ΦΑΡΜΑΚΟΚΙΝΗΤΙΚΕΣ ΑΛΛΗΛΕΠΙΔΡΑΣΕΙΣ ΦΑΡΜΑΚΩΝ ΜΕ ΦΥΤΟΘΕΡΑΠΕΥΤΙΚΑ ΣΚΕΥΑΣΜΑΤΑ

Transcript

1 Μάριο Σπανάκη Φαρμακοποιό ΦΑΡΜΑΚΟΚΙΝΗΤΙΚΕΣ ΑΛΛΗΛΕΠΙΔΡΑΣΕΙΣ ΦΑΡΜΑΚΩΝ ΜΕ ΦΥΤΟΘΕΡΑΠΕΥΤΙΚΑ ΣΚΕΥΑΣΜΑΤΑ ΔΙΔΑΚΤΟΡΙΚΗ ΔΙΑΤΡΙΒΗ ΑΡΙΣΤΟΤΕΛΕΙΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗΣ ΤΜΗΜΑ ΦΑΡΜΑΚΕΥΤΙΚΗΣ ΤΟΜΕΑΣ ΦΑΡΜΑΚΟΓΝΩΣΙΑΣ ΦΑΡΜΑΚΟΛΟΓΙΑΣ 2012 i

2

3 ΑΡΙΣΤΟΤΕΛΕΙΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗΣ ΤΜΗΜΑ ΦΑΡΜΑΚΕΥΤΙΚΗΣ ΤΟΜΕΑΣ ΦΑΡΜΑΚΟΓΝΩΣΙΑΣ ΦΑΡΜΑΚΟΛΟΓΙΑΣ ΜΑΡΙΟΣ Γ. ΣΠΑΝΑΚΗΣ Πτυχιούχο Φαρμακοποιό ΦΑΡΜΑΚΟΚΙΝΗΤΙΚΕΣ ΑΛΛΗΛΕΠΙΔΡΑΣΕΙΣ ΦΑΡΜΑΚΩΝ ΜΕ ΦΥΤΟΘΕΡΑΠΕΥΤΙΚΑ ΣΚΕΥΑΣΜΑΤΑ ΔΙΔΑΚΤΟΡΙΚΗ ΔΙΑΤΡΙΒΗ ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗ 2012 iii

4 iv

5 Μάριο Γ. Σπανάκη Φαρμακοκινητικέ αλληλεπιδράσει φαρμάκων με φυτοθεραπευτικά σκευάσματα Διδακτορική διατριβή Υποβλήθηκε στο Τμήμα Φαρμακευτική Τομέα Φαρμακογνωσία Φαρμακολογία Ημερομηνία Προφορική Εξέταση :14/06/2012 Επταμελή Εξεταστική επιτροπή Ιωάννη Νιώπα, Καθηγητή Κλινική Φαρμακευτική και Φαρμακοκινητική Τμήματο Φαρμακευτική Α.Π.Θ, Επιβλέπων καθηγητή Ιωάννη Σ. Βιζιριανάκη, Αναπληρωτή Καθηγητή Φαρμακολογία Φαρμακογονιδιωματική Τμήματο Φαρμακευτική Α.Π.Θ, Μέλο Τριμελού Συμβουλευτική Επιτροπή Μαρία Μυρωνίδου Τζουβελέκη, Καθηγήτρια Φαρμακολογία Ιατρική Σχολή Α.Π.Θ, Μέλο Τριμελού Συμβουλευτική Επιτροπή Ιωάννη Κουντουρέλλη, Καθηγητή Φαρμακευτική Ανάλυση Τμήμα Φαρμακευτική Α.Π.Θ., Εξεταστή Δημήτριο Κούβελα, Καθηγητή Φαρμακολογία -Κλινική Φαρμακολογία Ιατρική Σχολή Α.Π.Θ., Εξεταστή Γεώργιο Μπατζία, Επίκουρο Καθηγητή Κτηνιατρική Φαρμακολογία Κτηνιατρική Σχολή Α.Π.Θ., Εξεταστή Δημήτριο Φατούρο, Επίκουρο Καθηγητή Φαρμακευτική Τεχνολογία Τμήματο Φαρμακευτική Α.Π.Θ., Εξεταστή v

6 ΑΡΙΣΤΟΤΕΛΕΙΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗΣ ΤΜΗΜΑ ΦΑΡΜΑΚΕΥΤΙΚΗΣ Μάριο Γ. Σπανάκη Φαρμακοποιό Φαρμακοκινητικέ αλληλεπιδράσει φαρμάκων με φυτοθεραπευτικά σκευάσματα Διδακτορική διατριβή που εκπονήθηκε στο Εργαστήριο Φαρμακοκινητική, Τομέα Φαρμακογνωσία Φαρμακολογία του Τμήματο Φαρμακευτική ΕΠΤΑΜΕΛΗΣ ΕΞΕΤΑΣΤΙΚΗ ΕΠΙΤΡΟΠΗ Ιωάννη Νιώπα, Καθηγητή Κλινική Φαρμακευτική και Φαρμακοκινητική Τμήματο Φαρμακευτική Α.Π.Θ, Επιβλέπων καθηγητή Ιωάννη Σ. Βιζιριανάκη, Αναπληρωτή Καθηγητή Φαρμακολογία Φαρμακογονιδιωματική Τμήματο Φαρμακευτική Α.Π.Θ, Μέλο Τριμελού Συμβουλευτική Επιτροπή Μαρία Μυρωνίδου Τζουβελέκη, Καθηγήτρια Φαρμακολογία Ιατρική Σχολή Α.Π.Θ, Μέλο Τριμελού Συμβουλευτική Επιτροπή Ιωάννη Κουντουρέλλη, Καθηγητή Φαρμακευτική Ανάλυση Τμήμα Φαρμακευτική Α.Π.Θ., Εξεταστή Δημήτριο Κούβελα, Καθηγητή Φαρμακολογία -Κλινική Φαρμακολογία Ιατρική Σχολή Α.Π.Θ., Εξεταστή Γεώργιο Μπατζία, Επίκουρο Καθηγητή Κτηνιατρική Φαρμακολογία Κτηνιατρική Σχολή Α.Π.Θ., Εξεταστή Δημήτριο Φατούρο, Επίκουρο Καθηγητή Φαρμακευτική Τεχνολογία Τμήματο Φαρμακευτική Α.Π.Θ., Εξεταστή vi

7 Η επταμελή εξεταστική επιτροπή που ορίστηκε για την κρίση τη Διδακτορική Διατριβή του Μάριου Γ. Σπανάκη, Φαρμακοποιού, συνήλθε σε συνεδρίαση στο Αριστοτέλειο Πανεπιστήμιο Θεσσαλονίκη την 14 / 06 / 2012, όπου παρακολούθησε την υποστήριξη τη διατριβή με τίτλο «Φαρμακοκινητικέ αλληλεπιδράσει φαρμάκων με φυτοθεραπευτικά συστατικά». Η επιτροπή έκρινε με ψήφου 7 υπέρ 0 κατά ότι η διατριβή είναι πρωτότυπη και αποτελεί ουσιαστική συμβολή στην πρόοδο τη Επιστήμη. ΕΠΤΑΜΕΛΗΣ ΕΞΕΤΑΣΤΙΚΗ ΕΠΙΤΡΟΠΗ Ιωάννη Νιώπα, Καθηγητή Κλινική Φαρμακευτική και Φαρμακοκινητική Τμ. Φαρμακευτική Α.Π.Θ Ιωάννη Σ. Βιζιριανάκη, Αν. Καθηγητή Φαρμακολογία Φαρμακογονιδιωματική Τμ. Φαρμακευτική Α.Π.Θ Μαρία Μυρωνίδου Τζουβελέκη, Καθηγήτρια Φαρμακολογία Ιατρική Σχολή Α.Π.Θ Ιωάννη Κουντουρέλλη, Καθηγητή Φαρμακευτική Ανάλυση Τμ.Φαρμακευτική Α.Π.Θ. Δημήτριο Κούβελα, Καθηγητή Φαρμακολογία -Κλινική Φαρμακολογία Ιατρική Σχολή Α.Π.Θ. Γεώργιο Μπατζία, Επίκουρο Καθηγητή Κτηνιατρική Φαρμακολογία Κτηνιατρική Σχολή Α.Π.Θ. Δημήτριο Φατούρο Επίκουρο Καθηγητή Φαρμακευτική Τεχνολογία Τμ. Φαρμακευτική Α.Π.Θ Βαθμό Άριστα Άριστα Άριστα Άριστα Άριστα Άριστα Άριστα vii

8 Μάριο Γ. Σπανάκη Α.Π.Θ. Φαρμακοκινητικέ αλληλεπιδράσει φαρμάκων με φυτοθεραπευτικά σκευάσματα ISBN «Η έγκριση τη παρούση Διδακτορική Διατριβή από το Τμήμα Φαρμακευτική του Αριστοτελείου Πανεπιστημίου Θεσσαλονίκη δεν υποδηλώνει αποδοχή των γνωμών του συγγραφέω» (Ν. 5343/1932 άρθρο 202, παρ 2.) viii

