Отилонію бромід: препарат зі складним механізмом дії

Стаття у форматі PDF

Отилонію бромід (рис. 1), відкритий декілька років тому групою «Менаріні» [1] серед низки четвертинних солей заміщеного 2-аміноетил-N-бензоїламінобензату, має здатність розслабляти гладенькі м’язи та водночас характеризується антагоністичним ефектом щодо надходження іонів Ca²⁺ усередину міоцитів. Ці властивості відрізняють отилонію бромід (ОБ) від класичних спазмолітиків (таких як скополамін) [1]. ОБ активно досліджувався, і наразі він широко застосовується в світі у терапії синдрому подразненого кишечнику (СПК). ОБ приймають перорально; при цьому через погане всмоктування у шлунково-кишковому тракті (ШКТ) він проявляє активність переважно у товстій кишці. Дані досліджень з оцінювання активності ОБ на клітинному рівні та результати вивчення його ефективності, представлені у цьому огляді, мають допомогти лікарям краще зрозуміти складний механізм дії цього препарату. 

Фармакокінетика ОБ

Абсорбція, плазмові концентрації та екскреція

Фармакокінетику ОБ вивчали в експериментальних дослідженнях після введення тваринам [¹⁴C]-ОБ. Було встановлено, що у ШКТ абсорбувалося лише 3% дози препарату. ОБ не проникав через гематоенцефалічний бар’єр, а абсорбована фракція препарату швидко виводилася (переважно з калом) [2]. У подальших дослідженнях, виконаних Shin та співавт. [3], підтверджено низьку біодоступність ОБ – 1,1%. 

Низька абсорбція препарату та його локальна активність були підтверджені у ході досліджень фармакокінетики, проведених за участю добровольців [4-6] і пацієнтів з СПК [7, 8]. Так, у дослідженні Jochemsem та Crawley [5], розглянутому Evangelista [2], 5 здорових добровольців чоловічої статі приймали [¹⁴C]-ОБ перорально у дозі 20 мг; після цього визначали рівень радіоактивності у цільній крові, сечі та калі. Рівень радіоактивності плазми був дуже низьким, і у більшості випадків виявлявся протягом перших 2-6 год після прийому. Найвища плазмова концентрація (10,8 екв/мл) досягалася через 2 год. Лише 0,71% міченого радіоізотопом препарату виводилося з сечею через 96 год, і після цього при аналізі зразків сечі радіоактивність вже не виявлялася. До 97% міченого радіоізотопом препарату виводилося з фекаліями за 7 днів, і більшість була асоційована з незміненим ОБ [2]. 

У ході іншого дослідження 6 здорових добровольців перорально приймали ОБ у дозі 40 мг [4]. Було встановлено, що у всіх добровольців плазмова концентрація ОБ була нижчою за мінімальний доступний для визначення рівень, – це підтвердило, що препарат погано всмоктується. У дослідженні за участю 10 пацієнтів Capurso та співавт. [7] оцінювали ступінь абсорбції ОБ після його локального введення у ШКТ у дозі 300 мг під час ендоскопії; рівні препарату у плазмі вимірювали через 30 хв; 1; 2 та 4 год після інстиляції. Через 4 год у плазмі крові більшості пацієнтів виявляли лише сліди ОБ або ж він взагалі не визначався. 

Селективне захоплення на рівні нижніх відділів ШКТ

Локалізація ділянок зв’язування ОБ була проаналізована в експерименті методом ауторадіографії із застосуванням світлової мікроскопії [10]. Препарат візуалізувався після інкубації in vitro заморожених зразків гастроінтестинальних зрізів з [¹⁴C]-ОБ у концентрації 10 нM. При цьому було показано специфічне накопичення міченого ОБ у гладеньких м’язах стінки товстої і прямої кишки. На відміну від цього, у шлунку та тонкій кишці не відзначалося специфічного накопичення [¹⁴C]-ОБ. Спорідненість ОБ до цих відділів ШКТ була щонайменше у 50 разів меншою за таку до гладеньких м’язів товстої та прямої кишки [10].

Ін’єкційне введення [¹⁴C]-ОБ у стінку товстої кишки in vivo [10] призводило до значущого накопичення препарату у гладеньких м’язах через 2 хв. Кількість зв’язаного міченого препарату була пропорційна дозі [10].

