Estresse oxidativo em pacientes com diferentes formas clínicas de adrenoleucodistrofia ligada ao X

10

Ácidos graxos de cadeia muito longa em pacientes com diferentes formas clínicas de adrenoleucodistrofia ligada ao X : o efeito do Óleo de Lorenzo

46

Antitumor candidate ac04 pharmacokinetics and in vitro-in vivo metabolism evaluation

Objetivo: AC04 é um derivado acridínico com elevada atividade contra tumores sólidos em camundongos. O objetivo deste trabalho foi investigar a farmacocinética no plasma e a distribuição tecidual em ratos Wistar após administração i.v. bolus bem como o metabolismo in vitro e in vivo do AC04. Metodologia: AC04 foi submetido à oxidação in vitro com catalisador de Jacobsen, modelo que biomimetiza o CYP450. O produto obtido na reação foi caracterizado por 1H RMN e analisado por CLAE-EM/EM. O AC04 também foi incubado em meio microssomal de ratos para confirmar a formação do produto observado in vitro com catalisador. Para a avaliação farmacocinética, uma dose única de 1,5 mg/kg foi administrada a ratos Wistar por i.v. bolus (n = 7) e amostras de sangue foram coletadas da veia lateral da cauda até 120 h após administração. AC04 e o 1-oxo-AC04 foram separados do plasma por desproteinização com acetonitrila e analisados por método de CLAE-EM/EM previamente validado. A fração ligada a proteínas foi determinada por ultrafiltração e a distribuição tecidual foi avaliada após administração de 1,5 mg/kg i.v. bolus (n = 3 animais/tempo). Resultados: A oxidação do AC04 pelo catalisador de Jacobsen resultou na formação de um metabólito, 1-oxo-AC04, o mesmo formado pela incubação da fração microssomal e in vivo após administração da droga a roedores. O modelo aberto de dois compartimentos descreveu adequadamente o perfil de concentração plasmática do AC04, possibilitando a determinação de CL de 3,4 ± 3,4 L/h/kg, Vdss de 137,9 ± 91,4 L/kg, t1/2 de 45,5 ± 31,5 h e ASC0-∞ de 788 ± 483 ng·h/mL. A ligação a proteínas plasmáticas foi de 98,1 ± 1,6%. A penetração no pulmão, fígado e baço foi de 1077, 410 e 355 respectivamente, enquanto no cérebro foi de 0,54. O AC04 se acumula no tecido adiposo com um fator de penetração de 30. O t1/2 do 1-oxo-AC04 foi de 23,2 ± 10,4 h. Conclusões: O conjunto de resultados sugere que, apesar da pequena fração livre no plasma livre, AC04 é capaz de se acumular em diferentes tecidos, o que pode ser um componente importante para sua ação em tumores sólidos, além de ter uma meia-vida longa. A reação de oxidação de Jacobsen e o metabolismo in vitro com fração microssomal possibilitaram a identificação do mesmo metabólito obtido in vivo.Purpose: AC04 is an acridine derivative with high activity against solid tumors in mice. The goal of this work was to investigate the plasma pharmacokinetics and tissue distribution of the drug in Wistar rats after bolus i.v. administration as well as the its in vitro and in vivo metabolism. Methodology: AC04 was submitted in vitro oxidation by Jacobsen catalyst, a biomimetic CYP450 model. The product obtained in the reaction was characterized by (1H NMR) and analyzed by LC-MS/MS. AC04 was also incubated with rats microsomal fraction to confirm the formation of the product observed in vitro with the catalyst. A single 1.5 mg/kg i.v. bolus dose of AC04 was given to Wistar rats (n = 7) and blood samples were harvested from the lateral tail vein up to 120 h after dosing. AC04 and 1-oxo-AC04 were separated from plasma by deproteinization with acetonitrile and analyzed by LC-MS/MS with a previously validated method. Protein binding fraction was performed by ultrafiltration and AC04 tissue disposition was evaluated after 1.5 mg/kg i.v. bolus (n = 3 animals/point) Results: The Jacobsen-catalyzed oxidation of AC04 resulted in the formation of one metabolite, 1-oxo-AC04. The same metabolite was observed with microsomal incubation and in vivo, after AC04 dosing to Wistar rats. A two-compartment open model adequately fitted the individuals plasma profiles of AC04 resulting in a CL of 3.4 ± 3.4 L/h/kg, a Vdss of 137.9 ± 91.4 L/kg, a t1/2 of 45.5 ± 31.5 h and a ASC0-∞ of 788 ± 483 ng·h/mL. AC04 plasma protein binding was 98.1 ± 1.6%. Lung, liver and spleen showed a penetration of 1077, 410 e 355 respectively, while brain penetration was of 0.54. The AC04 accumulates in the adipose tissue with a penetration factor of 30. The 1-oxo-AC04 metabolite showed a t1/2 of 23.2 ± 10.4 h. Conclusions: The Jacobsen oxidation reaction and the in vitro metabolism by microsomes allowed the identification of the same metabolite observed in vivo. The results suggest that despite the small free plasma fraction, AC04 is capable to accumulate in different tissues, which may contribute to its activity in solid tumor, besides its long half-life

Pharmacokinetic/Pharmacodynamic modeling of etoposide anticancer effect in Walker-256 tumor-bearing rats using free intratumoral concentrations determined by microdialysis