9 Στην οικογένεια μου ix

10 x

11 Πρόλογο Η παρούσα διδακτορική διατριβή αποτέλεσε το κύριο αντικείμενο τη ερευνητική μου δραστηριότητα στο εργαστήριο Φαρμακοκινητική του Τομέα Φαρμακογνωσία Φαρμακολογία του Τμήματο Φαρμακευτική του Αριστοτελείου Πανεπιστημίου Θεσσαλονίκη υπό την επίβλεψη του Καθηγητή Κλινική Φαρμακευτική και Φαρμακοκινητική, κου Ιωάννη Νιώπα. Οι συζητήσει μα με τον κο Νιώπα και τα κοινά μα ερωτήματα όσον αφορά τη Φαρμακοκινητική και την Κλινική Θεραπευτική μα οδήγησαν στην ιδέα του θέματο τη παρούσα διατριβή. Θα ήθελα να ευχαριστήσω τον κο Νιώπα που μου έκανε την τιμή να με δεχθεί στο εργαστήριο ω προπτυχιακό φοιτητή, με βοήθησε να εξοικειωθώ και να κατανοήσω τον τρόπο με τον οποίο τα ερευνητικά θέματα πρέπει να οργανώνονται και να μελετώνται πληρέστερα και δέχθηκε να επιβλέψει τη διδακτορική μου διατριβή. Ένα μεγάλο ευχαριστώ οφείλω στον Αναπληρωτή Καθηγητή Φαρμακολογία κ. Ιωάννη Βιζιριανάκη, ο οποίο με χαρά δέχθηκε να συμμετέχει στη παρούσα μελέτη φανερώνοντα και του δικού του προβληματισμού σχετικά με το θέμα που πραγματεύεται η διδακτορική διατριβή. Ο ρόλο του κυρίου Βιζιριανάκη, οι επισημάνσει του, η ένθερμη υποστήριξη του και οι υποδείξει του υπήρξαν καταλυτικέ, ιδιαίτερα όσον αφορά τα πειράματα με τη χρήση των κυτταρικών σειρών και των φαρμακοκινητικών μοντέλων στα θέματα που πραγματεύονται στην παρούσα εργασία. Ευχαριστώ πολύ την κα Μαρία Μυρωνίδου Τζουβελέκη, Καθηγήτρια Φαρμακολογία τη Ιατρική Σχολή του ΑΠΘ, που μου έκανε την τιμή να συμμετέχει στην τριμελή συμβουλευτική επιτροπή τη παρούσα διατριβή. Η κα Μυρωνίδου Τζουβελέκη έδειξε ιδιαίτερο ενδιαφέρον όλα αυτά τα χρόνια πάνω στα αποτελέσματα τη ερευνητική μου δραστηριότητα και όποτε χρειάστηκε στήριξε την πειραματική διαδικασία καθώ και την παρουσίαση των αποτελεσμάτων τη. Ιδιαίτερο ευχαριστώ οφείλω και στον κύριο Γ. Μπατζία, Επίκουρο Καθηγητή Φαρμακολογία τη Κτηνιατρική Σχολή του Α.Π.Θ που βοήθησε με τι συμβουλέ του στα in vivo πειράματα τη παρούσα μελέτη. Τέλο θα ήθελα να ευχαριστήσω και τα υπόλοιπα μέλη τη επταμελού εξεταστική επιτροπή, κο Δ. Κούβελα Καθηγητή Φαρμακολογία Ιατρική σχολή Α.Π.Θ, κο Ι. Κουντουρέλλη, Καθηγητή Φαρμακευτική Ανάλυση, Τμ. Φαρμακευτική, Α.Π.Θ. και κο Δ. Φατούρο, Επίκουρο Καθηγητή Φαρμακευτική Τεχνολογία, Τμ. Φαρμακευτική Α.Π.Θ που δέχθηκαν να μελετήσουν και να αφιερώσουν τμήμα του χρόνου του στην αξιολόγηση τη διδακτορική μου διατριβή. Οι συμβουλέ του και οι επισημάνσει του είναι εξίσου σημαντικέ και απαραίτητε προκειμένου η παρούσα διατριβή να βελτιωθεί ακόμα περισσότερο. Η μελέτη ενό φαινομένου, η πειραματική επιβεβαίωση κάποιων σκέψεων, η αξιολόγηση και ερμηνεία των αποτελεσμάτων απαιτούν την πλήρη εξοικείωση με νέε τεχνικέ και με διαφορετικέ προσεγγίσει. Για αυτό το λόγο θέλω καταρχήν να ευχαριστήσω την φίλη και συνεργάτισσα μου, Διδάκτορα Φαρμακολογία του Τμήματο Φαρμακευτική Α.Π.Θ, Ιωάννα Τριβιάη, που ανέλαβε την εκπαίδευση και την εξοικείωση μου όσον αφορά τι καλλιέργειε κυττάρων στο εργαστήριο Φαρμακολογία και με βοήθησε έτσι ώστε να μπορώ να δουλεύω ανεξάρτητα πάνω σε αυτέ τι xi

12 μεθόδου. Ένα ξεχωριστό ευχαριστώ οφείλω στου Μεταπτυχιακού φοιτητέ Ειρήνη Ματσαρίδου, Χάιδω Μπακιρτζή, Αθανασία Ξάνθη, Διαμαντή Σωτηρίου, Βασίλη Κέννη, Χριστίνα Μπουτουρέλη, Ιωάννα Κρητιώτου, Σοφία Ξανθοπούλου, Σταμάτη Κασμά, τη φαρμακοποιό Δανάη Σκούλια και τον Ανδρέα Κόζη για την συνεργασία και τη βοήθεια του. Ευχαριστώ επίση και το Διδάκτορα Φαρμακολογία Ιωάννη Μπονοβόλια για όλα όσα ζήσαμε μαζί όλα αυτά τα χρόνια στα εργαστήρια του Τομέα Φαρμακολογία. Επίση ένα μεγάλο ευχαριστώ οφείλω στα μέλη ΔΕΠ, στου μεταπτυχιακού φοιτητέ και υποψήφιου διδάκτορε των εργαστηρίων Φαρμακογνωσία Φαρμακολογία και σε όλο το επιστημονικό, τεχνικό και διοικητικό προσωπικό, για όλε τι διευκολύνσει και τη βοήθεια που μου παρείχαν όλα αυτά τα έτη. Οι συζητήσει, οι ανταλλαγέ απόψεων και το κλίμα που υπήρχε στο εργαστήριο υπήρξαν κύρια σημασία. Η διδακτορική διατριβή αφιερώνεται στην οικογένεια μου, στου γονεί μου Γιώργο και Ανδρονίκη και στον αδερφό μου Μανόλη του οποίου ευχαριστώ για την ηθική, υλική και πνευματική συμπαράστασή του όλα αυτά τα χρόνια, τόσο στα εύκολα όσο και στα δύσκολα. Επίση αφιερώνεται σε όλα τα μέλη τη οικογένεια μου, από του γηραιότερου Εμμανουήλ και Καλλιόπη Τζανάκη έω στου νεώτερου Γιάννη και Αγγέλα Καλαϊτζάκη. Τέλο, θέλω να ευχαριστήσω όλου εσά, του αφανεί ήρωε τη παρούσα διατριβή, του κοντινού μου ανθρώπου και όλου του φίλου μου που ο καθένα με τον τρόπο του στάθηκε αρωγό στην προσπάθεια μου. Θέλω να ευχαριστήσω όλου εσά που βρεθήκατε κοντά μου όποτε σα χρειαζόμουνα και θέλω να σα πω ότι μέρο τη παρούσα εργασία σα ανήκει. Χωρί εσά δεν θα είχε γίνει τίποτα. Μάριο Σπανάκη xii

13 Beyond the horizon of the place we lived when we were young, in a world of magnets and miracles Our thoughts strayed constantly and without boundary, the ringing of the division bell had begun......encumbered forever by desire and ambition, there s a hunger still unsatisfied... Our weary eyes still stray to the horizon, though down this road we've been so many times... With friends surrounded, the nights of wonder... (High hopes, Pink Floyd) xiii

14 xiv

15 Περίληψη Τα φυτοθεραπευτικά σκευάσματα (φυτικά φαρμακευτικά προϊόντα) αποτελούν σκευάσματα τα οποία περιέχουν ω συστατικά ενώσει φυτική προέλευση ή τμήματα φυτικού υλικού. Τα φυτοθεραπευτικά σκευάσματα χαρακτηρίζονται και διατίθενται ω συμπληρώματα διατροφή ή σκευάσματα συμπληρωματικών - εναλλακτικών θεραπειών. Τα τυποποιημένα φυτικά φαρμακευτικά προϊόντα γενικά χαρακτηρίζονται ω ασφαλή σκευάσματα, παρόλα αυτά, η ταυτόχρονη χρήση του κατά τη λήψη συμβατική θεραπευτική αγωγή από ασθενεί πρέπει να λαμβάνεται υπόψη για την αποφυγή πιθανών προβλημάτων όσον αφορά την αποτελεσματικότητα και την ασφάλεια των λαμβανόμενων συμβατικών φαρμάκων. Σκοπό τη παρούσα διατριβή ήταν να μελετήσει τo ενδεχόμενο πρόκληση φαρμακοκινητικών αλληλεπιδράσεων μεταξύ φαρμάκων και τυποποιημένων φυτοθεραπευτικών σκευασμάτων καθώ και να εκτιμήσει την κλινική σημασία του. Η μελέτη επικεντρώθηκε στην εκκριτική λειτουργία τη Ρ-γλυκοπρωτεΐνη (P-gp), η οποία διαδραματίζει σημαντικό ρόλο στην απορρόφηση φαρμάκων από το έντερο καθώ και στο μεταβολισμό από τα κυτοχρώματα Ρ-450 (CYPs) τα οποία παίζουν σημαντικό ρόλο στο μεταβολισμό των φαρμάκων. Η επίδραση των φυτοθεραπευτικών εκχυλισμάτων μελετήθηκε όσον αφορά την εκκριτική λειτουργία τη Ρ- γλυκοπρωτεΐνη στα Caco-2 κύτταρα εκτιμώντα το φαινόμενο συντελεστή διαπερατότητα τη ροδαμίνη Η μεταβολική δραστηριότητα των ανασυνδυασμένων CYPs μελετήθηκε με τη χρήση προτύπων φαρμάκων όπω τη φαινακετίνη από το CYP1A2, τη S-βαρφαρίνη από το CYP2C9 και τη δεξτρομεθορφάνη από το CYP2D6 και CYP3A4. Για την ποσοτικοποίηση των προτύπων ενώσεων και των μεταβολιτών του αναπτύχθηκαν και επικυρώθηκαν αξιόπιστε SIM GC/MS και HPLC/UV βιοαναλυτικέ μέθοδοι. Τα αποτελέσματα των in vitro πειραμάτων αναλύθηκαν περαιτέρω με την εφαρμογή τη πλατφόρμα πληθυσμιακή φαρμακοκινητική Simcyp για να εκτιμηθεί η πιθανή κλινική σημασία των αποτελεσμάτων τα οποία θα αιτιολογούσαν τη διενέργεια μια in vivo μελέτη φαρμακοκινητική αλληλεπίδραση μεταξύ ενό φυτοθεραπευτικού σκευάσματο και τη λοσαρτάνη που αποτελεί υπόστρωμα τη P-gp και μεταβολίζεται από τα CYP2C9 και CYP3A4. Τα τυποποιημένα φυτοθεραπευτικά σκευάσματα που επιλέχθηκαν να μελετηθούν στην παρούσα εργασία ήταν τα: Agnus castus, Aloe vera, Artichoke, Crocus sativus, Evening primrose oil, Ginseng, Guarana, Hawthorn, Hedera helix, Horse chestnut, Lobelia, Rhodiolarosea and Senna. Τα αποτελέσματα των επωάσεων με τα Caco-2 κύτταρα και τα ανασυνδυασμένα CYPs έδειξαν ότι τα φυτοθεραπευτικά σκευάσματα Rhodiola rosea, Artichoke, Agnus castus, Ginseng και Senna επηρέασαν περισσότερο από όλα την εκκριτική λειτουργία τη P-gp και το μεταβολισμό μέσω των CYPs. Τα αποτελέσματα από το Simcyp έδειξαν ότι τα σκευάσματα τη Rhodiola rosea και του Artichoke παρουσίασαν το μεγαλύτερο ενδιαφέρον για περαιτέρω διερεύνηση σε επίπεδο κλινικών μελετών για πιθανέ φαρμακοκινητικέ αλληλεπιδράσει με φάρμακα που αποτελούν υποστρώματα τη P-gp και των CYPs. Η in vivo φαρμακοκινητική μελέτη που διερεύνησε την αλληλεπίδραση τη λοσαρτάνη με το σκεύασμα τη Rhodiola rosea επιβεβαίωσε σε ένα βαθμό τα in vitro αποτελέσματα και τι εκτιμήσει από το Simcyp. xv