У дослідженні за участю пацієнтів, яким проводили резекцію частин тонкої кишки [11], вимірювали радіоактивність у декількох ділянках кишечнику після перорального прийому [¹⁴C]-ОБ (40 мг; 12 год та 30 хв перед хірургічним втручанням) або після його внутрішньопросвітної інстиляції (150 мг під час колоноскопії). При цьому виявлено переважну локалізацію OБ у гладеньких м’язах товстої кишки – це вказує на тканинну/органну селективність захоплення препарату. 

Evangelista та співавт. [12] підтвердили високу тропність ОБ до кишечнику в експериментальних тварин. Після перорального прийому [¹⁴C]-ОБ (2 мг/кг маси тіла) OБ погано абсорбувався, його плазмові рівні були у 1000 разів нижчими, ніж у кишечнику. OБ захоплювався кишковою стінкою, у той час як в інших тканинах його дози виявилися незначними. Catalioto та співавт. [13] оцінили кишкову проникність ОБ in vitro на моношарах клітин лінії CaCO-2. Вони встановили, що ОБ – це препарат з трансклітинним шляхом транспортування, абсорбцію якого прискорюють солі жовчних кислот. Р-глікопротеїн шляхом стимуляції ефлюксу ОБ сприяє видаленню надлишку препарату, обмежуючи його розподіл кишковою стінкою [13].

Ця своєрідна фармакокінетика препарату була підтверджена у загальних фармакологічних дослідженнях. При пероральному застосуванні у дозах, здатних проявляти спазмолітичну активність, ОБ не чинив ефектів, що зазвичай асоціюються з прийомом спазмолітичних засобів. ОБ позбавлений як центральних, так і периферичних атропіноподібних ефектів, а також не інгібував шлункову секрецію, що підтвердило його низьку системну абсорбцію [2].

Фармакодинаміка OБ 

Механізм дії ОБ є множинним, оскільки він здатний впливати на внутрішньоклітинне і позаклітинне проходження Ca²⁺, інгібувати Ca²⁺-канали, а також зв’язуватися з мускариновими та тахікініновими рецепторами (рис. 2).

Дослідження in vitro 

При оцінюванні профілю зв’язування з більш ніж 60 різними рецепторами та іонними каналами відзначено, що ОБ має субмікромолярну спорідненість до мускаринових рецепторів (M1, M2, M4, M5) та рецепторів факторів активності тромбоцитів і мікромолярну афінність – до кальцієвих каналів типу L [14]. Препарат продемонстрував найвищу афінність до м’язового шару товстої та прямої кишки. У товстій кишці експериментальних тварин ОБ конкурентно взаємодіяв з ділянками зв’язування верапамілу у кальцієвих каналах L-типу та у мускаринових рецепторах M2 [14]. Конкурентне зв’язування OБ з нейрокініновими рецепторами NK2 було продемонстроване Santicioli та співавт. [15] у морських свинок. У цьому експерименті ОБ дозозалежно витісняв [¹²⁵ I]-NKA (нейрокінін А), а також інгібував зв’язування агоніста NK2-рецепторів – [3H]-SR 48968 [15]. У дослідах на товстій кишці людини препарат продемонстрував здатність селективно інгібувати інтерналізацію рецепторів, індуковану агоністом NK2-рецепторів.

Електрофізіологічні дослідження

Продемонстровано, що ОБ взаємодіє з потенціалзалежними каналами (ПЗК) як L-, так і T-типу [17, 18]. Як відомо, саме надходження через ПЗК іонів Ca²⁺ у гладеньком’язові клітини кишечнику є основним шляхом запуску його скоротливої активності. У молекулярних дослідженнях показано, що ОБ здатний взаємодіяти з β-субодиницею кальцієвого каналу L-типу, котра збільшує потік іонів через нього [17]. У циркулярному м’язовому шарі товстої кишки людини ОБ пригнічує проходження іонів Ca²⁺ через канали L-типу на 25% при концентрації 0,9 мкM і на 90% – при концентрації 9 мкM. При цьому OБ не впливає на потік іонів Na⁺ або K⁺. 

