Browsing by Subject "farmakokinetiikka"

Amyotrophic lateral sclerosis (ALS) is a progressive neurodegenerative disorder caused by degeneration of motor neurons in brain and spinal cord. The degeneration of motor neurons leads to muscle atrophy and paralysis. Currently there is no cure for ALS. Available drugs for ALS can lengthen the survival time by a couple of months. Several factors involve the pathophysiology of ALS, such as endoplasmic reticulum stress and neuroinflammation. Mesencephalic astrocyte-derived neurotrophic factor (MANF) is a protein which has shown neuroprotective effects on animal models of Parkinson disease and brain ischemia. C-terminal fragment of MANF can cross the blood-brain barrier, allowing it to be administered subcutaneously instead of injected directly into the brain. The experimental part consists of two parts. The aim of the first part was to study the pharmacokinetic properties of next generation MANF (C-MANF). The aim of the second part was to elucidate the effect of twice a week administered subcutaneous injection of C-MANF in genetic SOD1-G93A mouse model and its neuroprotective effects by assessing protection of lumbar motor neurons. Pharmacokinetic properties of C-MANF were determined in wild type mice after a single subcutaneous injection of C-MANF at different time points by using indirect ELISA assay. The effects of C-MANF in SOD1-G93A mouse model were assessed by subcutaneous injection of either C-MANF or PBS twice a week and by monitoring clinical score and motor behavior of mice from 10 weeks of age to clinical endpoint. Hematoxylin eosin staining was used to study neuroprotective effects of C-MANF. C-MANF administered subcutaneously is absorbed into the blood circulation and the highest serum concentration of C-MANF is after 60 minutes of dosing. Subcutaneously injected C-MANF also crosses the blood-brain barrier and reach the brain in 120 minutes. C-MANF did not preserve motor function or ameliorated ALS symptoms in SOD1-G93A mouse model. In this study C-MANF did not increase the survival of SOD1-G93A mice. C-MANF did not significantly protect motor neurons from degeneration even though there was a slight trend between the groups. No beneficial effects were observed with C-MANF in SOD1-G93A mouse model and therefore the dose and frequency of administration of C-MANF were not optimal. Subcutaneously injected C-MANF provides a safer dosing option for neurodegenerative disorders.

In vitro studies have shown that esomeprazole, the S-isomer of omeprazole, is a metabolism dependent inhibitor (MDI) of cytochrome P450 2C19, an essential drug-metabolizing enzyme. In this study, we characterized the effects of esomeprazole in vivo on CYP2C19, 3A4, and 1A2 using pantoprazole, midazolam, and caffeine, respectively, as probe drugs. In addition, we estimated the half-life of CYP2C19 by observing its recovering activity after inhibition. In a 5-phase study 10 healthy volunteers were administered 20 mg pantoprazole, 50 mg caffeine and 0.5 mg midazolam before and 1, 25, 49 and 73 hours after a 7 day pretreatment with 80mg esomeprazole twice daily. Esomeprazole increased the (R)-pantoprazole’s exposure up to 5-fold and the significant increase lasted at least 72 hours, which suggests strong MDI of CYP2C19. Esomeprazole had a minor effect on CYP3A4 and no effect on CYP1A2. The turnover half-life of CYP2C19 was estimated to be 46 hours. This estimation will be useful in the future for in vitro-in vivo extrapolations and physiologically based pharmacokinetic modeling of CYP2C19. Concomitant use of drugs metabolized by CYP2C19 should be considered cautiously because of the clinically relevant strong and prolonged inhibition of CYP2C19 by esomeprazole. Alterations in exposures to drugs metabolized by CYP2C19 are expected after discontinuation of esomeprazole treatment for at least 3-4 days.