16 xvi

17 Abstract Herbal medicinal products (HMPs) are trade products that consist of one or more phytochemical compounds or one or more plant materials. The HMPs are characterised and market distributed as dietary supplements or Complementary and Alternative Medicines (CAM). The concomitant use of HMPs and prescribed medications from patients is of wide concern in clinical practice, since their concurrent administration with drugs can affect the safety and efficacy profiles of prescribed medications. The aim of this study had been to investigate the potential and clinical significance of pharmacokinetic interactions of drugs with trade herbal preparations. The study focused on the efflux activity of P-glycoprotein (P-gp) which plays a significant role in the absorption and the metabolism of drugs mediated from cytochromes P-450 (CYPs). The effects of trade herbal preparations on P-gp function in Caco-2 cell monolayers were investigated by measuring the apparent permeability coefficient of Rhodamine-123. The metabolic activity mediated by recombinant CYPs was investigated by measuring the metabolism of probe drugs such as phenacetin through CYP1A2, S-warfarin through CYP2C9 and dextromethorphan through both CYP2D6 and CYP3A4. To this respect SIM GC/MS and HPLC/UV analytical methods were developed and validated in order to quantify the probe substrates and their metabolites. The in vitro observations were further estimated with the Simcyp population-based pharmacokinetic simulator in an attempt to estimate the clinical significance of the in vitro data and lead to an in vivo study investigating the possible pharmacokinetic interactions with losartan a substrate of both P-gp and the cytochromes P- 450 CYP2C9 and CYP3A4. The trade herbal products which were chosen to this study were Agnus castus, Aloe vera, Artichoke, Crocus sativus, Evening primrose oil, Ginseng, Guarana, Hawthorn, Hedera helix, Horse chestnut, Lobelia, Rhodiolarosea and Senna. The results from incubations with Caco-2 and recombinant CYPs showed that Rhodiola rosea, Artichoke, Agnus castus, Ginseng and Senna were found to be the most potent regarding the inhibition of P-gp and CYP-metabolism. The results from the Simcyp revealed that Rhodiola rosea and Artichoke could be candidates for in vivo clinical studies. An in vivo pharmacokinetic study in rabbits regarding the interaction of losartan and Rhodiola rosea confirmed the estimation from the in vitro results and Simcyp simulations. xvii

18 xviii

19 Περιεχόμενα Εισαγωγή Ξενοβιοτικά και ανθρώπινο σώμα Απορρόφηση φαρμάκων και ξενοβιοτικών Φαινόμενο πρώτη διόδου και βιοδιαθεσιμότητα Ρ-γλυκοπρωτεΐνη: χαρακτηριστικά και ρόλο στην απορρόφηση διαμέσου του εντέρου Κυτοχρώματα Ρ450 και ο ρόλο στου στο μεταβολισμό των φαρμάκων Κυτόχρωμα CYP1Α Κυτόχρωμα CYP2C Κυτόχρωμα CYP2D Κυτόχρωμα CYP3Α Συνεργιστική δράση μεταξύ των CYPs και τη Ρ-gp Αλληλεπιδράσει φαρμάκων στο επίπεδο του μεταβολισμού Αλληλεπιδράσει φαρμάκων φυτοθεραπευτικών, κλινικά και επιδημιολογικά στοιχεία Μηχανισμοί αλληλεπίδραση φαρμάκων φυτοθεραπευτικών Τρόποι προσέγγιση τη μελέτη αλληλεπιδράσεων φαρμάκων με φυτοθεραπευτικά σκευάσματα Φαρμακοκινητικά μοντέλα βασιζόμενα στη φυσιολογία (ΡΒ/ΡΚ, Physiologically based pharmacokinetic modeling) Εφαρμογή των μοντέλων ΡΒ/ΡΚ για την μελέτη αλληλεπιδράσεων φαρμάκων Σκοπό τη παρούσα διδακτορική διατριβή Υλικά και μέθοδοι Υλικά που χρησιμοποιούνται στην παρούσα μελέτη Ενώσει για τι in vitro και τι in vivo μελέτε Ένζυμα και συνπαράγοντε των in vitro μελετών μεταβολισμού Υλικά και ενώσει για τα in vitro πειράματα με τα Caco-2 κύτταρα Αντιδραστήρια, ενώσει και διαλύτε Διατάξει χρωματογραφία Φυτοθεραπευτικά σκευάσματα που μελετώνται στην παρούσα διατριβή xix

20 Επιλογή φυτοθεραπευτικών σκευασμάτων Χαρακτηριστικά και φαρμακολογική δράση των φυτοθεραπευτικών σκευασμάτων που μελετώνται Agnus castus (Λυγαριά) Aloe vera (Φαρμακευτική Αλόη) Artichoke (Αγκινάρα) Crocus (Κρόκο / ζαφορά /σαφράν) Evening Primrose oil (Oenothera biennis έλαιο νυχτολούλουδου) Ginseng (Ρίζα Πάναξ) Guarana (Γκουαρανά) Hawthorn (Κράτεγο ) Hedera helix (Κισσό ) Horse chestnut (ιπποκαστανιά) Lobelia (Λομπέλια) Rhodiola rosea (Ροδιόλα) Senna (Senna alexandrina, Φύλλα Σέννα, Φύλλα Αλεξανδρεία ) Κατεργασία των φυτοθεραπευτικών σκευασμάτων και προετοιμασία των διαλυμάτων για τι επωάσει με τα κύτταρα και τα μεταβολικά ένζυμα Μέθοδοι Βιοαναλυτικέ μέθοδοι Ανάπτυξη και επικύρωση των βιοαναλυτικών μεθόδων GC/MS για τη μέτρηση τη μεταβολική δραστηριότητα των κυτοχρωμάτων Μελέτη τη μεταβολική δραστηριότητα του CYP1A Μελέτη τη μεταβολική δραστηριότητα του CYP2C Μελέτη τη μεταβολική δραστηριότητα του CYP2D6 και CYP3A Ανάλυση τη Ροδαμίνη -123 (Rho-123) για τη μελέτη τη λειτουργία τη P- gp στα Caco-2 κύτταρα Ποσοτικό προσδιορισμό λοσαρτάνη και του μεταβολίτη τη ΕΧΡ3174 στο πλάσμα κονίκλων με εφαρμογή επικυρωποιημένη HPLC μεθόδου Επωάσει με ανασυνδυασμένα μεταβολικά ένζυμα (CYPs) Εκτίμηση των in vitro αποτελεσμάτων από τι επωάσει με τα CYPs Κυτταρική σειρά Caco Καλλιέργειε κυττάρων Εκτίμηση τη ακεραιότητα τη μεμβράνη των κυττάρων Μελέτε τοξικότητα των ενώσεων και των σκευασμάτων που μελετώνται επί των Caco-2 κυττάρων Υπολογισμό τη διαπερατότητα τη Rho-123 στα Caco-2 κύτταρα Εκτίμηση τη λειτουργία τη Ρ-gp στα Caco-2 κύτταρα Μελέτη in vivo για την εκτίμηση τη επίδραση τη Rhodiola rosea στι φαρμακοκινητικέ παραμέτρου τη λοσαρτάνη Η πλατφόρμα προσομοίωση φαρμακοκινητικών παραμέτρων Simcyp Παράμετροι προσομοίωση των ΡΒ/ΡΚ μοντέλων που αναπτύχθηκαν στην παρούσα εργασία μέσω του Simcyp xx

