Glyburide (glibenclamide ) 65

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EFFET INHIBITEUR DE GLYBURIDE DES DROITS cytochrome P450 isoformes dans des microsomes hépatiques humains Kyoung-Ah Kim et Ji-Young Park East-West Institute Medical Research, Université Kyunghee, Séoul, Corée (K.-A. K); et Département de pharmacologie, École de médecine Gachon, Incheon, Corée (J.-Y. P.) Adresse de correspondance: Dr. Ji-Young Park, Département de pharmacologie, École de médecine Gachon 1198 Kuwol-dong, Namdong-gu, Incheon 405-760, Corée. E-mail: jypark gachon. ac. kr Abstrait L'effet inhibiteur de glyburide [Dénomination commune internationale (DCI), glibenclamide] sur CYP1A2, CYP2C8, CYP2C9, CYP2C19, CYP2D6, CYP2E1, et les activités du CYP3A4 a été évaluée en utilisant des microsomes hépatiques humains poolés. Glyburide fortement inhibée S - warfarin CYP2C9 catalysée et le métabolisme de la phénytoïne de manière compétitive, avec K i (IC 50) des valeurs de 2,4 (11,3) uM et 3,1 (9,4) uM, respectivement. Catalysé par CYP3A4 midazolam 1-hydroxylation a été inhibée par le glyburide avec un K i (CI 50) la valeur de 42,5 (90,0) iM. Cependant, le glyburide n'a montré aucun effet inhibiteur appréciable sur CYP1A2, CYP2C8, CYP2C19, CYP2E1 ou CYP2D6. En résumé, le glyburide a montré une inhibition puissante sur CYP2C9 et une faible inhibition du CYP3A4, alors qu'il avait un effet inhibiteur minimal ou nul sur les autres cytochromes P450 examinés. Il est prévu que les interactions cliniquement significatives médicamenteuses s'ensuivront lorsque glyburide est coadministré avec des agents qui sont éliminés principalement par la voie de CYP2C9 médiation et ceux avec des gammes thérapeutiques étroites. Glyburide [dénomination commune internationale (DCI), le glibenclamide] est une sulfonylurée de deuxième génération qui est utilisée pour traiter le diabète sucré de type II. Ce médicament est largement métabolisé; le métabolite 4-hydroxy prédomine, avec des quantités moindres du métabolite 3-hydroxy, et une petite quantité (Brian, 2000). Un examen approfondi de la littérature montre que la plupart des interactions médicamenteuses publiées pour glyburide décrivent l'effet d'un médicament concomitant sur l'activité hypoglycémiante de glyburide, conduisant à l'hypoglycémie. Par exemple, le cotrimoxazole (Asplund et al., 1983), la cimétidine (Kubacka et al., 1987), le miconazole (Loupi et al., 1982), le fluconazole (Albengres et al., 1998), et le gemfibrozil (Ahmad, 1991), qui sont toutes inhibiteurs du CYP2C9, inhibent la pharmacocinétique et l'effet clinique de glyburide. A l'inverse, certains auteurs ont observé que le glyburide a inhibé le métabolisme des médicaments administrés en concomitance avec le risque de phénomènes toxiques (Jassel, 1991; Islam et al., 1996). Cependant, il n'y a pas de données disponibles sur l'effet inhibiteur de glyburide sur les enzymes métabolisant les médicaments, en particulier P450 1 isoformes. Cette étude a évalué le potentiel de glyburide pour inhiber différentes isoformes du cytochrome P450 in vitro utilisant des microsomes hépatiques humains et d'examiner le mécanisme de l'interaction de glyburide avec des médicaments administrés en concomitance. Matériaux et méthodes Matériaux. Glyburide, la phénacétine, l'acétaminophène, chlorzoxazone, le paclitaxel, le dextrométhorphane, le dextrorphane, furafylline, PNDA, EDTA, MgCl 2. glucose-6-phosphate et de glucose-6-phosphate déshydrogénase ont été achetés auprès de Sigma-Aldrich (St. Louis, MO). 