Особливості дії протиепілептичних препаратів на судоми у мишей з корнеальним кіндлінгом на тлі низькодозової премедикації карбамазепіном та сультіамом
DOI:
https://doi.org/10.15587/2519-4852.2023.265308Ключові слова:
протиепілептичні препарати, цитохром Р450, корнеальний кіндлінг, фармакорезистентна епілепсія, карбамазепін, сультіамАнотація
Мета. Метою дослідження була оцінка ефективності протиепілептичних препаратів (ПЕП) з різним механізмом дії на тлі попереднього застосування низьких доз карбамазепіну та сультіаму на моделі корнеального кіндлінгу в мишей.
Матеріали та методи. Використовували модель корнеального кіндлінгу у мишей. Відтворення судомної моделі здійснювали в умовах паралельного передчасного введення карбамазепіну та сультіаму за 30 хвилин до електростимуляції. Протисудомну активність ПЕП (сультіаму, леветірацетаму, карбамазепіну, вальпроату, ламотріджину та ретігабіну) досліджували в умовах після формування стійкого синдрому генералізованої судомної активності.
Результати та обговорення. Застосування препаратів карбамазепіну та сультіаму модулює активність ферментів системи цитохрому Р450. Карбамазепін у дозі 7 та 12 мг/кг не виявляв значної протисудомної активності (інтенсивність судом – 4,42±0,25 бала; 4,44±0,32 бала) після його попереднього хронічного введення, в той же час такі ж дози карбамазепіну виявляли помітний протисудомний ефект у контрольній групі тварин (3,52±0,26 бала; 3,2±0,6 бала відповідно). Протисудомна активність ламотриджину змінювалася, як за умови попереднього тривалого прийому індуктора (карбамазепіну), так і інгібітора (сультіаму) системи цитохрому Р450.
Висновки. Зміни фармакологічних ефектів ПЕП, що спостерігаються на фоні хронічного введення карбамазепіну та сультіаму, з нашої точки зору, можуть бути обумовлені як модуляцією системи цитохромів Р450, так і інших груп ферментів, що беруть участь у метаболізмі ПЕП
Посилання
- Beghi, E. (2019). The Epidemiology of Epilepsy. Neuroepidemiology, 54 (2), 185–191. doi: https://doi.org/10.1159/000503831
- Fattorusso, A., Matricardi, S., Mencaroni, E., Dell’Isola, G. B., Di Cara, G., Striano, P., Verrotti, A. (2021). The Pharmacoresistant Epilepsy: An Overview on Existant and New Emerging Therapies. Frontiers in Neurology, 12. doi: https://doi.org/10.3389/fneur.2021.674483
- Tang, F., Hartz, A. M. S., Bauer, B. (2017). Drug-Resistant Epilepsy: Multiple Hypotheses, Few Answers. Frontiers in Neurology, 8. doi: https://doi.org/10.3389/fneur.2017.00301
- Łukawski, K., Czuczwar, S. J. (2021). Understanding mechanisms of drug resistance in epilepsy and strategies for overcoming it. Expert Opinion on Drug Metabolism & Toxicology, 17 (9), 1075–1090. doi: https://doi.org/10.1080/17425255.2021.1959912
- Nogueira, M. H., Yasuda, C. L., Coan, A. C., Kanner, A. M., Cendes, F. (2017). Concurrent mood and anxiety disorders are associated with pharmacoresistant seizures in patients with MTLE. Epilepsia, 58 (7), 1268–1276. doi: https://doi.org/10.1111/epi.13781
- Begley, C. E., Durgin, T. L. (2015). The direct cost of epilepsy in the United States: A systematic review of estimates. Epilepsia, 56 (9), 1376–1387. doi: https://doi.org/10.1111/epi.13084
- Devinsky, O., Spruill, T., Thurman, D., Friedman, D. (2015). Recognizing and preventing epilepsy-related mortality. Neurology, 86 (8), 779–786. doi: https://doi.org/10.1212/wnl.0000000000002253
- Löscher, W., Potschka, H., Sisodiya, S. M., Vezzani, A. (2020). Drug Resistance in Epilepsy: Clinical Impact, Potential Mechanisms, and New Innovative Treatment Options. Pharmacological Reviews, 72 (3), 606–638. doi: https://doi.org/10.1124/pr.120.019539