21 Αποτελέσματα Επικύρωση των GC/MS βιοαναλυτικών μεθόδων για την εκτίμηση τη μεταβολική δραστηριότητα των κυτοχρωμάτων Ρ Επικύρωση τη GC/MS βιοαναλυτική μεθόδου για τον ποσοτικό προσδιορισμό τη παρακεταμόλη και τη φαινακετίνη Επικύρωση τη GC/MS βιοαναλυτική μεθόδου για τον ποσοτικό προσδιορισμό τη 7-υδροξυβαρφαρίνη και τη βαρφαρίνη Επικύρωση τη GC/MS βιοαναλυτική μεθόδου για τον ποσοτικό προσδιορισμό τη δεξτρορφάνη και τη 3-μέθοξυμορφινάνη Επικύρωση τη HPLC βιοαναλυτική μεθόδου για τον προσδιορισμό τη τη Rho- 123 στη κυτταρική σειρά Caco Επικύρωση τη HPLC βιοαναλυτική μεθόδου για τον ποσοτικό προσδιορισμό τη λοσαρτάνη και του μεταβολίτη τη ΕΧΡ3174 στο πλάσμα κονίκλων Αποτελέσματα των in vitro δεδομένων που υπολογίστηκαν από την κυτταρική ανάπτυξη των Caco-2 κυττάρων Καμπύλε ανάπτυξη των Caco-2 κυττάρων Πρότυπη καμπύλη ανάπτυξη κυττάρων βάσει του ΜΤΤ Ανάλυση τη λειτουργία τη Ρ-gp μέσω εκτίμηση τη μεταφορά τη Rho- 123 διαμέσου των κυττάρων Caco Εκτίμηση βασικών ενζυμικών παραμέτρων Κm και Vmax από τι in vitro επωάσει των ανασυνδυασμένων κυτοχρωμάτων Ρ Αποτελέσματα των in vitro πειραμάτων από τι μελέτε επώαση των Caco-2 κυττάρων και των CYPs με τα εκχυλίσματα των φυτοθεραπευτικών σκευασμάτων Agnus castus Αποτελέσματα τη επίδραση του φυτοθεραπευτικού στα Caco-2 κύτταρα Αποτελέσματα ελέγχου τη κυτταρική ανάπτυξη Αποτελέσματα επί των τιμών TEER Αποτελέσματα ελέγχου τη λειτουργία τη Ρ-gp Εκτίμηση τη τροποποίηση τη λειτουργία τη Ρ-gp με βάση τα in vitro αποτελέσματα Αποτελέσματα ελέγχου τη μεταβολική δραστηριότητα των CYPs Αξιολόγηση τη αναστολή τη μεταβολική δραστηριότητα των CYPs από τα εκχυλίσματα του Agnus castus Aloe vera Αποτελέσματα τη επίδραση των φυτοθεραπευτικών στα Caco-2 κύτταρα Αποτελέσματα ελέγχου τη κυτταρική ανάπτυξη Αποτελέσματα επί των τιμών TEER Αποτελέσματα ελέγχου τη λειτουργία τη Ρ-gp Εκτίμηση τη τροποποίηση τη λειτουργία τη Ρ-gp με βάση τα in vitro αποτελέσματα xxi

22 Αποτελέσματα ελέγχου τη μεταβολική δραστηριότητα των CYPs Αξιολόγηση τη αναστολή τη μεταβολική δραστηριότητα των CYPs από τα εκχυλίσματα τη Aloe vera Artichoke Αποτελέσματα τη επίδραση του φυτοθεραπευτικού στα Caco-2 κύτταρα Αποτελέσματα ελέγχου τη κυτταρική ανάπτυξη Αποτελέσματα επί των τιμών TEER Αποτελέσματα ελέγχου τη λειτουργία τη Ρ-gp Εκτίμηση τη τροποποίηση τη λειτουργία τη Ρ-gp με βάση τα in vitro αποτελέσματα Αποτελέσματα ελέγχου τη μεταβολική δραστηριότητα των CYPs Αξιολόγηση τη αναστολή τη μεταβολική δραστηριότητα των CYPs από τα εκχυλίσματα του Artichoke Crocus Αποτελέσματα τη επίδραση του φυτοθεραπευτικού στα Caco-2 κύτταρα Αποτελέσματα ελέγχου τη κυτταρική ανάπτυξη Αποτελέσματα επί των τιμών TEER Αποτελέσματα ελέγχου τη λειτουργία τη Ρ-gp Εκτίμηση τη τροποποίηση τη λειτουργία τη Ρ-gp με βάση τα in vitro αποτελέσματα Αποτελέσματα ελέγχου τη μεταβολική δραστηριότητα των CYPs Αξιολόγηση τη αναστολή τη μεταβολική δραστηριότητα των CYPs παρουσία εκχυλισμάτων Crocus Evening primrose oil Αποτελέσματα τη επίδραση των φυτοθεραπευτικών στα Caco-2 κύτταρα Αποτελέσματα ελέγχου τη κυτταρική ανάπτυξη Αποτελέσματα επί των τιμών TEER Αποτελέσματα ελέγχου τη λειτουργία τη Ρ-gp Εκτίμηση τη τροποποίηση τη λειτουργία τη Ρ-gp με βάση τα in vitro αποτελέμσατα Αποτελέσματα ελέχγου τη μεταβολική δραστηριότητα των CYPs Αξιολόγηση τη αναστολή τη μεταβολική δραστηριότητα των CYPs παρουσία εκχυλισμάτων Evening primrose oil Ginseng Αποτελέσματα τη επίδραση των φυτοθεραπευτικών στα Caco-2 κύτταρα Αποτελέσματα ελέγχου τη κυτταρική ανάπτυξη Αποτελέσματα επί των τιμών TEER Αποτελέσματα ελέγχου τη λειτουργία τη Ρ-gp Εκτίμηση τη τροποποίηση τη λειτουργία τη Ρ-gp με βάση τα in vitro αποτελέσματα Αποτελέσματα ελέγχου τη μεταβολική δραστηριότητα των CYPs Αξιολόγηση τη αναστολή τη μεταβολική δραστηριότητα των CYPs παρουσία εκχυλισμάτων Ginseng Guarana Αποτελέσματα τη επίδραση των φυτοθεραπευτικών στα Caco-2 κύτταρα xxii

23 Αποτελέσματα ελέγχου τη κυτταρική ανάπτυξη Αποτελέσματα επί των τιμών TEER Αποτελέσματα ελέγχου τη λειτουργία τη Ρ-gp Εκτίμηση τη τροποποίηση τη λειτουργία τη Ρ-gp Αποτελέσματα ελέγχου τη μεταβολική δραστηριότητα των CYPs Αξιολόγηση τη αναστολή τη μεταβολική δραστηριότητα των CYPs παρουσία εκχυλισμάτων Guarana Hawthorn Αποτελέσματα τη επίδραση των φυτοθεραπευτικών στα Caco-2 κύτταρα Αποτελέσματα ελέγχου τη κυτταρική ανάπτυξη Αποτελέσματα επί των τιμών TEER Αποτελέσματα ελέγχου τη λειτουργία τη Ρ-gp Εκτίμηση τη τροποποίηση τη λειτουργία τη Ρ-gp με βάση τα in vitro αποτελέσματα Αποτελέσματα ελέγχου τη μεταβολική δραστηριότητα των CYPs Αξιολόγηση τη αναστολή τη μεταβολική δραστηριότητα των CYPs παρουσία εκχυλισμάτων Hawthorn Hedera helix Αποτελέσματα τη επίδραση των φυτοθεραπευτικών στα Caco-2 κύτταρα Αποτελέσματα ελέγχου τη κυτταρική ανάπτυξη Αποτελέσματα επί των τιμών TEER Αποτελέσματα ελέγχου τη λειτουργία τη Ρ-gp Εκτίμηση τη τροποποίηση τη λειτουργία τη Ρ-gp με βάση τα in vitro αποτελέμσατα Αποτελέσματα ελέγχου τη μεταβολική δραστηριότητα των CYPs Αξιολόγηση τη αναστολή τη μεταβολική δραστηριότητα των CYPs παρουσία εκχυλισμάτων Hedera helix Horse chestnut Αποτελέσματα τη επίδραση των φυτοθεραπευτικών στα Caco-2 κύτταρα Αποτελέσματα ελέγχου τη κυτταρική ανάπτυξη Αποτελέσματα επί των τιμών TEER Αποτελέσματα ελέγχου τη λειτουργία τη Ρ-gp Εκτίμηση τη τροποποίηση τη λειτουργία τη Ρ-gp με βάση τα in vitro αποτελέμσατα Αποτελέσματα ελέγχου τη μεταβολική δραστηριότητα των CYPs Αξιολόγηση τη αναστολή τη μεταβολική δραστηριότητα των CYPs παρουσία εκχυλισμάτων Horse chestnut Lobelia Αποτελέσματα τη επίδραση των φυτοθεραπευτικών στα Caco-2 κύτταρα Αποτελέσματα ελέγχου τη κυτταρική ανάπτυξη Αποτελέσματα επί των τιμών TEER Αποτελέσματα ελέγχου τη λειτουργία τη Ρ-gp Εκτίμηση τη τροποποίηση τη λειτουργία τη Ρ-gp με βάση τα in vitro αποτελέσματα Αποτελέσματα επί τι μεταβολική δραστηριότητα των CYPs xxiii