1-hydroxymidazolam, S - warfarin, 7-hydroxywarfarin, S - mephenytoin, 6α-hydroxypaclitaxel et 4'-hydroxymephenytoin ont été obtenus auprès ultrafines Chemical Co. (Manchester, Royaume-Uni). Acétonitrile et le méthanol ont été acquis auprès de Fisher Scientific Co. (Pittsburgh, PA), et Bukwang Pharmaceutical Co. (Séoul, Corée) a aimablement fourni midazolam. Tous les autres réactifs et les produits chimiques étaient de (HPLC) de qualité analytique ou chromatographie liquide à haute performance. microsomes hépatiques humains mis en commun ont été obtenus auprès de BD Gentest Corp. (Woburn, MA). Des études d'incubation. Toutes les incubations ont été effectuées en double et les valeurs moyennes ont été utilisées pour l'analyse. En bref, chaque incubation a été effectuée avec 1 mg / ml de microsomes hépatiques humains dans un volume d'incubation final de 0,25 ml. Le milieu d'incubation contenait 100 mM de tampon phosphate (pH 7,4) contenant un système de NADPH régénération (y compris mM NADP 1,3, 3,3 mM de glucose-6-phosphate, MgCl 3,3 mM, 2., Et 1,0 U / ml de glucose-6-phosphate déshydrogénase). Le mélange d'incubation contenant du glyburide (concentration finale 1-100 uM) a été préincubé pendant 5 min. Pour déterminer si l'inhibition des isoformes de P450 par le glyburide est basée sur le mécanisme, le glyburide a été préincubé avec le milieu d'incubation à 37 ° C pendant 5 à 15 mn, que ce soit en présence ou en l'absence du système de régénération de NADPH. Après que la pré-incubation, les substrats de sonde ont été ajoutés, avec ou sans le système de régénération de NADPH. Les conditions d'incubation, y compris les temps d'incubation, les concentrations de microsome, et des concentrations de substrat de sonde ont été rapportés ailleurs (Bourrie et al., 1996; Shin et al 1999, 2002).. Après incubation à 37 ° C pendant une période de temps spécifique, la réaction est stoppée en plaçant les tubes d'incubation sur de la glace et en ajoutant 70 pi d'acétonitrile glacé ou de l'acide perchlorique à 10% en fonction des réactions, comme décrit précédemment (Bourrie et al . 1996;. Shin et al 1999. 2002). Les mélanges d'incubation ont été ensuite centrifugés à 10 000 g pendant 5 min à 4 ° C. Des aliquotes du surnageant ont été injectés dans un système HPLC. L'analyse HPLC. des dosages par HPLC pour les produits respectifs des réactions de marquage ont été réalisées P450. Les réactions ont été étudiées phénacétine O - deethylation pour CYP1A2 (Tassaneeyakul et al., 1993), S - warfarin 7-hydroxylation pour CYP2C9 (Rettie et al., 1992), S - mephenytoin 4'-hydroxylation pour CYP2C19 (Wrighton et al., 1993) , - demethylation O dextrométhorphane pour CYP2D6 (Broly et al., 1989), le paclitaxel 6α-hydroxylation pour CYP2C8 (Harris et al., 1994), et le midazolam 1-hydroxylation pour CYP3A4 (Thummel et al., 1994). Les conditions d'incubation et des essais analytiques pour les activités de ces isoformes ont été similaires à la méthode décrite précédemment (Bourrie et al., 1996;. Shin et al 1999, 2002). Le système HPLC est composée d'une Shiseido SI-1 Système (Shiseido Co. Tokyo, Japon) et un Jasco FP-2020 ainsi que la fluorescence détecteur (Jasco Co. Tokyo, Japon). L'analyse des données. Les valeurs de CI50 (concentration de l'inhibiteur provoquant 50% d'inhibition de l'activité enzymatique initiale) ont été déterminées graphiquement. Les constantes d'inhibition apparentes (K i) ont été calculées en utilisant une analyse graphique des parcelles secondaires des pentes des parcelles Lineweaver-Burk de glyburide par rapport à la sonde formation de métabolite médicament catalysée en utilisant GraphPad Prism (GraphPad Software Inc. San Diego, CA). Résultats Glyburide fortement inhibée CYP2C9-catalysée S - warfarin 7-hydroxylation avec une CI 50 apparente de 11,3 uM (Fig. 1). Les parcelles Lineweaver-Burk, tracés de Dixon et parcelles réciproques secondaires indiquent que glyburide inhibée de façon compétitive l'activité du CYP2C9, avec un K i apparente de 2,4 uM (Fig. 2). Pour déterminer si l'inhibition par glyburide est spécifique du substrat, nous avons examiné l'effet inhibiteur du glyburide sur CYP2C9 catalysée par la phénytoïne p hydroxylation et a constaté que le glyburide inhibé il compétitive avec un K i (IC 50) valeur de 3.1 (9.4) uM ( fig. 2).. Glyburide a montré une faible inhibition du CYP3A4 avec une manière compétitive [K i (IC 50) = 42,5 (90,0) uM]. Cependant, le glyburide a montré une inhibition minime ou négligeable des autres P450 testés (Fig. 1). Préincubation de glyburide avec un système de régénération de NADPH pendant 15 minutes avant l'addition des substrats spécifiques, afin de déterminer si le