ZIP8 Zinc Transporter: Indispensable Role for Both Multiple-Organ Organogenesis and Hematopoiesis In Utero

Previously this laboratory characterized Slc39a8-encoded ZIP8 as a Zn2+/(HCO3–)2 symporter; yet, the overall physiological importance of ZIP8 at the whole-organism level remains unclear. Herein we describe the phenotype of the hypomorphic Slc39a8(neo/neo) mouse which has retained the neomycin-resistance gene in intron 3, hence causing significantly decreased ZIP8 mRNA and protein levels in embryo, fetus, placenta, yolk sac, and several tissues of neonates. The Slc39a8(neo) allele is associated with diminished zinc and iron uptake in mouse fetal fibroblast and liver-derived cultures; consequently, Slc39a8(neo/neo) newborns exhibit diminished zinc and iron levels in several tissues. Slc39a8(neo/neo) homozygotes from gestational day(GD)-11.5 onward are pale, growth-stunted, and die between GD18.5 and 48 h postnatally. Defects include: severely hypoplastic spleen; hypoplasia of liver, kidney, lung, and lower limbs. Histologically, Slc39a8(neo/neo) neonates show decreased numbers of hematopoietic islands in yolk sac and liver. Low hemoglobin, hematocrit, red cell count, serum iron, and total iron-binding capacity confirmed severe anemia. Flow cytometry of fetal liver cells revealed the erythroid series strikingly affected in the hypomorph. Zinc-dependent 5-aminolevulinic acid dehydratase, required for heme synthesis, was not different between Slc39a8(+/+) and Slc39a8(neo/neo) offspring. To demonstrate further that the mouse phenotype is due to ZIP8 deficiency, we bred Slc39a8(+/neo) with BAC-transgenic BTZIP8-3 line (carrying three extra copies of the Slc39a8 allele); this cross generated viable Slc39a8(neo/neo)_BTZIP8-3(+/+) pups showing none of the above-mentioned congenital defects–proving Slc39a8(neo/neo) causes the described phenotype. Our study demonstrates that ZIP8-mediated zinc transport plays an unappreciated critical role during in utero and neonatal growth, organ morphogenesis, and hematopoiesis

Stir bar-sorptive extraction, solid phase extraction and liquid-liquid extraction for levetiracetam determination in human plasma: comparing recovery rates

Levetiracetam (LEV), an antiepileptic drug (AED) with favorable pharmacokinetic profile, is increasingly being used in clinical practice, although information on its metabolism and disposition are still being generated. Therefore a simple, robust and fast liquid-liquid extraction (LLE) followed by high-performance liquid chromatography method is described that could be used for both pharmacokinetic and therapeutic drug monitoring (TDM) purposes. Moreover, recovery rates of LEV in plasma were compared among LLE, stir bar-sorptive extraction (SBSE), and solid-phase extraction (SPE). Solvent extraction with dichloromethane yielded a plasma residue free from usual interferences such as commonly co-prescribed AEDs, and recoveries around 90% (LLE), 60% (SPE) and 10% (SBSE). Separation was obtained using reverse phase Select B column with ultraviolet detection (235 nm). Mobile phase consisted of methanol:sodium acetate buffer 0.125 M pH 4.4 (20:80, v/v). The method was linear over a range of 2.8-220.0 µg mL-1. The intra- and inter-assay precision and accuracy were studied at three concentrations; relative standard deviation was less than 10%. The limit of quantification was 2.8 µg mL-1. This robust method was successfully applied to analyze plasma samples from patients with epilepsy and therefore might be used for pharmacokinetic and TDM purposes.</p

Концепція заміщення рецепторів як предиктор клінічної ефективності препарату: порівняльний аналіз блокаторів Н1-рецепторів другого покоління

