnimi cestami • •• Biologicka dostupnost • – Podil učinne latky, ktera se dostava do systemoveho krevniho objemu TDM (Therapeutic Drug Monitoring) Absorpce Biologická dostupnost (F)–vyjadřuje stupeň přestupu látky do systémové cirkulace. F = 1 = 100 % přestupu do systémové cirkulace. Biologická dostupnost je poměr látky, která se vyskytuje vsystémové cirkulaci ku množství látky, které bylo podáno. Platí: F= M/D … F = biologická dostupnost, … M = množství látky, která se dostala do systémové cirkulace, … D = celkové množství podané látky. Přívodné cesty Cesta podání určuje absorpci látky. Při i.v. podání se látka dostává do cirkulace celá, absorpce odpadá Distribuce Absorbovaná látka se vorganismu rozděluje nerovnoměrně mezi kompartmenty, to závisí od prostupnosti biologických membrán, pH vdaném kompartmentuapod. Tkáně, ve kterých je vyvázáno hodně látky se nazývají rezervoáry (depa). Jakmile plasmatická hladina poklesne, zdepa se uvolňují látky. Biotransformace Hlavně vjátrech, systémem cytochromů P450–ozn. jako CYP1, CYP2, CYP3a jejich podskupiny. Enzymy jsou spřaženy sreduktázami. Metabolizaceprobíhá ve dvou fázích: Oxidace/redukce/hydrolýza: zvyšuje se hydrofilita Konjugace s kyselinou glukuronovou. Zvyšuje se hydrofilitaa usnadní vyloučení zorganismu. Induktory enzymů CYP–zvýšení biotransformace některých látek a snížení jejich cytoplasmatických hladin a účinků. Grapefruitový džus. Eliminace Zahrnuje procesy: biotransformace exkrece(plícemi, ledvinami, kůží, mlékem, stolicí, játry -žluč). Kdy se TDM provádí? § §u léčiv vyznačujících se úzkým terapeutickým rozmezím (Digoxin, Lithium), těsným vztahem mezi dávkou a účinkem, nelineární kinetikou a u léčiv, jejichž účinek není klinicky měřitelný a kvantifikovatelný § §velká inter- a intraindividuální variabilita léčiv (Cyklosporin A) § §výskyt toxických nebo nežádoucích vedlejších účinků (Gentamicin, Amikacin) § §profylaktické podávání léčiv (antiepileptika) § §zahájení nebo změna terapie a při dlouhodobém užívání a kontrole terapie § §podezření na lékové interference § §vznik nedostatečné terapeutické odpovědi (snížená vnímavost, nedodržování léčby…) § §podezření na nedodržování léčby ze strany pacienta § §stanovení metabolického fenotypu (rychlí x pomalí metabolizátoři, modelové substráty) § §Porucha fce ledvin, jater – podílí se na metabolismu a eliminaci léku § Hladiny léků není třeba stanovovat, pokud… … účinnost léčby lze zjistit jinými metodami: stanovení glykemie při léčbě insulinem měření TK při léčbě antihypertenzivy stanovení anti X-a při terapii LMWH INRpři warfarinizaci … je to levnější, méně náročné z hlediska personálního i z hlediska reagencií, vybavení apod. Farmakokinetika •TDM popisuje farmakokinetický status pacienta • •Pro sledování osudu léku v organismu, hodnocení dávkování léku je nutná znalost: – věk, pohlaví, výška, váha, BMI, fce ledvin, jater –údaje o druhu léku (včetně formy a dávky) –údaje o způsobu podání léku (způsob, doba) –doba odběru na stanovení léku – •Na základě těchto údajů odhadne speciální program předpokládanou konc. léku a porovná jí s naměřenou → simulací změny dávky nebo intervalu podání určí optimální způsob léčby popř. lékové interakce (podání více léků současně) • Monitorování hladin léčiv -pojmy FARMAKODYNAMIKA–zkoumá mechanismy účinků léčiv („jak léčivo působí“) FARMAKOKINETIKA–zkoumá osud léčiva v organismu v časovém průběhu („co se sléčivem děje“) Nejčastěji monitorované látky: •Antiepileptika (karbamazepin, fenytoin, kys. valproová, fenobarbital…) • •Imunosupresiva – imunosuprese potlačením aktivity T-lymfocytů, vysoce toxické látky (cyklosporin, takrolimus, sirolimus…) • •Cytostatika – látky zastavující růst a množení buněk, hl. v tkáních s vysokou proliferační aktivitou (metotrexát) • •Kardiotonika – zvyšují tonus a sílu kontrakce dekompenzovaného myokardu, úzké terapeutické rozmezí (digoxin, digitoxin) • •Antiastmatika – brachodilatační působení (teofylin) • •Antibiotika – Aminoglykosidy (gentamicin, vancomycin, amikacin…) • •Psychofarmaka (lithium, benzodiazepin, tricyklická antidepresiva) • • Stanovení koncentrace léčiv v biologickém materiálu Imunochemické metody ‐uplatnění zejména v rutinních klinických laboratořích ⇒ jednoduchá automatizace, snadná manipulace a možnost analýzy větších sérií vzorků ‐nevýhody: výskyt nespecifických reakcí a neschopnost identifikovat aktivní metabolity léčiv ‐Většinou kompetitivní princip Elektro-chemiluminiscenční imunoanalýza, ECLIA (Cobas 8000 Roche) ‐Digoxin Chemiluminiscenční imunoanalýza na mikročásticích, CMIA (Architect Abbott) ‐antiepileptika: Fenytoin, Karbamazepin, Kyselina Valproová imunosupresiva: Cyklosporin A cytostatika: Metotrexát Imunoturbidimetrie (Cobas 8000/6000 Roche) ‐Amikacin, Teofylin ‐ ‐ Stanovení koncentrace léčiv v biologickém materiálu Chromatografické metody ‐vysoká účinnost, dobrá opakovatelnost a robustnost ‐ ‐umožňuje rozlišit i metabolity ‐nevýhody: náročnější na přípravu vzorků, vyšší TAT ‐ ‐příprava vzorků: SPE (Solid-Phase Extraction) – na kolonkách LLE (Liquid-Liquid Extraction) – extrakce do organických rozpouštědel PP (Protein Precipitation) – deproteinace vzorku - případně před-/postkolonová derivatizace vzorku ‐ ‐dříve zejména tenkovrstevná chromatografie (TLC), v současnosti kapalinová chromatografie s různými typy detekce, menší podíl pak plynová chromatografie ‐ Stanovení koncentrace léčiv v biologickém materiálu RP-HPLC ( Reverse Phase HPLC) ‐nejpoužívanější metodou HPLC v praxi ‐ ‐používá se k separaci polárních látek, mezi které patří většina léčiv ‐detekce: UV/VIS, fluorescenční, elektrochemická ‐antimykotika: Vorikonazol, Posakonazol inhibitory tyrozinkinázy: Nilotinib, Imatinib imunosipresiva: Kyselina mykofenolová cytostatika: Busulfan ‐ LC-MS/MS ‐velmi vysoká citlivost a specifita, robustnost, možnost rozlišení i jednotlivých metabolitů ‐ ‐nevýhody: vyšší pořizovací náklady, technická náročnost, vyšší TAT ‐ ‐příprava vzorků stejná jako u HPLC, odpadá potřeba případné derivatizace ‐ Odběr vzorku Eliminace kinetikou 1. řádu Za určitou časovou jednotku se vyloučí stejn éprocento látky aktuálně přítomné v organismu. Koncentrace v plasmě klesají exponenciálně kinetikou 0. řádu Takto se vylučuje ethanol. Za určitou časovou jednotku se vyloučí vždy stejné množství látky. Koncentrace vplasmě klesá lineárně lék Čas odběru krve terapeutická koncentrace gentamicin před podáním < 2 mg/l 30 min. po podání i.v. 8-15 mg/l 60 min. po podání i.m. dtto vankomycin před podáním 5-10 mg/l 30 min. po podání i.v. 20-40 mg/l 60 min. po podání i.m. dtto amikacin před podáním < 5 mg/l 30 min. po podání i.v. 20-30 mg/l 60 min. po podání i.m. dtto digoxin před podáním (6-11 h. po něm) 0,8-2,0 µg/l teofylin během infuze, 2-4 h. po podání p. os 8-20 mg/l lithium 10-18 h. po podání 0,6 -1,6 mmol/l Cyklosporin A před podáním dle doby po transplantaci (druh transplantace Př. Stanovení busulfanu –Součást vysokodávkované protinádorové chemoterapie (před transplantací krvetvorných buněk) –Velké interindividuální rozdíly –Nežádoucí účinky: především hepatotoxicita (nejčastěji zapřičiňuje venookluzivní nemoc jater - VOD) –Monitorování hladiny (tabletová forma) po 1., 5., 9., 13. dávce, začátek po 6 hodinách (30 min. před další dávkou), pak v hodinových intervalech do další dávky –Vyhodnocuje se plocha pod křivkou, vypočítává tzv. Steady-state concentration – Css (doporučovaná: 850-1000 ng/ml) –Na základě Css korekce 3., 7., 11., 15. dávky – –Metoda: HPLC na reverzní fázi s UV detekcí Otrava Li –Li – používá se jako antidepresivum, při léčbě v manické fázi mánií a maniodepresivních psychóz – –Účinek: zvyšuje vstřebávání neurotransmiterů, redukuje tak jejich koncentraci v neuronálním napojení, působí jako sedativum. – –Absorce Li z GIT je úplná s vrcholem po 2-4 hod., vylučování je dvoufázové – nejdříve se vyloučí 30-40% dávky s poločasem 24 h., zbytek Li , který se vstřebal do buňek (součást buněčného iontového obsahu) se vyloučí za 48 -72 h.. Snížená fce ledvin prodlužuje dobu vylučování Li – –Hladina Li se sleduje z důvodu možné intoxikace – 12 h. po podání: 1,0 -1,2 mmol/l - optimální koncentrace – 1,2-1,5 mmol/l - varující koncentrace – > 1,5 mmol /l - možné riziko intoxikace – Otrava Li –Klinické projevy: – –apatie, pomalé reakce, netečnost, letargie, potíže při řeči, nepravidelné chvění, křečovité záškuby svalů, svalová slabost – –nebezpečí intoxikace se zvyšuje při dehydrataci pacienta, zvýšená reabsorbce Li v ledvinách (zvýšení konc. v krvi) – –chronická intoxikace: dochází k poškození nervů, ledvin, ovlivňuje ženské pohlavní orgány – –Léčba: antidotum není známo, podává se hydrogenuhličitan, který urychluje vylučování lithia z těla, hemodialýza – Kazuistika – –žena, 45 let, přivezena v bezvědomí, úmyslné předávkování pacientky léčené Li pro deprese – datum čas odběru Li (mmol/l); [0,6-1,2] poznámka 25.1. 6,30 5,07 příjem na ARO, bezvědomí 13 2,8 14,30 1,11 po dialýze 20 1,48 vyplavení Li z buněk 26.1. 6 1,10 27.1. 6 0,43 překlad na psychiatrické odd. Děkuji za pozornost https://is.muni.cz/do/rect/el/estud/lf/ps23/biochem_nalezy/web/index.html