Työn kirjallisuuskatsauksessa käsitellään tetrasykliinien yleisiä ja farmakokineettisia ominaisuuksia, doksisykliinin erityispiirteitä ja näiden mikrobilääkkeiden käyttöä koiralla ja kissalla. Tutkimuksessa selvitettiin doksisykliinin farmakokinetikkaa koiralla kerta-annon jälkeen, ja erityisesti doksisykliinin per os biologista hyötyosuutta. Tutkimusaineistona oli kuusi Eläinlääketieteellisen korkeakoulun beagle-rotuista koiraa. Koirille annettiin 100 mg doksisykliiniä (6,8-8,6 mg/kg) suun kautta ja noin kuukautta myöhemmin sama annos suonensisäisesti. Koirista kerättiin verinäytteitä, joiden lääkeainepitoisuudet laskettiin agardiffuusiomenetelmällä. Tuloksista laskettiin farmakokineettisiä parametrejä, joita käsiteltiin myös tilastollisesti. Eliminaatiopuoliintumisaika oli molemmilla antotavoilla sama: 10,5 tuntia. Peroraalisella antotavalla lääkeaineen huippupitoisuus seerumissa jäi matalaksi ollen keskimäärin 1,40 mikrog/ml. Doksisykliinin biologinen hyväksikäytettävyys p.o.-antotavan jälkeen oli huono, sillä lääkeaineesta imeytyi systeemiseen verenkiertoon vain noin 20 %. Lääkeainepitoisuuden jäädessä verenkierrossa matalaksi on epävarmaa, saavutetaanko kudoksissa terapeuttinen pitoisuus. Doksisykliinin MIC-arvoja koiran patogeeneille on tutkittu vain vähän, mutta kirjallisuuden mukaan tavallisimmat patogeenit näyttäisivät olevan doksisykliinille kohtalaisen resistenttejä. Riketsia-, klamydia-, ja mykoplasmainfektioissa doksisykliini on ensisijaislääke, sillä näidenpatogeenien MIC-arvot ovat kirjallisuuden mukaan erittäin matalia.

Tutkimuksessa selvitettiin enrofloksasiinin farmikokinetiikkaa naudalla eri antotavoilla (s.c., i.m. ja i.v.). Annos kaikilla antotavoilla oli mg/kg. Tutkimusaineistona oli 5 lypsylehmää. Lehmistä kerättiin maito- ja verinäytteitä. Maito- ja verinäytteiden lääkeainepitoisuudet analysoitiin agar-diffuusiomenetelmällä. Tuloksista laskettiin farmakokineettisiä parametreja, joita myös käsiteltiin tilastollisesti. Puoliintumisajaksi i.v. antotavalla saatiin 1,68 h, s.c. antotavalla 5,55 h ja i.m. antotavalla 5,90 h. Ero puoliintumisajoissa on tilastollisesti merkitsevä. I.m. ja s.c. antotavoilla saatu pitkä puoliintumisaika selittyy ns. flip-flop-ilmiöllä. Flip-flop-ilmiö syntyy, kun imeytyminen antokohdasta on niin hidasta, että se rajoittaa eliminaatiota. Tilastollisesti merkittävä o saatiin MRT-arvolle (mean residence time, keskimääräinen viipymisaika) i.v. ja i.m. antotavan ja i.v. ja i.m. antotavan välillä. Huippupitoisuuksissa ei ollut merkittävää eroa eri antotapojen välillä. Keskimääräinen enrofloksasiini-pitoisuus seerumissa annosvälillä 12 h annettuna suonensisäisti annoksella 5 mg/kg oli 0,617. Tämä pitoisuus ylittää useimpien gram-negatiivisten bakteerien MIC-arvon. Enrofloksasiini siirtyy hyvin maitoon. Keskiarvopitoisuudet maidossa 12h kohdalla eri annostelutapojen jälkeen vaihtelivat välillä 0,63 mg/1-1t,51 mg/l. Tavallisimpien gram-negatiivisten mastiittipatogeenien Mic_90-arvo on välillä 0,03 mg/1-0,13 mg/1. Suuren kudosärsyttävyytensä vuoksi enrofloksasiini olisi annosteltava i.v. Enrofloksasiini vaikuttaa farmakokinetiikaltaan sopivalta lääkeaineelta lypsylehmien lääkintään. Sopivia indikaatioita olisivat mm. E. coli- ja Pasteurella-bakteerien sekä mykoplasmojen aiheuttamat infektiot (esim. hengitystietulehdukset).