glyburide a montré une inhibition basée sur le mécanisme, ne pas augmenter le degré d'inhibition (données non présentées). Effet inhibiteur de glyburide sur les réactions P450-catalysées dans des microsomes hépatiques humains. Glyburide a été mis en incubation dans les conditions décrites sous Matériels et Méthodes. Les réactions enzymatiques ont été évaluées par CYP1A2 catalyse phénacétine O-de-éthylation (▵), CYP2C19 catalysé S - mephenytoin 4-hydroxylation (▴), catalysé par le CYP2D6 dextrométhorphane O - demethylation (▿), chlorzoxazone CYP2E1 catalysé 6-hydroxylation ( ▾), midazolam 1-hydroxylation du CYP3A4 catalysée (□), CYP2C8 catalysée paclitaxel 6α-hydroxylation (▪), CYP2C9 catalysée S - warfarin 7-hydroxylation (○), et la phénytoïne p hydroxylation (•). Chaque point de données représente la moyenne des expériences en double. Les parcelles Lineweaver-Burk, tracés de Dixon et parcelles réciproques secondaires indiquent que glyburide activité CYP2C9 compétitive inhibée. Dixon, représentant 5 à bâtir avec (○), 10 (•) et 25 (□) uM de S - warfarin (A) et la phénytoïne (D) avec 10 (○), 25 (•), 50 (□) et 100 (▪) iM en l'absence ou en présence de glyburide (1, 5, 10 et 25 uM). parcelles représentant Lineweaver-Burk de S - warfarin (B, 0-25 uM) et la phénytoïne (E, 0-100 uM) en l'absence (▪) ou présence de 1 (▵), 5 (▴), 10 (○) , et 25 (•) uM glyburide. parcelles secondaires des pistes prises à partir de tracés de Lineweaver-Burk par rapport à la concentration en S glyburide - warfarin (C) et la phénytoïne (F). Chaque point de données représente la moyenne des mesures en double. Glyburide a été mis en incubation dans les conditions décrites sous Matériels et Méthodes. Discussion Depuis la prise en charge du diabète sucré implique généralement le traitement des pathologies concomitantes, les interactions médicamenteuses avec des médicaments coadministered devraient être considérés lors de la prescription de médicaments sulfonylurée. Glyburide est signalé à provoquer des interactions médicamenteuses avec de nombreux médicaments conduisant à une augmentation ou une diminution de la concentration de glyburide, provoquant une hypoglycémie ou d'hyperglycémie (Asplund et al 1983;. Kubacka et al 1987;. Self et al 1989;. Ahmad, 1991). A l'inverse, plusieurs études ont montré que glyburide inhibés médicaments coadministered (Jassel, 1991; Islam et al., 1996). Parmi les réactions P450-catalysées testés ici, le glyburide inhibée CYP2C9 catalysée S - warfarin 7-hydroxylation le plus important, avec un K i de 2,4 uM. Bien que cet effet est plus faible que celle de sulfaphénazole (K i + 1 pM) (Rettie et al., 1992), un inhibiteur de CYP2C9 connu, il est plus efficace que tout autre inhibiteur de CYP2C9, y compris le tolbutamide (K i ≈ 100 pM) (Yamazaki et Shimada, 1997), le gemfibrozil (Ki = 5,8 uM) (Wen et al., 2001) et le fluconazole (K i = 8 uM) (Kunze et al., 1996). Suite à la dose quotidienne normale de glyburide (1,75 à 7 mg), les concentrations plasmatiques maximales de glyburide à un état stable, qui montrent une variation interindividuelle importante, la gamme de 88 à 680 ng / ml (environ 0,2-1,4 uM) (Jonsson et al ., 2000). Par conséquent, le K i de glyburide est d'environ 1,5 à 6,5 fois supérieure à sa concentration maximale après administration d'une dose typique. En théorie, les interactions médicamenteuses basées sur l'inhibition du métabolisme hépatique (FDV: diminution fractionnelle de la vitesse de réaction) peuvent être calculées à partir de la K i et la concentration appropriée de l'inhibiteur ([I]) de l'enzyme métabolique dans le foie en utilisant la prédiction suivante modèle: FDV = [I] / ([I] + K i), en supposant que le modèle d'inhibition compétitive et que la concentration de substrat est bien inférieur à K m (Moltke et al., 1998). Cependant, la concentration in vivo de l'inhibiteur de l'enzyme métabolique proche est inconnue, bien que le glyburide est très fortement lipophile (Siluk et al., 2002). Par conséquent, il est possible que, avec une administration à long terme, le glyburide accumule dans les tissus tels que le