24 Αξιολόγηση τη αναστολή τη μεταβολική δραστηριότητα των CYPs παρουσία εκχυλισμάτων Lobelia Rhodiola rosea Αποτελέσματα τη επίδραση των φυτοθεραπευτικών στα Caco-2 κύτταρα Αποτελέσματα ελέγχου τη κυτταρική ανάπτυξη Αποτελέσματα επί των τιμών TEER Αποτελέσματα ελέγχου τη λειτουργία τη Ρ-gp Εκτίμηση τη τροποποίηση τη λειτουργία τη Ρ-gp με βάση τα in vitro αποτελέμσατα Αποτελέσματα ελέγχου τη μεταβολική δραστηριότητα των CYPs Αξιολόγηση τη αναστολή τη μεταβολική δραστηριότητα των κυτοχρωμάτων Ρ Senna Αποτελέσματα τη επίδραση των φυτοθεραπευτικών στα Caco-2 κύτταρα Αποτελέσματα ελέγχου τη κυτταρική ανάπτυξη Αποτελέσματα επί των τιμών TEER Αποτελέσματα ελέγχου τη λειτουργία τη Ρ-gp Εκτίμηση τη τροποποίηση τη λειτουργία τη Ρ-gp με βάση τα in vitro αποτελέμσατα Αποτελέσματα ελέγχου τη μεταβολική δραστηριότητα των CYPs Αξιολόγηση τη αναστολή τη μεταβολική δραστηριότητα των CYPs παρουσία εκχυλισμάτων Senna Αποτελέσματα από τι προσομοιώσει μέσω του Simcyp Εκτίμηση των φαρμακοκινητικών παραμέτρων των υποστρωμάτων μέσω προβολή των in vitro δεδομένων από τι επωάσει με τα ανασυνδυασμένα κυτοχρώματα CYP1A2, CYP2C9, CYP2D6 και CYP3A Εκτίμηση μέσω τη πλατφόρμα προσομοίωση Simcyp των φαρμακοκινητικών παραμέτρων τη λοσαρτάνη, υποστρώματο τη Ρ-gp και των μεταβολικών ενζύμων CYP2C9 και CYP3A Αποτελέσματα τη in vivo μελέτη για την πιθανή αλληλεπίδραση μεταξύ λοσαρτάνη και Rhodiola rosea Στατιστική ανάλυση των αποτελεσμάτων τη φαρμακοκινητική μελέτη αλληλεπίδραση λοσαρτάνη με Rhodiola rosea σε 6 υγιεί θυληκού κονίκλου Συζήτηση Ανάπτυξη και επικύρωση βιοαναλυτικών μεθόδων GC/MS και HPLC/UV Διερεύνηση τη επίδραση των φυτοθεραπευτικών σκευασμάτων στη λειτουργία τη Ρ-gp στα Caco-2 κύτταρα Επίδραση των φυτοθεραπευτικών σκευασμάτων στη μεταβολική δραστηριότητα των ανασυνδυασμένων CYPs xxiv

25 4. Προσομοίωση των in vitro αποτελεσμάτων μέσω τη πλατφόρμα προσομοίωση του Simcyp και εκτίμηση των in vivo αλληλεπιδράσεων φαρμάκων φυτοθεραπευτικών σκευασμάτων In vivo φαρμακοκινητική μελέτη αλληλεπίδραση λοσαρτάνη με το φυτοθεραπευτικό σκεύασμα τη Rhodiola rosea Συμπεράσματα Βιβλιογραφία Ευρετήριο Συντομογραφίε Εικόνε Πίνακε Διαγράμματα xxv

26 26

27 Εισαγωγή Διδακτορική διατριβή Μάριο Σπανάκη 27

28 Μ. Σπανάκη ΡΚ αλληλεπιδράσει φαρμάκων φυτοθεραπευτικών Εισαγωγή Εισαγωγή Η φαρμακογνωσία αποτέλεσε ένα από του βασικού πυλώνε ανάπτυξη τη φαρμακευτική επιστήμη μέσω τη ανακάλυψη πολλών φαρμακολογικά δραστικών ενώσεων που χρησιμοποιήθηκαν ή/και χρησιμοποιούνται έω και σήμερα για την αντιμετώπιση ασθενειών στον άνθρωπο. Στην πλειοψηφία του οι ενώσει αυτέ σήμερα χορηγούνται ω φαρμακοτεχνικά σκευάσματα, κατόπιν επεξεργασία στι περισσότερε των περιπτώσεων, για την απομόνωση του δραστικού συστατικού τη δρόγη. Κυρίαρχο ρόλο σε αυτό έπαιξε και η ανάπτυξη τη φαρμακολογία όπου έγινε δυνατή η αποσαφήνιση μηχανισμών δράση και ο χαρακτηρισμό ω «δραστικών» διαφόρων ενώσεων με αποτέλεσμα τη μετέπειτα απομόνωσή του από τι εκάστοτε δρόγε και την μορφοποίησή του σε φαρμακευτικά σκευάσματα χορήγηση που συνταγογραφούνται στην κλινική πράξη. Ο τομέα τη υγεία καθώ και οι παρεμφερεί επιστήμε που ασχολούνται με βιολογικά συστήματα, μεταξύ αυτών και ο ανθρώπινο οργανισμό, τα τελευταία χρόνια έχουν πραγματοποιήσει μία αλματώδη ανάπτυξη και πρόοδο. Η αποσαφήνιση πολλών βιολογικών διαδικασιών με φαρμακολογικό ενδιαφέρον σε κυτταρικό επίπεδο, η πρόοδο τη φαρμακολογία, τη φαρμακευτική χημεία και τη φαρμακευτική τεχνολογία έχει οδηγήσει σε μία μεγάλη αύξηση τη γνώση για την δημιουργία νέων φαρμακευτικών προϊόντων μέσω σύγχρονων τεχνικών σύνθεση και σύγχρονων τεχνικών μελέτη δραστικότητα και μορφοποίηση σκευασμάτων με βελτιωμένα χαρακτηριστικά. Επίση, η πρόοδο τη βιολογία και τη βιοτεχνολογία και η εφαρμογή τεχνικών όπω αυτή του ανασυνδυασμένου DNA, την ανακάλυψη, την αλληλούχιση και τον χαρακτηρισμό γονιδίων καθώ και η αποσαφήνιση σε κυτταρικό και μοριακό επίπεδο των διαφόρων μηχανισμών λειτουργία του κυττάρου, έχει δώσει νέε προσεγγίσει στην παθοφυσιολογία ασθενειών και έχει βοηθήσει στην δημιουργία βιοτεχνολογικών φαρμάκων, τη παραγωγή εμβολίων και διαγνωστικών ενώσεων. Η σημαντική αυτή πρόοδο έχει δώσει στα χέρια των επιστημόνων νέα και βελτιωμένα φαρμακευτικά σκευάσματα εμπλουτίζοντα και βελτιώνοντα ταυτόχρονα την κλινική διάγνωση ασθενειών και τη χορήγηση φαρμάκων στην κλινική πράξη. Τα τελευταία χρόνια όμω παρά την πολύ μεγάλη πρόοδο τι επιστήμη, παρατηρείται το φαινόμενο τη στροφή τη κοινωνία και μεγαλύτερη επαφή τη με εναλλακτικέ θεραπευτικέ προσεγγίσει καθώ και με την ολοένα αυξανόμενη χρήση φαρμάκων τη κατηγορία των ΜΣΦΑ (Μη Συνταγογραφούμενα Φάρμακα Over The 28

29 Μ. Σπανάκη ΡΚ αλληλεπιδράσει φαρμάκων φυτοθεραπευτικών Εισαγωγή Counter OTCs), τη χρήση σκευασμάτων τη κατηγορία των φυτοθεραπευτικών, ενώ παράλληλα και ο τομέα τη ομοιοπαθητική φαίνεται να λαμβάνει ολοένα και μεγαλύτερη εμπιστοσύνη. Σε μία πρώτη αποτίμηση των αιτιών του φαινομένου, συνοπτικά, μπορούν να αποδοθούν στο γεγονό ότι τα φυτικά σκευάσματα θεωρούνται από του καταναλωτέ «ασφαλή» παραδοσιακά σκευάσματα που εξαιτία τη φυσική του προέλευση δεν προκαλλούν ανεπιθύμητε ενέργειε και αλληλεπιδράσει. Τα φυτοθεραπευτικά σκευάσματα χαρακτηρίζονται γενικά ω διαιτητικά συμπληρώματα ή ω εναλλακτικά θεραπευτικά μέσα (CAM, Complementary or Alternative Medicines). Το νομικό καθεστώ που διέπει την άδεια έγκριση τη κυκλοφορία του είναι διαφορετικό και γενικά δεν ελέγχονται με την επιστημονική αυστηρότητα που απαιτείται για τα συμβατικά φάρμακα. (Raskin I. et al., 2002). Έτσι, στην πλειονότητα των περιπτώσεων των φυτοθεραπευτικών σκευασμάτων δεν είναι υποχρεωτική η συνταγογράφηση του, χρησιμοποιούνται ω μέσα αυτοθεραπεία από του καταναλωτέ και είναι ευκολότερα προσβάσιμα σε σχέση με τα συμβατικά φάρμακα. Η χορήγηση φυτικών σκευασμάτων στη θεραπευτική αντιμετώπιση ορισμένων ασθενειών καθώ και η συγχορήγηση φυτοθεραπευτικών σκευασμάτων μαζί με τα συμβατικά φαρμακευτικά σκευάσματα τα τελευταία χρόνια βρίσκεται σε έξαρση και ιδιαίτερα στι δυτικέ χώρε όπω οι Η.Π.Α. και στην Ευρώπη ιδιαίτερα στη Γερμανία (πρώτη χώρα σε χορήγηση εναλλακτικών θεραπειών) και στη Γαλλία. Ορισμένα στοιχεία δείχνουν ότι για τι Η.Π.Α το ποσοστό χρήση φυτικών σκευασμάτων γενικά αυξάνει με ένα ρυθμό περίπου 20% κάθε έτο ενώ το 40% των Αμερικανών λαμβάνει κάποιο τύπο συμπληρώματο διατροφή με το 1/3 αυτών των ατόμων να λαμβάνει κάποιο φυτικό σκεύασμα. Στι ανατολικέ χώρε όπω π.χ. η Κίνα η λαϊκή θεραπευτική συνεχίζει να βρίσκεται στο επίκεντρο όπω συνέβαινε περίπου και τα παλαιότερα χρόνια. Στη φυτοθεραπεία μπορούν ουσιαστικά να διακριθούν δύο κλάδοι, αυτό τη Εμπεριστατωμένη Φυτοθεραπεία (Rational Phytotherapy) και αυτό τη Παραδοσιακή Φυτοθεραπεία (Traditional Phytotherapy). Στον πρώτο κλάδο, η Εμπεριστατωμένη Φυτοθεραπεία, ασχολείται με τη διεξαγωγή κλινικών μελετών για την αιτιολόγηση στη χορήγηση φυτοθεραπευτικών σκευασμάτων με αποδεδειγμένη βιολογική δράση. Στα φυτοθεραπευτικά σκευάσματα συνήθω, και εφόσον είναι γνωστό, προσδιορίζεται ένα ή περισσότερα συστατικά, στα οποία έχει εξακριβωθεί η βιολογική δράση του ή προσδιορίζονται αυτά στα οποία αποδίδεται η δράση του σκευάσματο. Ο προσδιορισμό όμω συνήθω είναι σε ποσοστιαία αναλογία επί του συνόλου των συστατικών του 29