Pravastatiini on plasman kolesterolitasoa alentava lääke, jota käytetään sydän- ja verisuonisairauksien primaari- ja sekundaaripreventiossa. Pravastatiini on useiden solukalvojen kuljetusproteiinien substraatti. Näistä transporttereista erityisesti SLCO1B1 -geenin koodittaman OATP1B1 kuljetusproteiinin yhden nukleotidin muutoksen (single-nucleotide variation, SNV) c.521T>C (p.Val174Ala; rs4149056) on aiemmissa tutkimuksissa todettu toistuvasti vaikuttavan merkittävästi pravastatiinin farmakokinetiikkaan. Tämän tutkimuksen tavoitteena oli tutkia ensimmäistä kertaa perintötekijöiden vaikutuksia pravastatiinin farmakokinetiikkaan koko perimän laajuisessa tutkimuksessa (genome-wide association study, GWAS). Sataseitsemänkymmentäkolme tervettä vapaaehtoista tutkittavaa otti kerta-annoksen pravastatiinia, jonka jälkeen kerätyistä verinäytteistä määritettiin pravastatiinin farmakokineettiset muuttujat. Geenimuutokset määritettiin koko perimän kattavalla sirulla. Tämän lisäksi tehtiin meta-analyysi, jota varten geenimuutokset määritettiin myös 96 aiemmin pravastatiinia vastaavissa tutkimuksissa saaneiden tutkittavien joukolta. Meta-analyysissä vain SLCO1B1 c.521T>C geenimuutos assosioitui perimänlaajuisesti merkitsevästi suurentuneeseen pravastatiinin kokonaisaltistukseen (pitoisuus-aika –käyrän alle jäävä alue) ja huippupitoisuuteen. SLCO1B1 c.521T>C geenimuutos voi siten lisätä pravastatiinin aiheuttaman lihashaittavaikutuksen riskiä. Tämä tulos vahvistaa aiempia käsityksiä pravastatiinin farmakokinetiikkaan vaikuttavista geenimuutoksista. Tutkielman tekijä rekrytoi koehenkilöt tutkimukseen ja huolehti tutkimuspäivien käytännönjärjestelyistä. Lisäksi hän ohjaajan avustuksella laski farmakokinetiikan ja suoritti tilastollisen analyysin. Tekijä piirsi taulukot ja kuvaajat itse.

Ketoprofen is a non-steroidal anti-inflammatory drug (NSAID) widely used for the treatment of pain in sheep and swine. Information of correct ketoprofen doses in different animal species is limited. The correct dose cannot be reliably extrapolated based on other species or human. The problem in cases of suspected overdose is knowing whether the given dose was toxic. The objective of the study with sheep was to figure out if the kinetics of ketoprofen is altered by a tenfold overdose, study the effect of the overdose to kidneys and find out a way to diagnose overdose by a simple urine test. The objective of the study with swine was to figure out the bioavailability and pharmacokinetics of ketoprofen after oral, intramuscular and intravenous administration. The most important variables were AUC0-_, Cmax and Tmax. Bioavailability was calculated based on intravascular administration. 30 mg/kg ketoprofen was administered intravenously to six sheep. The concentration of ketoprofen in sheep plasma was followed for 24 hours. Pharmacokinetic parameters were calculated afterwards. Blood and urine samples were analysed to detect enzyme markers indicating possible renal failure. The sheep were finished off 24 hours after the administration and the possible damage to kidneys was evaluated from histological samples. Ketoprofen was also administered to eight swine. The doses were 3 mg/kg of oral, intramuscular and intravascular, and 6 mg/kg of oral ketoprofen. The study was performed as a randomized, cross-over study. The concentration of ketoprofen in swine plasma was followed for 48 hours after administration. Pharmacokinetic parameters were calculated and bioequivalence evaluated afterwards. The in vivo -studies of both of the studies as well as the histological study of the kidneys, and the urine and blood analysis except for the analysis of ketoprofen concentration, were carried out by the researchers of the Faculty of Veterinary Medicine. Plasma ketoprofen concentrations were measured by high-performance liquid chromatography (HPLC). Drug concentration and pharmacokinetic analysis were carried out in the Faculty of Pharmacy. The tenfold dose of ketoprofen was toxic in sheep. Serum concentrations of urea and creatinine increased. Histological samples revealed acute tubular damage. Many urine enzyme concentrations increased. The rise of urine lactate dehydrogenase (LD) concentration was most significant and earliest. LD appears to be a potential marker of a toxic ketoprofen dose. Compared with the therapeutic dose, overdose did not affect ketoprofen elimination rate from plasma, so the kinetics of ketoprofen was not altered. AUC- and Cmax -values were over tenfold compared to the therapeutic dose, so the values did not rise linearly as the dose reached a toxic level. Bioequivalence of ketoprofen in swine was not observed between different routes of administration. The bioavailability was excellent in all routes of administration. Tmax was slightly over one hour after administration. Cmax and AUC were 5,1 mg/l and 32 mg l-1 h after oral 3 mg/kg dose and 7,6 mg/l and 37 mg l-1 h after intramuscular dose. The increases in AUC and Cmax were linear between the different dosages of oral ketoprofen. The difference of the elimination rates between oral and intravascular administration was statistically significant. Ketoprofen distribution volume and clearance did not differ significantly between different routes of administration.

