Informatii generale si recomandari pentru testare
In practica medicala curenta este recunoscuta din ce in ce mai mult importanta determinarii periodice a nivelului in sange al multora din medicamentele administrate, fie datorita potentialului crescut de reactii adverse, fie compliantei reduse a pacientilor.
Monitorizarea terapeutica a unui medicament (Therapeutic Drug Monitoring, TDM) are drept scop mentinerea concentratiei acestuia in intervalul terapeutic, definit ca acel interval de valori ale nivelului in ser, plasma sau sange integral in care medicamentul respectiv isi exercita efectele clinice cu reactii adverse minime pentru majoritatea pacientilor.
Conceptul de TDM se refera astfel la masurarea concentratiei medicamentelor pentru a optimiza si adapta tratamentul la nivel individual (terapie personalizata). Pentru realizarea acestei tinte terapeutice este important sa se cunoasca pentru medicamentele administrate date legate de:
-farmacocinetica: studiaza efectele medicamentului asupra organismului (relatia doza-efect);
-farmacodinamica: studiaza efectele organismului asupra medicamentelor (absorbtie, distributie etc);
-farmacogenetica: studiaza modelul genetic al metabolizarii medicamentelor luand in considerare variatiile individuale.
Pentru a obtine rezultate pentru concentratiile medicamentoase cu utilitate clinica este important ca proba sa fie recoltata in asa numita „steady state” (stare de echilibru) in care rata de medicament ce patrunde in organism este egala cu cea eliminata. Atunci cand o doza fixa de medicament este administrata la intervale de timp regulate, acesta se va acumula in organism in cursul fazei de absorbtie pana este atinsa starea de echilibru; perioada de timp necesara pentru a se ajunge la steady state depinde de timpul de injumatatire al medicamentului (T1/2), adica timpul in care concentratia medicamentului in sange se reduce la jumatate. La randul sau T1/2 depinde de rata de metabolizare si excretie. In conditiile unei distributii rapide si uniforme a medicamentului in organism (cinetica de ordinul I), precum si in absenta unei doze de incarcare, este nevoie de un interval de timp echivalent cu cel putin 5 T1/2 pentru a obtine steady state (vezi fig. 20.3.1)1;2;4.
––––––
Fig 20.3.1 Obtinerea „steady state”
Acest proces poate fi rezumat astfel:
k
D→E D = concentratia medicamentului E = forma excretata a medicamentului
k = constanta de disparitie a lui D
T1/2 = 0.693/k
Asa cum reiese din ecuatie, T1/2 este o constanta si nu depinde de concentratia medicamentului. Daca T1/2 este cunoscut se poate calcula modul de impartire a dozelor si intervalul de timp la care trebuie administrate pentru a se atinge nivelul terapeutic.
Totusi, unele medicamente sunt metabolizate printr-un alt tip de cinetica decat cea de ordinul I, suferind mai intai o metabolizare in ficat, urmata de o distributie multicompartimentala in organism (medicamentul are o anumita rata de distributie plasmatica si o rata diferita de distributie tisulara). In aceste cazuri timpul necesar pentru a atinge steady state poate sa fie diferit de echivalentul a 5 T1/2 .
Cu exceptia urgentelor medicale, in cazurile in care se modifica dozele administrate si se adauga sau se scot medicamente asociate, se va astepta obtinerea unei noi stari de echilibru inainte de recoltarea probei pentru monitorizarea terapeutica. Intr-un mod similar, se va astepta aceeasi perioada de timp pana cand un medicament aflat in steady state se va elimina din organism la intreruperea administrarii2.
Odata atinsa starea de echilibru probele de sange pot fi recoltate in doua momente diferite:
-in momentul nivelului maxim (peak samples): la 2-3 ore dupa administrarea unei doze orale, la 30-60 minute dupa o doza administrata intravenos, la 2-4 ore dupa o doza administrata intramuscular sau la 1-1 si ½ ore dupa o doza administrata intranazal;
-in momentul nivelului minim (trough samples): imediat inaintea administrarii urmatoarei doze; acest moment este recomandat in majoritatea cazurilor.
Monitorizarea terapeutica a medicamentelor este indicata in special in urmatoarele situatii:
- perturbarea relatiei doza-efect;
- esec in obtinerea efectului terapeutic sau suspectarea unei intoxicatii;
- efect imposibil sau foarte greu de confirmat clinic (de exemplu in cazul imunosupresoarelor);
- interval terapeutic ingust (de exemplu in cazul glicozidelor);
- complianta redusa a pacientilor (persoane varstnice sau cu boli psihice);
- prezenta unor afectiuni care afecteaza absorbtia, distributia, metabolizarea si excretia medicamentelor;
- administrarea simultana de medicamente care prezinta aceeasi cale de eliminare;
- copii si persoane varstnice la care este afectat volumul de distributie: redus in cazul varstnicilor si crescut la copii.