- Ghosh, C., Puvenna, V., Gonzalez-Martinez, J., Janigro, D., Marchi, N. (2011). Blood-Brain Barrier P450 Enzymes and Multidrug Transporters in Drug Resistance: A Synergistic Role in Neurological Diseases. Current Drug Metabolism, 12 (8), 742–749. doi: https://doi.org/10.2174/138920011798357051
- Sekar, K., Pack, A. (2019). Epidiolex as adjunct therapy for treatment of refractory epilepsy: a comprehensive review with a focus on adverse effects. F1000Research, 8, 234. doi: https://doi.org/10.12688/f1000research.16515.1
- Patsalos P. N. (2016). Antiepileptic drug interactions: a clinical guide. Springer. doi: https://doi.org/10.1007/978-3-319-32909-3
- Farrokh, S., Tahsili-Fahadan, P., Ritzl, E. K., Lewin, J. J., Mirski, M. A. (2018). Antiepileptic drugs in critically ill patients. Critical Care, 22 (1). doi: https://doi.org/10.1186/s13054-018-2066-1
- Ke, X., Cheng, Y., Yu, N., Di, Q. (2019). Effects of carbamazepine on the P-gp and CYP3A expression correlated with PXR or NF-κB activity in the bEnd.3 cells. Neuroscience Letters, 690, 48–55. doi: https://doi.org/10.1016/j.neulet.2018.10.016
- Peigné, S., Rey, E., Le Guern, M.-E., Dulac, O., Chiron, C., Pons, G., Jullien, V. (2014). Reassessment of stiripentol pharmacokinetics in healthy adult volunteers. Epilepsy Research, 108 (5), 909–916. doi: https://doi.org/10.1016/j.eplepsyres.2014.03.009
- Potschka, H., Löscher, W. (1999). Corneal kindling in mice: behavioral and pharmacological differences to conventional kindling. Epilepsy Research, 37 (2), 109–120. doi: https://doi.org/10.1016/s0920-1211(99)00062-5
- Leclercq, K., Matagne, A., Kaminski, R. M. (2014). Low potency and limited efficacy of antiepileptic drugs in the mouse 6Hz corneal kindling model. Epilepsy Research, 108 (4), 675–683. doi: https://doi.org/10.1016/j.eplepsyres.2014.02.013
- Barker-Haliski, M. L., Johnson, K., Billingsley, P., Huff, J., Handy, L. J., Khaleel, R. et al. (2017). Validation of a Preclinical Drug Screening Platform for Pharmacoresistant Epilepsy. Neurochemical Research, 42 (7), 1904–1918. doi: https://doi.org/10.1007/s11064-017-2227-7
- Remigio, G. J., Loewen, J. L., Heuston, S., Helgeson, C., White, H. S., Wilcox, K. S., West, P. J. (2017). Corneal kindled C57BL/6 mice exhibit saturated dentate gyrus long-term potentiation and associated memory deficits in the absence of overt neuron loss. Neurobiology of Disease, 105, 221–234. doi: https://doi.org/10.1016/j.nbd.2017.06.006
- Koneval, Z., Knox, K. M., White, H. S., Barker-Haliski, M. (2018). Lamotrigine-resistant corneal-kindled mice: A model of pharmacoresistant partial epilepsy for moderate-throughput drug discovery. Epilepsia, 59 (6), 1245–1256. doi: https://doi.org/10.1111/epi.14190
- Barton, M. E., Klein, B. D., Wolf, H. H., Steve White, H. (2001). Pharmacological characterization of the 6 Hz psychomotor seizure model of partial epilepsy. Epilepsy Research, 47 (3), 217–227. doi: https://doi.org/10.1016/s0920-1211(01)00302-3
- Koneval, Z., Knox, K. M., Memon, A., Zierath, D. K., White, H. S., Barker‐Haliski, M. (2020). Antiseizure drug efficacy and tolerability in established and novel drug discovery seizure models in outbred vs inbred mice. Epilepsia, 61 (9), 2022–2034. doi: https://doi.org/10.1111/epi.16624
- Hock, F. J. (Ed.) (2016). Drug discovery and evaluation: Pharmacological assays. Springer International Publishing. doi: https://doi.org/10.1007/978-3-319-05392-9
- Glantz, S. A. (1997). Primer of Biostatistics. New York: McGraw-Hill Inc., 473.