Kipu vaikuttaa negatiivisesti eläimen hyvinvointiin, ja tuotantoeläinten kivunlievitys on tärkeää sekä eettisistä että taloudellisista syistä. Meloksikaami on tulehduskipulääke, jota käytetään Suomessa yleisesti vasikoilla esimerkiksi lievittämään kipua nupoutustoimenpiteen jälkeen ja vähentämään hengitystie- ja ripulioireita. Vaikka meloksikaamia käytetään paljon alle neljän viikon ikäisillä, ei-märehtivillä vasikoilla, on meloksikaamin farmakokinetiikasta hyvin vähän tutkimuksia tämän ikäisillä vasikoilla. Tutkielman kirjallisuuskatsausosiossa on perusteltu meloksikaamin käyttöä naudoilla ja vertailtu meloksikaamin farmakokinetiikkaa eri antoreiteillä ja eri ikäisillä vasikoilla aikaisemman tutkimustiedon perusteella. Tutkielman sisältämän alkuperäistutkimuksen tavoitteena oli selvittää, miten kerta-annos meloksikaamia käyttäytyy 7–14 vuorokauden ikäisillä vasikoilla suonensisäisen, nahanalaisen ja suun kautta annostellun lääkityksen jälkeen. Hypoteeseina oli, että meloksikaamin hyötyosuus on suuri ja eliminaatio hidasta, ja että maksimikonsentraatio plasmassa saavutetaan nopeammin nahanalaisella kuin peroraalisella antoreitillä. Tutkimukseen valittiin 30 tervettä Viikin tutkimustilalla syntynyttä lehmä- ja sonnivasikkaa, jotka olivat 5–16 vuorokauden ikäisiä. Vasikat satunnaistettiin kolmeen antoreittiryhmään: suonensisäinen (IV), nahanalainen (SC) ja suun kautta (PO). Meloksikaamia annettiin jokaisessa ryhmässä vasikan elopainon mukaan annoksella 0,5 mg/kg. Vasikoilta kerättiin verinäytteitä plasman meloksikaamipitoisuuden määrittämiseksi 5, 10, 15, 30, ja 45 minuutin sekä 1, 2, 4, 6, 8, 12, 24, 48, 72, 96, 120, 144 ja 168 tunnin kuluttua meloksikaamin annostelusta. Näytteiden meloksikaamipitoisuudet tutkittiin nestekromatografian ja massaspektrometrian avulla. Farmakokineettisessä analyysissä käytettiin tilatonta mallia. Tutkimuksessa todettiin mm. seuraavat farmakokineettiset arvot: Cmax (SC 1,91 ± 0,27 μg/ml; PO 1,77 ± 0,16 μg/ml), tmax (SC 7,6 ± 2,8 h; PO 10 ± 5,7 h), AUC0-∞ (IV 237,4 ± 33,4 h × μg/ml; SC 230,7 ± 78,1 h × μg/ml; PO 230,5 ± 70,6 h × μg/ml) ja t1⁄2 (IV 79,2 ± 12,4 h; SC 84,6 ± 24,8 h; PO 84,8 ± 22,3 h). Biologiseksi hyötyosuudeksi F laskettiin SC-ryhmälle 0,972 ja PO-ryhmälle 0,971. Tutkimuksen farmakokineettisissä muuttujissa ei havaittu merkitseviä eroja eri antoreittien välillä (p < 0,05). Tutkimuksen perusteella 7–14 vuorokauden ikäisillä vasikoilla meloksikaamin eliminaatio on hitaampaa kuin vanhemmilla vasikoilla, minkä takia yksi 0,5 mg/kg annos voi lievittää vasikan kipua usean vuorokauden ajan. Eri antoreittien välillä ei ole merkitsevää eroa meloksikaamin vaikutusajan tai terapeuttisen plasmapitoisuuden kannalta 7–14 vuorokauden ikäisillä vasikoilla, ja meloksikaamin hyötyosuus on tämän ikäisillä vasikoilla hyvä sekä nahanalaisella että peroraalisella antoreitillä.