Second generation H1-antihistamines are considered first-line therapy for allergic rhinitis and chronic idiopathic urticaria, largely because of their nonsedating effects. Evaluating pharmacokinetic and pharmacodynamic parameters and clinical efficacyof a drug is important, but models to predict clinical efficacy are lacking. Receptor occupancy (RO), a predictor for human pharmacodynamics and antihistamine potency that takes into account the affinity of the drug for the receptor and its free plasma concentration, may be a more accurate way to predict a drug's clinical efficacy. This study was designed to assess the concept of RO as a surrogate for clinical efficacy, using examples of second generation oral antihistamines. A literature review was conducted using MEDLINE. Search terms included allergy, allergic rhinitis, drug efficacy, over-the-counter drugs, perennial allergic rhinitis, seasonal allergic rhinitis, second generation antihistamines, chronic idiopathic urticaria, and treatment outcomes. Abstracts and posters from recent allergy-related society meetings were also used. RO of several second generation H1-antihistamines was derived from noncomparative and head-to-head studies. Levocetirizine showed similar RO at 4 hours, both higher than that of desloratadine. Levocetirizine established higher RO than desloratadine at 12 and 24 hours. RO for these agents appeared to correlate with pharmacodynamic activity in skin wheal and flare studies and with efficacy in allergen challenge chamber studies. Parameters affecting RO included time from dosing, pH, and dosing regimen. RO did not appear to be linearly related to drug concentration. Results indicate that RO is an accurate predictor of in vivo pharmacodynamic activity and clinical efficacy.Key words: Allergic rhinitis, antihistamine, chronic idiopathic urticaria, desloratadine, fexofenadine, histamine H1-antagonists, levocetirizine, receptor occupancy, treatment outcome. Антигистаминные препараты второго поколения являются терапией первой линии в лечении хронического ринита и хронической идиопатической крапивницы. Большое значение имеет оценка фармакокинетических и фармакодинамических свойств препаратов и их клинической эффективности, однако точные модели для прогнозирования последней на данный момент отсутствуют. Показатель степени замещения рецепторов является предиктором фармакодинамики и антигистаминного потенциала препарата, отображает его сродство к рецепторам и плазменную концентрацию. Таким образом, замещение рецепторов может рассматриваться как более точный показатель клинической эффективности препарата. Данное исследование было проведено с целью изучения корреляции показателя замещения рецепторов и клинической эффективности препарата на примере антигистаминных препаратов второго поколения. Обзор литературы проводился с использованием MEDLINE. Поиск осуществлялся по терминам: аллергия, аллергический ринит, эффективность лекарственного средства, запатентованные лекарственные средства, многолетний аллергический ринит, сезонный аллергический ринит, второе поколение антигистаминных препаратов, хроническая идиопатическая крапивница, результаты лечения. Также были использованы тезисы и информационные материалы последних съездов и конференций на тему аллергии. Показатель замещения рецепторов для антигистаминных препаратов второго поколения был получен в сравнительных исследованиях. Показатель замещения рецепторов у левоцетиризина был выше в первые 4 часа после приема по сравнению с дезлоратадином. Данный показатель оставался выше у левоцетиризина через 12 и 24 часов по сравнению с дезлоратадином. Показатель замещения рецепторов этих препаратов коррелировал с показателями фармакодинамики, такими как кожные и общие проявления аллергии. На показатель замещения рецепторов влияет время от момента последнего приема препарата, рН и режим дозирования. Между замещением рецепторов и концентрацией препарата в плазме крови определяется нелинейная зависимость. Результаты исследования указывают, что RO является точным предиктором фармакодинамической активности и клинической эффективности in vivo.Ключевые слова: аллергический ринит, антигистаминные препараты, хроническая идиопатическая крапивница, дезлоратадин, фексофенадин, гистамин, H1-антагонисты, левоцетиризин, степень замещения рецепторов, результаты лечения. Антигістамінні препарати другого покоління є терапією першої лінії у лікуванні хронічного риніту та хронічної ідіопатичної кропив’янки. Велике значення має оцінка фармакокінетичних та фармакодинамічних властивостей препаратів та їх клінічної ефективності, але точні моделі для прогнозування останньої на даний момент відсутні. Показник ступеня заміщення рецепторів є предиктором фармакодинаміки та антигістамінного потенціалу препарату, відбиває його спорідненість до рецепторів та плазмову концентрацію. Таким чином, заміщення рецепторів може розглядатися як більшточний показник клінічної ефективності препарату. Дане дослідження було проведено з метою вивчення кореляції показника заміщення рецепторів та клінічної ефективності препарату на прикладі антигістамінних препаратів другого покоління. Огляд літератури проводився з використанням MEDLINE. Пошук здійснювався за термінами: алергія, алергічний риніт, ефективність лікарського засобу, патентовані лікарські засоби, багаторічний алергічний риніт, сезонний алергічний риніт, друге покоління антигістамінних препаратів, хронічна ідіопатична кропив’янка, результати лікування. Також було використано тези та інформаційні матеріали останніх з'їздів та конференцій на тему алергії. Показник заміщення рецепторів для антигістамінних препаратів другого покоління було отримано в порівняльних дослідженнях. Показник заміщення рецепторів у левоцетиризину був вищим у перші 4 години після прийому порівняно з дезлоратадином. Даний показник залишався вищим у левоцетиризіну через 12 та 24 годин порівняно з дезлоратадином. Показник заміщення рецепторів цих препаратів корелював з показниками фармакодинаміки, такими як шкірні та загальні прояви алергії. На показник заміщення рецепторів впливає час від моменту останнього прийому препарату, рН і режим дозування. Між заміщенням рецепторів і концентрацією препарату в плазмі крові визначається нелінійна залежність. Результати дослідження вказують, що RO є точним предиктором фармакодинамічної активності та клінічної ефективності in vivo. Ключові слова: алергічний риніт, антигістамінні препарати, хронічна ідіопатична кропив’янка, дезлоратадин, фексофенадин, гістамин, H1-антагоністи, левоцетиризін, ступінь заміщення рецепторів, результати лікування