Clasele de medicamente pentru care se recomanda in mod special TDM sunt urmatoarele:
- glicozide cardiace: digoxin. digitoxin;
- antiaritmice: amiodarona, flecainida, procainamida, chinidina;
- antiastmatice: teofilina;
- antibiotice: aminoglicozide, vancomicina;
- antivirale: medicamentele pentru infectia HIV, ganciclovir;
- anticonvulsivante: fenobarbital, carbamazepin, fenitoin, acid valproic, gabapentin, primidona, lamotrigin;
- medicamente psihotrope: litiu, antidepresive triciclice, neuroleptice;
- imunosupresoare: ciclosporina, tacrolimus, sirolimus, everolimus, acid micofenolic, azatioprina;
- citostatice: methotrexat1;2.
In tabelul de mai jos sunt precizate pentru anumite medicamente T1/2, intervalul de timp necesar pentru a se ajunge la steady state, tipul de proba pentru TDM si stabilitatea acesteia, intervalul terapeutic1;4:
|
MEDICAMENT |
T1/2 |
T pana la steady state |
Tip proba |
Stabilitate proba |
Metoda de determinare |
Interval terapeutic |
|
Digoxin |
36-48 h |
7-10 zile |
Ser |
7 zile la 2-8°C |
ECLIA |
0.9-2 ng/mL |
|
Amiodarona |
26-107 zile |
Nu se aplica |
Ser |
7 zile la 2-8°C |
HPLC |
0.5-2 mg/L |
|
Flecainida |
12-27 ore |
3-6 zile |
Ser |
7 zile la 2-8°C |
HPLC |
0.2-0.8 mg/L |
|
Teofilina |
7-11 ore (adult); 1-8 ore (copil)
|
15-55 ore (adult); 5-40 ore (copil) |
Ser |
7 zile la 2-8°C |
HPLC |
< 1 an: 5-10 mg/L ≥ 1 an: 8-20 mg/L |
|
Vancomicina |
3-8 ore |
1-2 zile |
Ser |
7 zile la 2-8°C |
FPIA |
5 – 10 µg/mL
|
|
Carbamazepin |
14-47 ore (adult); 8-19 ore (copil) |
7-12 zile (adult); 2-4 zile (copil) |
Ser |
7 zile la 2-8°C |
HPLC |
4-10 mg/L |
|
Acid valproic |
9-16 ore (adult); 7-13 ore (copil) |
2-4 zile (adult); 2-4 zile (copil) |
Ser |
7 zile la 2-8°C |
CEDIA |
50-100 mg/L |
|
Topiramat |
19-23 ore |
5 zile |
Ser |
7 zile la 2-8°C |
HPLC |
1-10 mg/L |
|
Etosuximid |
50-60 ore (adult); 30 ore (copil) |
8-12 zile (adult); 6-10 zile (copil) |
Ser |
7 zile la 2-8°C |
HPLC |
40-100 mg/L |
|
Fenobarbital |
81-117 ore (adult); 40-70 ore (copil) |
17-24 zile (adult); 8-15 zile (copil) |
Ser |
7 zile la 2-8°C |
HPLC |
10-40 mg/L |
|
Fenitoin |
18-22 ore (adult); 7-29 ore (copil) |
4-8 zile (adult); 2-5 zile (copil) |
Ser |
7 zile la 2-8°C |
HPLC |
<14 ani: 10-20 mg/L >14 ani: 6-14 mg/L |
|
Gabapentin |
5-7 ore (adult); 4-6 ore (copil) |
1-2 zile (adult);1-2 zile (copil) |
Ser |
7 zile la 2-8°C |
HPLC |
2 – 10 µg/mL |
|
Lamotrigin |
15-30 ore (adult); 30 ore (copil) |
3-10 zile (adult); 3-10 zile (copil) |
Ser |
7 zile la 2-8°C |
HPLC |
<14 ani: 5-15 mg/L >14 ani: 1-5 mg/L |
|
Primidona |
3-7 ore (adult); 4-6 ore (copil) |
16-60 ore (adult); 20-30 ore (copil) |
Ser |
7 zile la 2-8°C |
HPLC |
5-15 mg/L |
|
Amitriptilina |
8-51 ore |
2-6 zile |
Ser |
7 zile la 2-8°C |
LC-MS/MS |
50-300 µg/L |
|
Litiu |
14-30 ore |
2-7 zile |
Ser |
8 ore la temperatura camerei; 24 ore la 2-8°C; 6 luni la -18°C. |
ISE |
Mania acuta: 0.6-1.2 mmol/L. • Protectie impotriva viitoarelor episoade la pacientii cu afectiune bipolara: 0.8-1.0 mmol/L. • Depresie: 0.5- 1.5 mmol/L |