30 Μ. Σπανάκη ΡΚ αλληλεπιδράσει φαρμάκων φυτοθεραπευτικών Εισαγωγή σκευάσματο. Στον αντίποδα, η Παραδοσιακή Φυτοθεραπευτική βασίζεται στη λεγόμενη «λαϊκή θεραπευτική» δηλαδή σε παρατηρήσει, γνώσει ή απόψει που προέρχονται από την ίδια την κοινωνία και έχουν διατηρηθεί σε βάθο χρόνου για τη βιολογική δράση μια δρόγη ή ενό φυτικού σκευάσματο. Ο οργανισμό τροφίμων και φαρμάκων των Η.Π.Α (Food and Drug Administration F.D.A.) έχει εκδώσει οδηγίε (Guidance for industry botanical drug products) για τον τρόπο παρασκευή και διάθεση στην αγορά των τυποποιημένων προϊόντων που εντάσσονται στην κατηγορία των φυτοθεραπευτικών σκευασμάτων ενώ το νομικό καθεστώ για την τυποποίηση και διακίνηση φυτοθεραπευτικών σκευασμάτων καλύπτεται από την Πράξη του 1994 για τα διαιτητικά προϊόντα και τα συμπληρώματα διατροφή [Dietary Supplement Health and Education Act (DSHEA 1994)]. Σε αυτήν περιγράφονται οι αρχέ που πρέπει να ακολουθούνται για την τυποποίηση των σκευασμάτων και συνοπτικά αναφέρονται στι συνθήκε τη καλή παρασκευή και ποιότητα των προϊόντων καθώ και την ποσοστιαία σύσταση στο κύριο δραστικό συστατικό ή δρόγη (FDA 2004) επιτρέποντα έτσι στι παρασκευάστριε εταιρίε να μην ακολουθούν την ίδια διαδικασία δοκιμών και πιστοποίηση που απαιτείται για τα φάρμακα. Παρόμοια πολιτική φαίνεται να ακολουθεί και ο οργανισμό τροφίμων και φαρμάκων του Καναδά, ενώ στον αντίποδα η Ευρωπαϊκή Ένωση καθώ και οι οργανισμοί τροφίμων και φαρμάκων των χωρών τη φαίνεται να έχουν μία διαφορετική πολιτική όσον αφορά τη διάθεση των φυτοθεραπευτικών προϊόντων όπω αυτή περιγράφεται από την οδηγία του 2004 [Directive on traditional herbal medicinal products (Directive2004/24/EC 2004)]. Η συγκεκριμένη κίνηση επιτρέπει στην κάθε χώρα μέλο να θεσπίσει το νομικό καθεστώ για την έγκριση και για τη διακίνηση των φυτοθεραπευτικών σκευασμάτων χωρί να απαιτείται ιατρική παρακολούθηση. Σε χρονικά όρια απαιτείται συνήθω η χρήση περισσότερο από 30 χρόνια ω παραδοσιακό σκεύασμα για ένα προϊόν και το λιγότερο 15 χρόνια εντό τη Ευρωπαϊκή Ένωση, προκειμένου να μην απαιτείται η πλήρη τεκμηρίωση τη αποτελεσματικότητα ενό σκευάσματο ενώ, στην προσπάθεια για ενίσχυση τη ασφάλεια των καταναλωτών ο Ευρωπαϊκό Οργανισμό Φαρμάκων (European Medicines Agency E.M.E.A) έχει ορίσει την θέσπιση επιτροπή που θα ασχολείται με τη διακίνηση και χρήση των φυτοθεραπευτικών σκευασμάτων (Committee for Herbal Medicinal Products) (Routledge 2008). Σύμφωνα με τα παραπάνω τα φυτοθεραπευτικά εντάσσονται στα διαιτητικά συμπληρώματα ή χαρακτηρίζονται ω εναλλακτικά θεραπευτικά σκευάσματα με φυσική προέλευση. Αυτή η φυσική προέλευσή του, όπω εκφράζεται και μέσα στην κοινωνία, κατατάσσει τα φυτοθεραπευτικά σε μία κατηγορία «ασφαλών» σκευασμάτων σε σύγκριση 30

31 Μ. Σπανάκη ΡΚ αλληλεπιδράσει φαρμάκων φυτοθεραπευτικών Εισαγωγή με τα σκευάσματα φαρμάκων από τα οποία πιστεύεται ότι «πλεονεκτούν» και ω προ την αποτελεσματικότητα αλλά κυρίω ω προ τι λιγότερε ανεπιθύμητε ενέργειε. Παρόλα αυτά, με τον όρο φυτοθεραπευτικά αναφέρονται σκευάσματα δρογών όπου περιέχεται ένα μίγμα δραστικών και μη δραστικών ενώσεων όπω αυτό παραλαμβάνεται από την κατεργασία διαφόρων τμημάτων φυτικού υλικού (με τα φύλλα, τι ρίζε και τα άνθη να αποτελούν τα συνηθέστερα) και τυποποιούνται μέσα από διάφορε τεχνικέ εκχύλιση και απομόνωση. Με τον όρο δραστικέ ενώσει ουσιαστικά περιγράφονται οι ενώσει στι οποίε φαίνεται να οφείλεται η δράση του φυτοθεραπευτικού και οι οποίε συνήθω εκφράζονται ποσοστιαία επί τη συνολική σύσταση του σκευάσματο. Πίνακα 1. Ορισμοί για τα φαρμακευτικά προϊόντα φυτική προέλευση Ορισμοί βάσει και τη Ευρωπαϊκή οδηγία (Directive 2004/24/EC) 30 Απριλίου 2011 Φυτικό φαρμακευτικό προϊόν: Κάθε φαρμακευτικό προϊόν το οποίο περιέχει αποκλειστικά ω δραστικά συστατικά μία ή περισσότερε φυτικέ ουσίε ή ένα ή περισσότερα φυτικά παρασκευάσματα ή μία ή περισσότερε τέτοιε φυτικέ ουσίε σε συνδυασμό με ένα ή περισσότερα τέτοια φυτικά παρασκευάσματα. Φυτικέ ουσίε : Φυτικά σκευάσματα: Όλα κατά κύριο λόγο ακέραια, τεμαχισμένα ή κομμένα φυτά, μέρη φυτών, φύκια, μύκητε, λειχήνε, τα οποία είναι αμεταποίητα, συνήθω σε αποξηραμένη μορφή αλλά ενίοτε νωπά. Ορισμένα εξιδρώματα που δεν έχουν υποβληθεί σε ειδική επεξεργασία θεωρούνται επίση ω φυσικέ ουσίε. Οι φυτικέ ουσίε προσδιορίζονται επακριβώ από το μέρο του φυτού που χρησιμοποιείται καθώ και από το όνομα του φυτού σύμφωνα με το διωνυμικό σύστημα (γένο, είδο, ποικιλία και συγγραφέα ). Παρασκευάσματα που λαμβάνονται δια τη υποβολή των φυτικών ουσιών σε επεξεργασίε, όπω εκχύλιση, απόσταξη, έκθλιψη, κλασμάτωση, καθαρισμό, συμπύκνωση ή ζύμωση. Περιλαμβάνουν τεμαχισμένε ή κονιοποιημένε φυτικέ ουσίε, βάμματα, εκχυλίσματα, αιθέρια έλαια, χυμού που λαμβάνονται με έκθλιψη και επεξεργασμένα εξιδρώματα. 1. Ξενοβιοτικά και ανθρώπινο σώμα Με τον όρο ξενοβιοτικά αναφέρονται όλε οι χημικέ ενώσει που αν και ανευρίσκονται στον οργανισμό εντούτοι, δεν αποτελούν ενδογενεί ενώσει που βιοσυνθέτει ο οργανισμό αλλά προέρχονται από το περιβάλλον. Στον παραπάνω όρο 31