- Ghali, A. A., Ahmed, I., Fadel, W. A., Hassan, G. N. (2019). First Attack of Status Epilepticus in Adults: Etiology and Risk Factors. The Medical Journal of Cairo University, 87, 1357–1361. doi: https://doi.org/10.21608/mjcu.2019.53426
- Zhang, H., Lu, P., Tang, H.-L., Yan, H.-J., Jiang, W., Shi, H. et al. (2020). Valproate-Induced Epigenetic Upregulation of Hypothalamic Fto Expression Potentially Linked with Weight Gain. Cellular and Molecular Neurobiology, 41 (6), 1257–1269. doi: https://doi.org/10.1007/s10571-020-00895-2
- Verhaegen, A. A., Van Gaal, L. F. (2021). Drugs Affecting Body Weight, Body Fat Distribution, and Metabolic Function – Mechanisms and Possible Therapeutic or Preventive Measures: an Update. Current Obesity Reports, 10 (1), 1–13. doi: https://doi.org/10.1007/s13679-020-00419-5
- Xin, J., Yan, S., Hong, X., Zhang, H., Zha, J. (2021). Environmentally relevant concentrations of carbamazepine induced lipid metabolism disorder of Chinese rare minnow (Gobiocypris rarus) in a gender-specific pattern. Chemosphere, 265, 129080. doi: https://doi.org/10.1016/j.chemosphere.2020.129080
- Banach, M., Popławska, M., Borowicz-Reutt, K. K. (2018). Amiodarone, a multi-channel blocker, enhances anticonvulsive effect of carbamazepine in the mouse maximal electroshock model. Epilepsy Research, 140, 105–110. doi: https://doi.org/10.1016/j.eplepsyres.2018.01.003
- Zhao, G.-X., Zhang, Z., Cai, W.-K., Shen, M.-L., Wang, P., He, G.-H. (2021). Associations between CYP3A4, CYP3A5 and SCN1A polymorphisms and carbamazepine metabolism in epilepsy: A meta-analysis. Epilepsy Research, 173, 106615. doi: https://doi.org/10.1016/j.eplepsyres.2021.106615
- Sourbron, J., Chan, H., Wammes-van der Heijden, E. A., Klarenbeek, P., Wijnen, B. F. M., de Haan, G.-J. et al. (2018). Review on the relevance of therapeutic drug monitoring of levetiracetam. Seizure, 62, 131–135. doi: https://doi.org/10.1016/j.seizure.2018.09.004
- Praveen, A. N., Panchaksharimath, P., Nagaraj, K. (2020). A Comparative Study to Evaluate the Efficacy and Safety of Levetiracetam as an Add-on to Carbamazepine and Phenytoin in Focal Seizures at a Tertiary Care Hospital. Biomedical and Pharmacology Journal, 13 (1), 383–390. doi: https://doi.org/10.13005/bpj/1898
- Petrenaite, V., Öhman, I., Jantzen, F. P. T., Ekström, L. (2022). Effect of UGT1A4, UGT2B7, UGT2B15, UGT2B17 and ABC1B polymorphisms on lamotrigine metabolism in Danish patients. Epilepsy Research, 182, 106897. doi: https://doi.org/10.1016/j.eplepsyres.2022.106897
- Mitra-Ghosh, T., Callisto, S. P., Lamba, J. K., Remmel, R. P., Birnbaum, A. K., Barbarino, J. M. et al. (2020). PharmGKB summary: lamotrigine pathway, pharmacokinetics and pharmacodynamics. Pharmacogenetics and Genomics, 30 (4), 81–90. doi: https://doi.org/10.1097/fpc.0000000000000397
- Patsalos, P. N., Spencer, E. P., Berry, D. J. (2018). Therapeutic Drug Monitoring of Antiepileptic Drugs in Epilepsy: A 2018 Update. Therapeutic Drug Monitoring, 40 (5), 526–548. doi: https://doi.org/10.1097/ftd.0000000000000546