|
Clomipramin |
12-36 ore |
3 saptamani |
Ser |
7 zile la 2-8°C |
LC-MS/MS |
90-250 µg/L |
|
Clozapina |
4-66 ore |
Nu se aplica |
Ser |
7 zile la 2-8°C |
LC-MS/MS |
350-600 µg/L |
|
Olanzapin |
21-54 ore (adult ≤65 ani); 32-81 ore (adult >65 ani) |
7 zile |
Ser |
7 zile la 2-8°C |
LC-MS/MS |
10-80 µg/L |
|
Doxepin |
8-25 ore |
2.5-5 zile |
Ser |
7 zile la 2-8°C |
LC-MS/MS |
20-150 µg/L |
|
Imipramin |
6-20 ore |
2-5 zile |
Ser |
7 zile la 2-8°C |
LC-MS/MS |
45-150 µg/L |
|
Maprotilin |
36-105 ore |
14 zile |
Ser |
7 zile la 2-8°C |
LC-MS/MS |
125-200 µg/L |
|
Trimipramin |
16-39 ore |
Nu se aplica |
Ser |
7 zile la 2-8°C |
LC-MS/MS |
150-350 µg/L |
|
Haloperidol |
41-41 ore (lactat); 14-28 zile (decanoat) |
3-9 zile (lactat); nu se aplica |
Ser |
7 zile la 2-8°C |
LC-MS/MS |
5-16 µg/L |
|
Risperidon |
3 ore (fast metabolizer risperidon); 21 ore (fast metabolizer9-hidroxi-risperidon); 20 ore (slow metabolizer risperidon); 30 ore (slow metabolizer 9-hidroxi-risperidon); |
1 zi (fast metabolizer risperidon); 5-6 zile (fast metabolizer9-hidroxi-risperidon); 5 zile (slow metabolizer risperidon); nu se aplica (slow metabolizer 9-hidroxi-risperidon). |
Ser |
7 zile la 2-8°C |
LC-MS/MS |
10-120 µg/L |
|
Ciclosporina A |
6-27 ore |
2-6 zile |
Sange EDTA |
5 zile la -20°C |
LC-MS/MS |
Intervalul terapeutic variaza in functie de tipul transplantului si perioada de timp de la transplant. Pentru afectiuni dermatologice si reumatologice:<100 µg/L Pentru sindrom nefrotic: 60-160 µg/L. |
|
Tacrolimus |
4-35 ore (adult); 4-12 ore (copil) |
2-6 zile (adult); nu se aplica la copil |
Sange EDTA |
5 zile la -20°C |
LC-MS/MS |
– in primele 2 luni de la transplant: 15-20 µg/L – dupa 2 luni de la transplant: 8-15 µg/L |
|
Sirolimus |
46-78 ore |
5-7 zile |
Sange EDTA |
5 zile la -20°C |
LC-MS/MS |
4-20 µg/L |
|
Acid micofenolic |
8-18 ore (adult); variabil la copil |
Nu se aplica |
Ser |
7 zile la 2-8°C |
HPLC |
1-3.5 µg/mL |
|
Methotrexat |
Cinetica bifazica |
– |
Ser
|
7 zile la 2-8°C protejat de lumina |
FPIA |
Se asociaza cu un risc crescut de toxicitate: – valorile > 5-10 µmol/L la 24 h de la admistrare; – valorile > 0.5-1 µmol/L la 48 h de la administrare; – valorile > 0.2 µmol/L la 72 h de la administrare. |
ECLIA = metoda imunochimica cu detectie prin chemiluminiscenta
HPLC = cromatografie de lichide sub inalta presiune
LC-MS/MS = cromatografie de lichide cuplata cu spectrometrie de masa
FPIA = fluorescent polarization immunoassay (metoda imunochimica cu detectie prin fluorescenta polarizata)
CEDIA = cloned enzyme donor immunoassay (metoda imunoenzimatica care utilizeaza tehnologia ADN-ului recombinant)
ISE = ion selective electrode (metoda potentiometrica).
Medicamente imunosupresoare
In timp ce integritatea raspunsului imun umoral si celular este esentiala pentru prevenirea infectiilor, in unele situatii, cum ar fi bolile autoimune si transplantul de organe solide, devine vital sa se suprime activitatea acestor sisteme.