32 Μ. Σπανάκη ΡΚ αλληλεπιδράσει φαρμάκων φυτοθεραπευτικών Εισαγωγή εντάσσονται διατροφικά στοιχεία (π.χ. βιταμίνε ) αλλά κυρίω αναφέρονται χημικέ ενώσει τελείω ξένε προ ένα βιολογικό σύστημα και ω εκ τούτου και για το ανθρώπινο σώμα. Τέλο, στον όρο ξενοβιοτικά συμπεριλαμβάνονται τα φαρμακευτικά μόρια και οι τοξικέ για τον οργανισμό ενώσει. Το ανθρώπινο σώμα έχει αναπτύξει μηχανισμού απομάκρυνση των διαφόρων «ξενοβιοτικών» μέσω μεταβολισμού προ πολικότερα μόρια με την εμπλοκή συγκεκριμένων μεταβολικών ενζύμων που κυρίω εντοπίζονται στο ήπαρ. Τα τελευταία χρόνια όμω έχει αποκτήσει μεγάλο ενδιαφέρον και ο μεταβολισμό των ξενοβιοτικών και κατ επέκταση των φαρμακευτικών μορίων σε άλλα όργανα του σώματο (π.χ. εντερικό μεταβολισμό ) και φαίνεται ότι ο εξω-ηπατικό μεταβολισμό παίζει εξίσου σημαντικό ρόλο στη διάθεση ξενοβιοτικών ενώσεων στον οργανισμό. Οι μεταβολικοί μηχανισμοί απομάκρυνση ξενοβιοτικών είναι συγκεκριμένοι και στόχο του οργανισμού είναι η μετατροπή του σε περισσότερο υδατοδιαλυτέ ενώσει με σκοπό την ευκολότερη απομάκρυνση του από το νεφρικό σύστημα. Οι αντιδράσει μεταβολισμού μπορούν να διαχωριστούν σε ορισμένε κύριε κατηγορίε : 1. Φάση Ι: αφορά αντιδράσει βιομετατροπή των ξενοβιοτικών μέσω ενζυμικών αντιδράσεων με μηχανισμού οξείδωση, αναγωγή, υδρόλυση ή απαλκυλίωση. Η φάση Ι του μεταβολισμού περιλαμβάνει και τι αντιδράσει ενεργοποίηση του προφαρμάκου φαρμάκου ή την ενεργοποίση καρκινογόνων μορίων ή τοξικών μορίων. 2. Φάση ΙΙ: αφορά αντιδράσει όπου τα υποστρώματα είναι τα ξενοβιοτικά ή οι μεταβολίτε όπω αυτοί προκύπτουν από τη Φάση Ι του μεταβολισμού. Στη Φάση ΙΙ γίνεται σύζευξη των υποστρωμάτων με ενδογενή μόρια όπω το γλυκουρονικό οξύ, θειικέ ομάδε ή γλυκίνη. Επίση, στι αντιδράσει Φάση ΙΙ περιλαμβάνονται και αντιδράσει μεθυλίωση ή ακετυλίωση οι οποίε αν και δεν οδηγούν σε αύξηση τη υδατοδιαλυτότητα του νέου μορίου εντούτοι οδηγούν στην απέκκριση του ξενοβιοτικού. 3. Φάση ΙΙΙ: αφορά κυρίω διεργασίε που σχετίζονται με περαιτέρω καταβολισμό των ξενοβιοτικών ή την απομάκρυνση στον εξωκυττάριο χώρο των μορίων που προκύπτουν από τι προηγούμενε φάσει. Παράδειγμα αποτελεί η μετατροπή των προϊόντων σύζευξη με γλουταθειόνη σε προϊόντα σύζευξη με ακετυλοκυστεΐνη (απομάκρυνση του γ-γλουταμινικού οξέω και τη γλυκίνη από τι τρανσπεπτιδάσε και διπεπτιδάσε και τέλο ακετυλίωση τη κυστίνη ). Οι μεταβολίτε που προκύπτουν αποβάλλονται από τα κύτταρα μέσω μεταφορικών 32

33 Μ. Σπανάκη ΡΚ αλληλεπιδράσει φαρμάκων φυτοθεραπευτικών Εισαγωγή πρωτεϊνών αντλιών στον εξωκυττάριο χώρο προκειμένου να προωθηθούν στα όργανα απομάκρυνση. Οι αντιδράσει μεταβολισμού των ξενοβιοτικών ιδιαίτερα όσον αφορά τα φάρμακα είναι ιδιαίτερου ενδιαφέροντο για την ιατρική και τη φαρμακολογία μια και μπορεί να σχετίζονται και με φαινόμενα αντίσταση σε θεραπείε λοιμώξεων ή στην χημειοθεραπεία των νεοπλασμάτων. Επιπλέον, παίζουν ρόλο σε φαρμακοκινητικέ διαδικασίε φαρμάκων όπω η απορρόφηση (φαινόμενο πρώτη διόδου), ο μεταβολισμό και η απομάκρυνση. 2. Απορρόφηση φαρμάκων και ξενοβιοτικών Φαινόμενο πρώτη διόδου και βιοδιαθεσιμότητα Τα φάρμακα (και γενικά τα ξενοβιοτικά) που λαμβάνονται από το στόμα αφού περάσουν από τη φαρμακοτεχνική μορφή στην οποία βρίσκονται στα γαστρεντερικά υγρά απορροφούνται από το λεπτό έντερο και κατευθύνονται στη γενική κυκλοφορία (Hogben et al. 1959). Η απορρόφηση μπορεί να περιγραφεί ω η διαδικασία κατά την οποία το φάρμακο (ή το ξενοβιοτικό) περνάει από το σημείο χορήγησή του στη γενική κυκλοφορία όπου και μετράται η ποσότητα που φτάνει στο συγκεκριμένο σημείο (π.χ. ιστό ή όργανο) (Rowland and Tozer 1995). Οι μηχανισμοί που εμφανίζονται κατά τη φάση τη απορρόφηση αφορούν την παθητική μεταφορά διαμέσου των μεμβρανών των κυττάρων του εντέρου καθώ και την ενεργητική μεταφορά με τη βοήθεια μεταφορικών πρωτεϊνών που εντοπίζονται στι λάχνε των εντερικών κυττάρων. Η παθητική μεταφορά σχετίζεται και με τι φυσικοχημικέ ιδιότητε του φαρμάκων (pη γαστρεντερικών υγρών, βαθμό ιονισμού, διαλυτότητα στα γαστρεντερικά υγρά) ενώ, η ενεργητική μεταφορά σχετίζεται με τη συγγένεια των υποστρωμάτων με τα μεταφορικά συστήματα και επομένω μπορεί να περιγραφεί μέσω μοντέλων όπω η εξίσωση Michaelis-Menten. Η συνολική απορρόφηση περιγράφεται τελικά από το άθροισμα των δύο αυτών επί μέρου διαδικασιών (Sugano et al. 2010) (Εικόνα 1) σύμφωνα με την εξίσωση: Όπου: dm/dt: ο ρυθμό μεταφορά τη ποσότητα διαμέσου τη κυτταρική μεμβράνη A: Η επιφάνεια τη μεμβράνη P PT : Διαπερατότητα λόγω παθητική μεταφορά P CM : Διαπερατότητα λόγω ενεργητική μεταφορά C: Συγκέντρωση V max : Μέγιστό ρυθμό μεταφορά μέσω του πρωτεϊνικού φορέα 33

34 Μ. Σπανάκη ΡΚ αλληλεπιδράσει φαρμάκων φυτοθεραπευτικών Εισαγωγή K m : Σταθερά σύνδεση υποστρώματο με τον πρωτεϊνικό φορέα Εικόνα 1. Ο ρυθμό μεταφορά των φαρμάκων ή των ξενοβιοτικών διαμέσου του γαστρεντερικού σωλήνα Η διαδικασία τη διαπέραση των κυτταρικών μεμβρανών είναι μία αμφίδρομη διαδικασία από τη στιγμή που και παθητικά τα φάρμακα (ή τα χημικά μόρια) μπορούν να επιστρέφουν προ την εξωκυττάρια περιοχή των κυττάρων (λόγω φυσικοχημικών ιδιοτήτων) ή λόγω και τη παρουσία ενεργητική μεταφορά μέσω φορέων που απομακρύνουν χημικά μόρια από το εσωτερικό του κυττάρου προ το εξωκυττάριο περιβάλλον (π.χ. Ρ-γλυκοπρωτεΐνη). Επιπροσθέτω, ένα άλλο σημαντικό παράγοντα που σχετίζεται με την απορρόφηση, είναι η ύπαρξη μεταβολικών ενζύμων στα κύτταρα του εντέρου που μεταβολίζουν ένα ποσοστό του φαρμάκου που είσερχεται στο εσωτερικό των κυττάρων. Τέλο, από το ποσοστό του φαρμάκου (ή του ξενοβιοτικού) που θα φτάσει στην πυλαία φλέβα ένα επιμέρου ποσοστό του θα μεταβολιστεί από τα μεταβολικά ένζυμα του ήπατο και θα εκκριθεί στη χολή και μέσω τη εντεροηπατική κυκλοφορία θα επιστρέψει στον εντερικό σωλήνα. Γίνεται αντιληπτό ότι κατά τη χορήγηση φαρμάκων από το στόμα, ένα ποσοστό αυτών φτάνει στη γενική κυκλοφορία προκειμένου να προκαλέσει το φαρμακολογικό αποτέλεσμα. Το ποσοστό του φαρμάκου που φτάνει στη γενική κυκλοφορία (ή στο σημείο δράση ) ονομάζεται βιοδιαθεσιμότητα (F). Επομένω, κατά τη λήψη ενό φαρμάκου (ή ενό ξενοβιοτικού) από το στόμα (per os, p.o.) η συνολική βιοδιαθεσιμότητα (F po ) θα εξαρτάται από τρει διακριτέ διαδικασίε, ι) το ποσοστό που προσλαμβάνεται από τα κύτταρα του εντέρου (f a ), ιι) το ποσοστό που περνάει τελικά στην πυλαία φλέβα (f g ) και ιιι) το ποσοστό που δεν εκχυλίζεται από τα ηπατοκύτταρα (f h ) και φτάνει στην γενική κυκλοφορία. 34

35 Μ. Σπανάκη ΡΚ αλληλεπιδράσει φαρμάκων φυτοθεραπευτικών Εισαγωγή Σύμφωνα με τα παραπάνω, ένα φάρμακο (ή ξενοβιοτικό) για να φτάσει στη γενική κυκλοφορία πρέπει να περάσει ένα σύνολο φυσικών φραγμών (κυτταρικέ μεμβράνε ) και ένα σύνολο μεταβολικών φραγμών (μεταβολικά ένζυμα, μεταφορικέ πρωτεΐνε αντλίε ). Το σύνολο αυτών των διαδικασιών τη διάβαση των βιολογικών φραγμών και των βιομετατροπών που μπορεί να υποστεί ένα φάρμακο (ή ξενοβιοτικό) κατά τη διαδικασία τη απορρόφηση από το έντερο ονομάζεται φαινόμενο πρώτη διόδου (Εικόνα 2). Εικόνα 2. Απορρόφηση φαρμάκων (και γενικά ξενοβιοτικών) και Φαινόμενο Πρώτη Διόδου. Συντομογραφίε : P-gp= Ρ-γλυκοπρωτεΐνη OATPs/OCTPs= Μεταφορικέ πρωτεΐνε ιονισμένων μορίων (Α: ανιόντων, C: Κατιόντων) CYPs: Κυτοχρώματα Ρ Ρ-γλυκοπρωτεΐνη: χαρακτηριστικά και ρόλο στην απορρόφηση διαμέσου του εντέρου Η Ρ-γλυκοπρωτεΐνη (P-glycoprotein, P-gp) αποτελεί μία διαμεμβρανική ΑΤΡεξαρτώμενη μεταφορική πρωτεΐνη που λειτουργεί ω αντλία ενώσεων από το εσωτερικό των κυττάρων στο εξωκυττάριο περιβάλλον. Η πρωτεΐνη ανήκει στην υπεροικογένεια των ABC-μεταφορέων και κωδικοποιείται από το γονίδιο MDR-1 που εδράζεται στο μεγάλο βραχίονα του χρωμοσώματο 7. Οι ABC-μεταφορικέ πρωτεΐνε αποτελούν μία υπεροικογένεια διαμεμβρανικών πρωτεϊνών που λειτουργούν ω μεταφορικέ πρωτεΐνε 35