Objetivo: O objetivo do presente estudo foi descrever a relação entre as concentrações plasmáticas totais e livres tumorais do etoposídeo (ETO) e a inibição do crescimento do tumor observada em ratos Wistar portadores de tumor Walker- 256 (W256) utilizando a modelagem farmacocinética/farmacodinâmica (PK/PD). Métodos: Os procedimentos com animais foram aprovados no CEUA/UFRGS sob o número 22302. Os experimentos de farmacocinética foram realizados para determinar concentrações plasmáticas e livres em duas regiões do tumor sólido W256 através de microdiálise. Após a administração do ETO nas doses de 10 ou 20 mg/kg i.v. bolus em ratos Wistar portadores de tumor W256, amostras de sangue e microdialisado de tecido do centro e periferia do tumor foram coletadas simultaneamente, até 7 h pós-dose, para determinar o fator de penetração no tumor. Um método analítico por CLAE-UV foi desenvolvido e validado para quantificação do etoposídeo nas amostras de plasma e dialisado. Os experimentos de farmacodinâmica foram conduzidos em ratos portadores de tumor W256 que receberam ETO 5 e 10 mg/kg i.v. bolus uma vez ao dia por 8 e 4 dias, respectivamente. O volume dos tumores foram monitorados diariamente durante 30 dias. Análise não-compartimental dos dados de PK foi realizada no WinNonlin®. A modelagem dos dados PK e PK/PD foi realizada no Monolix®, utilizando abordagem populacional. Os dados PK/PD foram analisados usando o modelo Simeoni TGI modificado através da introdução de uma função Emax para descrever a relação nãolinear entre a concentração plasmática e tumoral e o efeito. Resultados e Discussão: O método por CLAE-UV foi desenvolvido e validado para quantificar as amostras de ETO em plasma e tecido. A penetração do ETO no tumor foi maior na periferia (61 ± 15 % e 61 ± 29 %) do que no centro do tumor (34 ± 6 % e 28 ± 11 %) após administração das doses 10 e 20 mg/kg, respectivamente (ANOVA, α = 0.05). Um modelo de 4 compartimentos compreendendo uma distribuição saturável (cinética de Michaelis-Menten) nos compartimentos tumorais a partir do compartimento central modelou simultaneamente os perfis de concentração-tempo do ETO em plasma e em ambas regiões do tumor. O modelo populacional PK/PD Simeoni TGI–Emax foi capaz de descrever o efeito antitumoral dependente do regime de administração do ETO utilizando concentrações totais plasmáticas ou livres no tumor, resultando em um maior k2max (potência máxima) para as concentrações livres (25,8 mL.μg-1.dia-1 - intratumoral vs. 12,6 mL.μg-1.dia-1 - plasma total). Conclusões: Os resultados mostram que a utilização das concentrações livres do fármaco no tumor para a modelagem PK/PD pode fornecer um melhor entendimento da relação farmacocinética e farmacodinâmica e melhoram a capacidade de previsão do modelo, considerando que a eficácia dos fármacos antineoplásicos no tratamento de tumores sólidos é dependente da capacidade do fármaco em se distribuir no tecido tumoral.Objective: The aim of this study was to describe the relationship between total plasma and free interstitial tumor etoposide (ETO) concentrations and the drug tumor growth inhibition observed in a Walker-256 (W256) tumor-bearing Wistar rat model using the pharmacokinetic/pharmacodynamic (PK/PD) modeling. Methods: The experiments with animals were approved by CEUA/UFRGS (protocol number 22302). Pharmacokinetic experiments were conducted to determine total plasma and free intratumoral concentrations in two regions of W256 solid tumor by microdialysis. After administration of ETO 10 or 20 mg/kg i.v. bolus to W256 tumorbearing Wistar rats, blood and tissue microdialysate samples from tumor center and periphery were simultaneously collected up to 7h to determine the tumor penetration factor. An analytical HPLC-UV method was developed and validated for quantification of ETO in plasma and microdialysate samples. The pharmacodynamic experiments were conducted in W256 tumor-bearing rats that received ETO 5 or 10 mg/kg i.v. bolus every day for 8 and 4 days, respectively. Tumor volumes were monitored daily for 30 days. Non-compartmental analysis of PK data was performed in WinNonlin®. The PK and PK/PD modeling by population approach were performed using Monolix®. PK/PD data were analyzed using a modification of Simeoni TGI model by introducing an Emax function to describe the nonlinear relationship between tumor and plasma concentrations and effect. Results and Discussion: The HLPCUV method was developed and validated to determine plasma and tissue samples of ETO. ETO tumor penetration was higher in the tumor periphery (61 ± 15 % and 61 ± 29 %) than center (34 ± 6 % and 28 ± 11 %) following 10 and 20 mg/kg doses, respectively (ANOVA, α = 0.05). A 4-compartment structural model comprising a saturable distribution (Michaelis-Menten kinetics) into the tumor compartments from the central compartment simultaneously described the ETO concentration–time profiles in plasma and both tumor regions. The PK/PD population Simeoni TGI–Emax model was capable of describing the schedule-dependent antitumor effects of ETO using total plasma or free tumor concentrations obtained in a W256-tumor bearing Wistar rat model, resulting in higher k2max (maximal potency) for free concentrations (25.8 mL.μg-1.day-1 - intratumoral vs. 12.6 mL.μg-1.day-1 total plasma). Conclusions: The results showed that the use of free intratumoral drug concentrations in the PK/PD modeling can provide a better understanding of the pharmacokinetics and pharmacodynamics relationship and improve the forecasting ability of the models considering that the efficacy of antineoplastic drugs in the treatment of solid tumors is dependent on the drug ability to distribute into the tumor