foie, les reins et le cerveau. Bien que le coefficient de foie / de séparation de plasma exacte est inconnue, nous nous attendons à glyburide pour inhiber environ 7 à 37% de la clairance in vivo de la warfarine, un substrat de 2C9, si les concentrations plasmatiques maximales de glyburide sont utilisés dans le modèle d'échelle décrit ci-dessus. Bien que cela prédit effet inhibiteur de glyburide est pas si puissant, la formule d'extrapolation ci-dessus ne tient pas compte de l'absorption hépatique des médicaments, la liaison aux protéines, les taux d'élimination, ou les concentrations de glyburide intrahépatiques (von Moltke et al., 1998). Compte tenu de ces facteurs augmenterait la possibilité d'interactions médicamenteuses. Il n'y a pas d'études in vivo de l'effet de glyburide sur le métabolisme du CYP2C9 catalysé, mais les données cliniques indirectes appuient nos observations in vitro, étant donné que le glyburide a été démontré que pour augmenter l'effet anticoagulant de la warfarine, ce qui entraîne hypoprothrombinémie conduisant à la mort (Jassel, 1991 ). La warfarine est un mélange de S - et R - Formulaires. Le métabolisme de l'-warfarin S, l'énantiomère plus actif sur le plan pharmacologique, est catalysée par l'enzyme CYP2C9, alors que le métabolisme de R - warfarin est catalysé par CYP1A2 et CYP3A4 (par Kaminsky et Zhang, 1997; Yamazaki et Shimada, 1997). Par conséquent, il est raisonnable de supposer que l'interaction clinique de glyburide et de warfarine peut être expliquée par l'inhibition de CYP2C9 à médiation S - warfarin métabolisme conduisant à des concentrations élevées de warfarine. En raison du manque de données, cependant, nous ne pouvions pas confirmer que glyburide inhibe également d'autres substrats du CYP2C9. Lorsque nous avons évalué l'effet de glyburide sur le métabolisme de la phénytoïne comme substrat de CYP2C9 différent (Bajpai et al., 1996;. Shin et al, 2002), nous avons trouvé sa puissante inhibition (Ki = 3,1 uM) et de la puissance d'inhibition similaire par rapport à celle de la warfarine (Ki = 2,4 uM). Glyburide a également inhibé CYP3A4 catalysée midazolam 1-hydroxylation, mais a montré une faible inhibition (K i = 42,5 uM); par conséquent, les interactions médicamenteuses mineures peuvent être prédits. Islam et al. (1996) ont rapporté que la coadministration de cyclosporine, qui est principalement métabolisé par le CYP3A4, avec le glyburide a entraîné une augmentation de 57% de l'ASC de la cyclosporine chez les patients transplantés rénaux. Les auteurs ont suggéré que cette interaction médicamenteuse a été causée par l'inhibition du métabolisme de la cyclosporine CYP3A4 catalysée par glyburide. Étant donné que le potentiel inhibiteur du glyburide sur CYP3A4 est faible par rapport à celle d'autres inhibiteurs du CYP3A4 [par exemple kétoconazole (K i = 0,015 pM), l'itraconazole (Ki = 0,27 uM), le fluconazole (Ki = 1,27 uM)] (Moltke et al., 1996;. Gibbs et al, 1999), le mécanisme qui provoque des interactions médicamenteuses peut-être pas être lié à l'inhibition directe par glyburide. Une évaluation plus poussée du mécanisme exact de l'interaction entre ces deux médicaments est nécessaire. En conclusion, cette étude a démontré que le glyburide est un puissant inhibiteur du CYP2C9 et un faible inhibiteur de la CYP3A4. Cependant, l'autre P450 testé (CYP1A2, 2C8, 2C19, 2E1 et 2D6) ne sont pas affectés par le glyburide. L'inhibition du CYP2C9 semble expliquer l'interaction médicamenteuse observée de glyburide avec la warfarine. Il est prévu que les interactions cliniquement significatives médicamenteuses seront probablement s'ensuivre quand glyburide est coadministré avec des agents ayant des plages thérapeutiques étroites qui sont éliminés principalement par les voies du CYP2C9 médiée. Notes ↵ 1 Les abréviations utilisées sont: P450, cytochrome P450; Chromatographie liquide haute performance HPLC; FDV, décrément fractionnaire dans la vitesse de réaction; AUC, aire sous la courbe. L'American Society for Pharmacology and Experimental Therapeutics

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