Механічні дослідження

У цих дослідженнях спостерігалося, що OБ здатний пригнічувати моторику ШКТ – як спонтанну, так і індуковану електричною стимуляцією або введенням стимулюючих речовин (ацетилхоліну, карбахоліну, гістаміну, нікотину, серотоніну, тахікінінів та ін.) [25, 27, 33, 34]. Strege та співавт. [17] продемонстрували, що ОБ блокує вхід Ca²⁺ у гладеньком’язові клітини кишечнику людини шляхом блокування ПЗК та проявляє спазмолітичну активність щодо циркулярних м’язових волокон порожньої кишки. Santicioli та співавт. [15] і Martinez-Cutillas та співавт. [22] показали, що ОБ інгібує скоротливість гладеньких м’язів кишечнику морських свинок та щурів, індуковану стимуляцією мускаринових рецепторів і рецепторів NK1 та NK2 (рис. 2).

Дослідження імунофлуоресцентним методом свідчать, що ОБ інгібує епітеліальні мускаринові рецептори типу М3 та може проявляти потужну антисекреторну активність, яка корисна при варіанті СПК з переважанням діареї [31]. Що ж стосується тахікінінів, то OБ пригнічує скоротливі реакції, індуковані активацією NK1-рецепторів [15]. Примітно, що ОБ прямо не взаємодіє з NK1-рецептором, але, ймовірно, унеможливлює позаклітинне проходження Ca²⁺. Як також повідомлялося в експериментах з оцінювання зв’язування [15], OБ може прямо взаємодіяти з NK2-рецепторами. Показано, що у гладеньком’язових клітинах кишечнику людини ОБ дозозалежно інгібує індуковане активацією NK2-рецепторів проходження Ca²⁺, і це інгібування зберігається у присутності ніфедипіну [22]. 

Результати цих досліджень надають молекулярну основу для розуміння спазмолітичного ефекту ОБ. Зокрема, комбінація блокади Ca²⁺-каналів із антагонізмом щодо мускаринових і тахікінінових рецепторів, ймовірно, є найкращим поясненням впливу ОБ на гладенькі м’язи кишечнику (рис. 2).

Дослідження in vivo 

У проведених на сьогодні дослідженнях in vivo виявлено, що ОБ здатний пригнічувати моторну активність ШКТ, яка виникає у відповідь на різноманітні стимулятори скоротливості та електростимуляцію, а також у базальних умовах [28, 38]. 

OБ та нейротрансмісія

Значний масив доказів, отриманих як у метааналізах [39-41], так і у нещодавніх клінічних дослідженнях за участю пацієнтів з СПК [9, 42], свідчить про наявність у ОБ знеболюючого ефекту. Також було показано, що ОБ зменшує вісцеральну гіперчутливість у пацієнтів з СПК [43, 44]. Є дані про здатність ОБ впливати на ентеральну нейротрансмісію. Вважається, що основним механізмом цього є блокада Ca2+-каналів L-типу. Завдяки їй ОБ порушує переміщення NK1-рецепторів від плазматичної мембрани гладеньком’язових клітин та до неї, зберігаючи рецептор інтерналізованим і недоступним для активації [45-47]. Оскільки в імуногістохімічних дослідженнях показано, що кишкові нейрони експресують Ca²⁺-канали L-типу [44], ОБ, ймовірно, може безпосередньо впливати на них, а також діяти на пресинаптичному рівні, впливаючи на міжнейронну комунікацію [47].

Висновки

Таким чином, знання про складну фармакологію ОБ істотно розширилися та, зокрема, засвідчили постійну участь ентеральної нервової системи в опосередкуванні його дії [6-8]. Імовірним поясненням цього є те, що активність ОБ на рівні нейронів може бути зумовлена блокадою кальцієвих каналів також і у цьому типі клітин. Нарешті, обґрунтованим є припущення про те, що зміни експресії ключових нейротрансмітерів можуть сприяти довгостроковим ефектам ОБ навіть після припинення його прийому, як повідомлялося у клінічних дослідженнях [9, 42].

Evangelista S., Traini C., Vannucchi M.G. Otilonium Bromide: A Drug with a Complex Mechanism of Action. Current Pharmaceutical Design. 2018; 24: 1772-1779.

Стаття друкується у скороченні.

Список літератури знаходиться в редакції.

Переклала з англ. Ірина Горобець

Тематичний номер «Гастроентерологія. Гепатологія. Колопроктологія» № 1 (59) 2021 р.