- Iannaccone, T., Sellitto, C., Manzo, V., Colucci, F., Giudice, V., Stefanelli, B. et al. (2021). Pharmacogenetics of Carbamazepine and Valproate: Focus on Polymorphisms of Drug Metabolizing Enzymes and Transporters. Pharmaceuticals, 14 (3), 204. doi: https://doi.org/10.3390/ph14030204
- Patsalos, P. N. (2013). Drug Interactions with the Newer Antiepileptic Drugs (AEDs) – Part 1: Pharmacokinetic and Pharmacodynamic Interactions Between AEDs. Clinical Pharmacokinetics, 52 (11), 927–966. doi: https://doi.org/10.1007/s40262-013-0087-0
- Janmohamed, M., Brodie, M. J., Kwan, P. (2020). Pharmacoresistance – Epidemiology, mechanisms, and impact on epilepsy treatment. Neuropharmacology, 168, 107790. doi: https://doi.org/10.1016/j.neuropharm.2019.107790
- Akamine, Y., Uehara, H., Miura, M., Yasui-Furukori, N., Uno, T. (2015). Multiple inductive effects of carbamazepine on combined therapy with paliperidone and amlodipine. Journal of Clinical Pharmacy and Therapeutics, 40 (4), 480–482. doi: https://doi.org/10.1111/jcpt.12286
- Elmeliegy, M., Vourvahis, M., Guo, C., Wang, D. D. (2020). Effect of P-glycoprotein (P-gp) Inducers on Exposure of P-gp Substrates: Review of Clinical Drug–Drug Interaction Studies. Clinical Pharmacokinetics, 59 (6), 699–714. doi: https://doi.org/10.1007/s40262-020-00867-1
- Zhang, C., Kwan, P., Zuo, Z., Baum, L. (2012). The transport of antiepileptic drugs by P-glycoprotein. Advanced Drug Delivery Reviews, 64 (10), 930–942. doi: https://doi.org/10.1016/j.addr.2011.12.003
- Marshall, G. F., Gonzalez-Sulser, A., Abbott, C. M. (2021). Modelling epilepsy in the mouse: challenges and solutions. Disease Models & Mechanisms, 14 (3). doi: https://doi.org/10.1242/dmm.047449
- Prut, L., Belzung, C. (2003). The open field as a paradigm to measure the effects of drugs on anxiety-like behaviors: a review. European Journal of Pharmacology, 463 (1-3), 3–33. doi: https://doi.org/10.1016/s0014-2999(03)01272-x
- Gastens, A. M., Brandt, C., Bankstahl, J. P., Löscher, W. (2008). Predictors of pharmacoresistant epilepsy: Pharmacoresistant rats differ from pharmacoresponsive rats in behavioral and cognitive abnormalities associated with experimentally induced epilepsy. Epilepsia, 49 (10), 1759–1776. doi: https://doi.org/10.1111/j.1528-1167.2008.01659.x
- Sarkisov, G. T., Karapetyan, L. M., Sarkisyan, Zh. S.. (2010). Individual behavioral characteristics of mice in the black-and-white camera test. Biological Journal of Armenia, 62 (1), 23.
![Особливості дії протиепілептичних препаратів на судоми у мишей з корнеальним кіндлінгом на тлі низькодозової премедикації карбамазепіном та сультіамом](https://journals.uran.ua/public/journals/268/submission_265308_303255_coverImage_uk_UA.png)
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2023 Yurii Boiko, Yevhen Тantsura, Irina Boiko , Liudmyla Tantsura
![Creative Commons License](http://i.creativecommons.org/l/by/4.0/88x31.png)
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Наше видання використовує положення про авторські права Creative Commons CC BY для журналів відкритого доступу.