The impact of the peripherally selective α2-adrenoceptor antagonist, vatinoxan, on selected pharmacodynamic and pharmacokinetic properties of two selective α2-adrenoceptor agonists, medetomidine and dexmedetomidine, were investigated in sheep. Moreover, certain interactions between vatinoxan and atipamezole, a specific α2-adrenoceptor antagonist, were evaluated.
The initial objective of this study was to identify a dose of vatinoxan that would best mitigate the undesirable cardiopulmonary changes produced by intramuscular (IM) medetomidine-ketamine in sheep. Specifically, three doses of vatinoxan (150, 300 and 600 µg/kg) or saline were combined in the same syringe with medetomidine (30 µg/kg) and ketamine (1 mg/kg) and given IM. Systemic hemodynamics, arterial blood gas tensions, clinical sedation and plasma drug concentrations were compared, both before and after reversal with IM atipamezole (150 µg/kg). The middle dose of vatinoxan (300 µg/kg), which appeared to be optimal among the other doses, was then added to medetomidine (30 µg/kg) and co-administered IM, followed by atipamezole for reversal. Last, the influence of intravenous pre-treatment with vatinoxan on dexmedetomidine-induced cardiopulmonary alterations was investigated in sevoflurane-anesthetized sheep.
Following concomitant IM administration, vatinoxan dose-dependently attenuated some of medetomidine’s cardiopulmonary side effects. Vatinoxan did not significantly affect the level of sedation or the plasma concentrations of drugs when ketamine was included in the same syringe. Conversely, vatinoxan significantly increased the plasma concentrations of medetomidine, and accelerated the onset and intensified the degree of sedation when compared with the agonist alone. Moreover, recoveries after atipamezole-reversal were more complete in the presence of vatinoxan. No deleterious effects were noted between vatinoxan and atipamezole. Pre-treatment with vatinoxan prevented all dexmedetomidine-induced pulmonary alterations in sheep anesthetized with sevoflurane.
In conclusion, vatinoxan alleviated or prevented the unwanted cardiopulmonary effects of (dex-) medetomidine by blocking the peripheral α2-adrenoceptors. Presumably, when co-administered IM in the same syringe, vatinoxan accelerated the absorption of medetomidine and increased its concentration in blood, which resulted in a faster and more intense sedation than when the agonist was used alone. Vatinoxan also decreased later exposure to dexmedetomidine, which appeared to improve atipamezole’s efficacy to reverse both the central and peripheral effect of the agonist.Vatinoksaani on keskushermoston ulkopuolella vaikuttava selektiivinen α2-adrenoseptoreiden antagonisti. Tutkimuksessa selvitettiin vatinoksaanin vaikutuksia kahden α2-adrenoseptoriagonistin, medetomidiinin ja dexmedetomidiinin tiettyihin farmakodynaamisiin ja farmakokineettisiin ominaisuuksiin lampailla. Tutkimuksessa arvioitiin myös vatinoksaanin ja α2-adrenoseptoriantagonisti atipametsolin yhteisvaikutuksia.
Tutkimuksen lähtökohtainen tarkoitus oli selvittää annos, jolla vatinoksaani parhaiten lievittää lihaksensisäisesti annostellun medetomidiini-ketamiinin haittavaikutuksia verenkierto- ja hengityselimistöön lampailla. Tutkimusksessa testattiin kolmea annosta vatinoksaania, 150, 300 ja 600 µg/kg sekä fysiologista keittosuolaliosta. Vatinoksaani tai keittosuolaliuos annosteltiin samassa ruiskussa medetomidiinin (30 µg/kg) ja ketamiinin (1 mg/kg) kanssa lihaksensisäisesti. Verenkiertoelimistön toimintaa, valtimokaasujen osapaineita, sedaation syvyyttä sekä lääkeaineiden pitoisuuksia plasmassa verrattiin annosten kesken ennen ja jälkeen sedaation kumoamisen lihaksensisäisellä atipametsoli-injektiolla (150 µg/kg). 300 µg/kg osoittautui optimaaliseksi vatinoksaaniannokseksi. Seuraavassa kokeessa vatinoksaani (300 µg/kg) annosteltiin lihaksensisäisesti samassa ruiskussa pelkän medetomidiinin (30 µg/kg) kanssa ja sedaation kumottiin atipametsolilla. Lopuksi tutkittiin suonensisäisesti ennen dexmedetomidiinia annostellun vatinoksaanin vaikutuksia verenkierto- ja hengityselimistön toimintaan lampailla sevoflunaarianestesiassa.
Vatinoksaani lievitti joitain medetomidiinin aiheuttamia haittavaikutuksia, kun lääkeaineet annosteltiin lihaksensisäisesti samassa ruiskussa. Vaste oli annosriippuvainen. Ketamiinin läsnä ollessa vatinoksaani ei merkittävästi vaikuttanut sedaatiotasoon tai lääkeaineiden pitoisuuksiin plasmassa. Pelkän medetomidiinin kanssa annosteltuna vatinoksaan nosti medetomidiinin plasmapitoisuutta merkittävästi ja nopeutti sedaation alkamista sekä syvensi sedaation tasoa verrattuna medetomidiiniin ilman vatinoksaania. Lisäksi sedaation kumoutuminen atipametsoli-injektion jälkeen oli varmempaa vatinoksaanin läsnä ollessa. Vatinoksaaniesilääkitys esti dexmedetomidiinin aiheuttamat haittavaikutukset hengityselimistön toimintaan sevofluraanianestesiassa.
Lopputuloksena voidaan todeta, että vatinoksaani lievitti tai esti (dex-)medetomidiinin aiheuttamia haittavaikutuksia hengityselimistöön vähentämällä keskushermoston ulkopuolista α2-adrenoseptoriaktivaatiota. Annosteltaessa lihaksensisäisesti samassa ruiskussa vatinoksaani kiihdytti medetomidiinin imeytymistä ja nosti sen pitoisuutta veressä, mikä johti nopeampaan ja syvempään sedaatioon kuin pelkkä medetomidiini. Vatinoksaani vähensi dexmedetomidiinialtistusta sedaation lopussa, mikä näytti parantavan atipametsolin kykyä poistaa agonistin vaikutukset sekä keskushermostossa että sen ulkopuolella