A small molecule that mimics the metabolic activity of copper-containing amine oxidases (CuAOs) toward physiological mono- and polyamines

International audiencePrimary aliphatic biogenic amines have been successfully oxidized using a quinonoid species that mimics the metabolic activity of copper-containing amine oxidase (CuAO) enzymes. Especially, high catalytic performances were observed with aminoacetone, a threonine catabolite, and methylamine, a metabolite of adrenaline, and with the primary amino groups of putrescine and spermidine, both decarboxylation products of ornithine and S-adenosylmethionine. Furthermore, contrary to flavine adenine dinucleotide (FAD)-dependent amine oxidase enzymes, no activity was found toward secondary and tertiary amines

Defence mechanisms of olfactory neuro-epithelium: mucosa regeneration, metabolising enzymes and transporters

Defence mechanisms of olfactory neuro-epithelium: mucosa regeneration, metabolising enzymes and transporters. The olfactory neuro-epithelium is highly sensitive to chemicals and its direct microbiological environment. It also plays a role as an interface between the airways and the nervous system, and so it has developed several defence instruments for rapid regeneration or for the detoxification of the immediate environment. This review illustrates three of these defence mechanisms: regeneration of the epithelium, local production of metabolising enzymes and xenobiotic transporters. Toxicants can inflict damage by a direct toxic response. Alternatively, they may require metabolic activation to produce the proximate toxicant. In addition to detoxifying inhaled and systemically derived xenobiotics, the local olfactory metabolism may fulfil multiple functions such as the modification of inhaled odorant, the modulation of endogenous signalling molecules and the protection of other tissues such as the CNS and lungs from inhaled toxicants. Finally, the permeability of nasal and olfactory mucosa is an important efficacy parameter for some anti-allergic drugs delivered by intranasal administration or inhalation. Efflux or update transporters expressed in these tissues may therefore significantly influence the pharmacokinetics of drugs administered topically