Trimetopriimi-sulfonamidi-yhdistelmiä on laajakirjoinen mikrobilääke, jota käytetään laajalti eläinlääketieteessä. Yhdistelmän farmikokinetiikkaa on tuotantoeläimillä tutkittu vain vähän. Eläinlajien ja eläimen ja ihmisen väliset erot yhdistelmän farmakokinetiikassa ovat suuret. Oikean ja järkevänl&aum l;äkkeenkäytön varmistamiseksi olisi yhdistelmän farmakokineettiset ominaisuudet tunnettava hyvin myös lehmällä. Tässä tutkimuksessa selvitettiin trimetopriimi-sulfadiatsiini-valmisteen (Tribrissen 48%, Burroughs Wellcome Co) farmakokinetiikkaa kerta-annostukeen jälkeen viidellä kliinisesti terveellä naudalla. Lääkettä annosteltiin suonensisäisesti, lihaksensisäisesti ja nahanalaisesti 48 mg/kg. Veri- ja maitonäytteitä kerättiin ennen lääkkeenantoa (nollanäyte) ja 2, 4, 8, 16, 32 minuutin ja 1, 2, 4, 8, 12, 24 ja 32 tunnin kuluttua. Kokeen aikana maidon kokonaismäärä mitattiin ja siitä otettiin yhteisnäyte lääkeaineen maitoon erittyvän osuuden määrittämiseksi. Sulfadiatsiinin puoliintumisajoiksi saimme keskimäärin 4,7 - 4,9 tuntia. Antotavalla ei ollut paljon vaikutusta tulokseen. Trimetopriimin puoliintumisaika oli i.v.-injektion jälkeen n. 1,2 tuntia. Puoliintumisajaksi tuli i.m.annostuksen jälkeen 22 h ja s.c.-annostuksen jälkeen 26 h. Sulfadiatsiinin hyväksikäytettävyys eri antotavoilla oli lähes täydellistä. Trimetopriimin hyväksikäytettävyys oli s.c.-antotavan jälkeen vain 40 % ja i.m.-annostelun jälkeen n. 70 %. Näistä tuloksista voimme päätellä trimetopriimin imeytyvän hitaammin ja heikommin injektiokohdasta kuin sulfadiateiini. Jakautumistilavuudeksi saimme sulfadiatsiinille noin 0,44 l/kg. Tasapainotilanteessa sulfadiatsiinipitoisuus seerumissa on siis suurempi kuin kudoksissa. Trimetopriimin jakautumistilavuus oli noin 1,9 l/kg. Trimetopriimi on hyvin lipidiliukoinen ja tulos ilmaisee lääkeaineen keräytymistä kudoksiin. Seerumin trimetopriimipitoisuudet eivät pysyneet yli MIC-arvon 0,1 mikrog/ml riittävän kauan (yli 12 h) millään antotavalla. Maidossa pitoisuus pysyi neljällä tutkimuksemme lehmistä 12 h yli tämän arvon. Sulfadiatsiinipitoisuudet pysyivät riittävän korkealla paremmin. Tulosten pohjalta voidaan suositella sulfonamidien yhdistämistä pitkävaikutteisempiin dihydrofolaattireduktaasin inhibiittoreihin kuin trimetopriimi. Pyrkimyksenä olisi saada yhdistelmän synergistinen vaikutus vähintään 12 tunnin ajaksi.