In statusul post-transplant este implicata imunitatea de tip celular. Atat in cazul reactiilor grefa-contra-gazda cat si a celor gazda-contra-grefa limfocitele T CD4+ sunt activate atunci cand un antigen strain se leaga de antigenele HLA clasa a II-a de pe suprafata macrofagelor (celulele prezentatoare de antigen). Clonele de celule T specifice se vor lega de antigen prin intermediul receptorului celulei T (TCR); activarea TCR rezulta intr-o “cascada” de transductie a semnalului care va conduce in final la endocitoza antigenului in macrofage si distrugerea acestuia in lizozomi. In aceasta cascada sunt mobilizati ionii de calciu care determina activarea calcineurinei, o fosfataza ce formeaza un complex cu calmodulinul. Calcineurina activata defosforileaza factorul nuclear citosolic al celulelor T activate (NF-AT)C si astfel il activeaza; acesta migreaza catre nucleu si se leaga de omologul sau (NF-AT)N. Complexul transcriptional activ rezultat va induce sinteza de interleukina-2 (IL-2) care va fi secretata ca un mitogen extracelular. IL-2 se leaga de receptorul sau situat pe limfocitul T, pe care il activeaza prin legarea unei proteine, denumita “tinta rapamicinei” (target of rapamycin = TOR); aceasta proteina activeaza ciclin-kinazele care faciliteaza progresia ciclului celular din G1 in S si stimuleaza sinteza nucleotidelor. Procesul are ca rezultat diferentierea si proliferarea celulelor T si va conduce in final la distrugerea antigenului.
Au fost dezvoltate medicamente specifice care blocheaza una sau mai multe din etapele mentionate mai sus, inhiband astfel distrugerea antigenului.
Ciclosporina si tacrolimusul sunt polipeptide ciclice care se leaga de proteinele intracelulare denumite imunofiline (ciclosporina se leaga de ciclofilina, in timp ce tacrolimusul se leaga de imunofilina denumita FKBP12), rezultand complexe ce blocheaza ulterior activarea NF-AT indusa de calcineurina si in consecinta sinteza de IL-2.
Un alt agent imunosupresor – rapamicina (sirolimus) – nu exercita nici un efect asupra celulelor T, in schimb se leaga de proteina TOR cu rol critic in activarea celulei T.
Micofenolatul mofetil (MMT) este un antibiotic ce este hidrolizat in celule in acid micofenolic liber. Acest agent este un inhibitor potent al inozin-monofosfat dehidrogenazei si al guanozin-monofosfat sintetazei, impiedicand in final sinteza ADN-ului.
Corticosteroizii exercita de asemenea efecte imunosupresoare asupra imunitatii mediate celular, dar acestea sunt mult mai putin specifice si insotite de numeraose reactii adverse2.
Sirolimus (Rapamicina)
Este un antibiotic similar tacrolimusului care suprima proliferarea limfocitelor B si T; de asemenea are activitate antineoplazica si antifungica.
Inhiba protein kinaza TOR si blocheaza astfel ciclul celular. Nu exercita nici un efect asupra calcineurinei si astfel poate fi utilizat impreuna cu ciclosporina si tacrolimusul.
Sirolimusul este metabolizat de catre CYP3A4, astfel ca nivelurile sale in sange sunt afectate atat de medicamentele care inhiba aceasta enzima cat si de cele care induc activitatea enzimatica.
Interactiunea farmacocinetica intre sirolimus si ciclosporina sau tacrolimus creste atat imunosupresia terapeutica cat si toxicitatea aceptor agenti; ca urmare a folosirii combinate sunt necesare astfel doze mai mici.
Reactiile adverse sunt in general dependente de doza, de aceea este importanta monitorizarea nivelurilor medicamentului in sange. Acestea includ tulburari gastrointestinale si trombocitopenie; medicamentul nu pare sa fie nefrotoxic2;4.
Bibliografie
- Laborator Synevo. Referinte specifice tehnologiei de lucru utilizate. 2010. Ref Type: Catalog.
- Matthew R. Pincus, Naif Z. Abraham. Toxicology and Therapeutic Drug Monitoring. In Henry’s Clinical Diagnosis and Management by Laboratory Methods, Saunders-Elsevier, 21st Edition, 2007, 308-320.
- Mayo Clinic/Mayo Medical LaboratoriesTest Catalogs and Guides. Sirolimus, Blood. www.mayomedicallaboratories.com. Ref Type: Internet Communication.
- Quest Diagnostics. Therapeutic Drug Monitoring. Drug Half-Life, Steady State, and Recommended Sample Collection Time. www.questdiagnostics.com. Ref Type: Internet Communication.