36 Μ. Σπανάκη ΡΚ αλληλεπιδράσει φαρμάκων φυτοθεραπευτικών Εισαγωγή προ το εξωτερικό των κυττάρων διαφόρων ενώσεων μέσω τη υδρόλυση του ΑΤΡ σε ADP (Higgins C.F. 2007; Linton K.J. 2007). Τα μέλη των ABC-μεταφορικών πρωτεϊνών παρουσιάζουν μεγάλη ομοιότητα μεταξύ των 200 περίπου αμινοξέων που περιβάλλουν την περιοχή υδρόλυση του ΑΤΡ (Zhou S.F. 2008). Η υδρόλυση του ΑΤΡ οδηγεί στην αλλαγή τη διαμόρφωση του μεταφέροντα τα υποστρώματα προ την αντίθετη μεριά τη μεμβράνη (Senior et al. 1995; Barrand 2001; Linton and Higgins 2007). Η αναγνώριση του ρόλου των ABC-μεταφορικών πρωτεϊνών στην ανάπτυξη αντίσταση στα καρκινικά κύτταρα του έχει προσδώσει και το εναλλακτικό όνομα του ω πρωτεΐνε πολλαπλή αντίσταση έναντι φαρμάκων (Multi-Drug Resistace Proteins, MDR) (Szakacs et al. 2008). Η φυσιολογική λειτουργία των ABC-μεταφορικών πρωτεϊνών, ανάλογα και την τοπολογία του στον οργανισμό, έγκειται στην απομάκρυνση από το εσωτερικό των κυττάρων, λιπιδίων, χολικών αλάτων, τοξικών ενώσεων, ξενοβιοτικών και πρωτεϊνικών τμημάτων π.χ για τη παρουσίαση αντιγόνων (Borst and Elferink 2002). Η πολυπετιδική αλυσίδα τη Ρ-gp αποτελείται από αμινοξέα που τι προσδίδουν μοριακό βάρο 170 kda και εντοπίζεται στην κυτταρική μεμβράνη. Στην πρωτεΐνη παρουσιάζονται δύο περιοχέ σύνδεση του ΑΤΡ και δύο παρόμοιε ομάδε έξι υδροφοβικών τμημάτων (Borst and Elferink 2002; Shilling et al. 2006; Zhou 2008). Τα συνολικά δώδεκα διαμεμβρανικά άκρα τη αλυσίδα δημιουργούν το μονοπάτι (κανάλι) μέσω του οποίου τα υποστρώματα οδηγούνται προ το εξωτερικό του κυττάρου. Το άμινο τελικό και το καρβόξυ τελικό άκρο τη πολυπεπτιδική αλυσίδα όπω και η περιοχέ πρόσδεση του ΑΤΡ εντοπίζονται ενδοκυτταρικά, ενώ ο πρώτο εξωκυττάριο βρόγχο τη πολυπεπτιδική αλυσίδα είναι γλυκοσιλιωμένο (Zhou 2008). Οι περιοχέ σύνδεση του ΑΤΡ παρουσιάζονται χαρακτηριστικά μοτίβα που βρίσκονται πολύ συχνά σε πρωτεΐνε που υδρολύουν ΑΤΡ (Walker et al. 1982) ενώ, η περιοχή που συνδέει τα δύο ομάδε των διαμεμβρανικών περιοχών συνδέεται μέσω ενό τμήματο που μπορεί να φωσφορυλιωθεί από πρωτεϊνικέ κινάσε C (Higgins et al. 1997) (Εικόνα 3). Η πρόσδεση του ΑΤΡ και στι δύο περιοχέ πρόσδεση κρίνεται απαραίτητη για τη λειτουργία τη Ρ-gp. Παρόλα αυτά δεν είναι πλήρω διαλευκαμένο εάν για τη λειτουργία τη Ρ gp απαιτείται η υδρόλυση και των δύο μορίων ΑΤΡ (Martin et al. 2000b; Kimura et al. 2007). Η πρόσδεση των υποστρωμάτων στη Ρ-gp φαίνεται να μην είναι συγκεκριμένη μια και τα δεδομένα υποδεικνύουν ότι υπάρχουν πολλέ περιοχέ σύνδεση των υποστρωμάτων στη Ρ-gp (Martin et al. 2000a; Martin et al. 2000b; Kimura et al. 2007). Η πρόσδεση των υποστρωμάτων στη Ρ-gp γίνεται μέσω τη δημιουργία δεσμών υδρογόνου με τι πλευρικέ αλυσίδε των αμινοξέων που βρίσκονται στι διαμεμβρανικέ περιοχέ 36

37 Μ. Σπανάκη ΡΚ αλληλεπιδράσει φαρμάκων φυτοθεραπευτικών Εισαγωγή (Seelig et al. 2000; Seelig and Landwojtowicz 2000). Στη πρόσδεση του υποστρώματο στη Ρ-gp ρόλο παίζουν και τα φυσικοχημικά χαρακτηριστικά των υποστρωμάτων όπω λιποφιλικότητα, μοριακό βάρο, μοριακή επιφάνεια κ.α. Συνοπτικά τα υποστρώματα τη Ρ gp πρέπει να έχουν ένα δείκτη λιποφιλικότητα με log P μεγαλύτερο από 2.92, τα μόρια του να διαθέτουν περισσότερα από 18 άτομα, να έχουν υψηλή ενέργεια στο υψηλότερο κατειλλημένο τροχιακό (Ε homo ) ενώ κρίνεται και σημαντική η παρουσία ενό τεταρτοταγού ατόμου αζώτου και το μοριακό βάρο να είναι μικρότερο από 800(Wang et al. 2003). Παρόλα αυτά έχει βρεθεί ότι η Ρ-gp μπορεί και μεταφέρει υποστρώματα με μεγαλύτερο μοριακό βάρο (μεγαλύτερο από 3000 dalton) όπω και ορισμένα οργανικά κατιόντα (Yamada et al. 1998). Η πρόσδεση των υποστρωμάτων σε αυτήν την περίπτωση βασίζεται στην παρουσία σε υψηλό βαθμό ομάδων με οξυγόνο ή άζωτο που μπορούν να δημιουργούν δεσμού υδρογόνου σε υψηλό βαθμό. Περιοχέ σύνδεση των υποστρωμάτων έχουν βρεθεί τόσο στο άμινο τελικό όσο και στο καρβόξυ τελικό άκρο τη πολυπεπτιδική αλυσίδα και φαίνεται ότι τα σημεία πρόσδεση μπορούν να αλλάζουν μεταξύ μικρή και μεγάλη συγγένεια σύνδεση ανάλογα με τη διαμόρφωση τη πρωτεΐνη και τη παρουσία ή όχι ρυθμιστικών παραγόντων (Morris et al. 1994; Zhou 2008). Οι πρώτε αναφορέ τη Ρ gp σχετιζόταν με φαινόμενα εμφάνιση αντίσταση από καρκινικά κύτταρα όπου φαινόταν να μπορούν να απομακρύνουν χημειοθεραπευτικού παράγοντε από το εσωτερικό των καρκινικών κυττάρων στο εξωκυττάριο περιβάλλον (Juliano and Ling 1976; Endicott and Ling 1989).Η Ρ-gp εντοπίζεται φυσιολογικά σε πολλού ιστού με εκκριτικό ρόλο όπω το ήπαρ, οι νεφροί, το πάνγκρεα, ο πλακούντα, ο αιματοεγκεφαλικό φραγμό καθώ και στον εντερικό σωλήνα (λεπτό και παχύ έντερο) (Thiebaut, Tsuruo et al. 1987; Ieiri, Takane et al. 2004; Cascorbi 2011). Ο ρόλο τη Ρ-gp ω αντλία ενώσεων προ το εξωτερικό των κυττάρων καθώ και ο μεγάλο αριθμό περιοχών σύνδεση των υποστρωμάτων, επιτρέπει στην πρωτεΐνη να απομακρύνει μεγάλο αριθμό ενώσεων που διαφέρουν κατά πολύ ω προ τη δομή του. Υποστρώματα τη Ρ-gp αποτελούν ενώσει όπω αμινοξέα, υδατάνθρακε, φάρμακα έω και ορισμένα μεγάλα μόρια όπω πολυσακχαρίτε ή πρωτεΐνε. Με αυτό τον τρόπο η Ρ-gp φαίνεται να λειτουργεί προστατευτικά ρυθμιστικά σε φυσιολογικού ιστού εμποδίζοντα οριοθετώντα τη διάβαση λιπόφιλων φαρμάκων στο αιματοαιγκεφαλικό φραγμό και στον πλακούντα, να διευκολύνει την απομάκρυνση ενώσεων διαμέσου των νεφρών και τη χολή ενώ τέλο, να παρεμβαίνει στι διαδικασίε απορρόφηση φαρμάκων και ξενοβιοτικών στο έντερο. Έχει από καιρό τεκμηριωθεί ότι λόγω των υψηλών συγκεντρώσεων τη Ρ gp στα επιθηλιακά κύτταρα του εντέρου, η P-gp μπορεί να επηρεάσει την απορρόφηση και τη 37