Bestemmelse av antikolinerg aktivitet i serum

Stine Mjåvatn Jakobsen
Senter for farmasi, Universitetet i Bergen

BAKGRUNN OG HENSIKT
Mange legemidler utøver antikolinerg aktivitet (AA) (1). Hos eldre pasienter er AA assosiert med redusert kognitiv funksjon, forvirring og delir. Disse sentralnervøse antikolinerge effektene skyldes i stor grad antagonisme av M₁- og M₂-reseptorene i hjernen (2, 3). Et sensitivt og spesifikt radioreseptor bioassay (RRA) for bestemmelse av total AA i humant serum har tidligere vært publisert (4). Hensikten med denne masteroppgaven var å optimalisere denne metoden for benyttelse av små prøvevolum i et 96-brønnsformat. Videre skulle metoden anvendes til å analysere og sammenlikne AA av medikamenter innen gruppene «urologiske spasmolytika» og «antidepressiva».

MATERIALE OG METODER
Sammenliknet med utgangsmetoden ble det totale inkubasjonsvolumet redusert fra 2 ml til 240 µl, og singelformatet ble erstattet med et 96-brønnsformat. Fosfatbuffer, serum, reseptorpreparat fra sonikert rottehjerne og tritiert quinuclidinyl benzilate ((³H)QNB, reseptorligand) ble blandet direkte i Multiscreen_HTS-plater med FC-filter. Etter inkubasjon i 60 minutter ble blandingen vakumfiltrert, brønnene vasket og radioligand-reseptorkompleksene løst fra filteret ved tilsetting av tellevæske (figur 1). I påfølgende telling av radioaktivitet var høyt telletall uttrykk for lav AA, mens lavt telletall (høy reseptorfortrengning) var uttrykk for høy AA. Standardkurver med atropin ble benyttet som referanse for AA og grunnlag for metodeutvikling. AA av utvalgte legemidler ble testet i terapeutiske konsentrasjonsområder.

RESULTATER
Måling av AA i 96-brønnsformatet viste seg å være praktisk anvendbart. Presisjonen ble vurdert som tilfredsstillende for et bioassay med variasjonskoeffisienter på henholdsvis 28 prosent, 29 prosent og 11 prosent for atropins IC₅₀-verdi, total binding og minimum (uspesifikk) binding. Standardkurven med atropin viste god korrelasjon med en gjennomsnittlig R²-verdi >0,99.

I gruppen urologiske spasmolytika viste tolterodin en betydelig høyere AA enn de to nyere medikamentene, solifenacin og darifenacin. Av de antidepressive medikamentene skilte trisykliske antidepressiva (TCA) seg fra de øvrige ved å ha høyest AA.

DISKUSJON
Utover tidsbesparelsene ved bruk av 96-brønnsformat, innebærer små prøvevolum i den optimaliserte metoden fordeler med tanke på prøvetilgang for å analysere AA. Den utviklede metoden er egnet både til å analysere AA hos pasienter i kliniske studier og undersøke AA av legemidler. I denne oppgaven ble metoden benyttet til å teste grad av AA blant urologiske spasmolytika og antidepressiva. Begge legemiddelgruppene er relevante hos eldre personer, som er spesielt sårbare for å utvikle sentralnervøse antikolinerge bivirkninger. For gruppen antidepressiva viste ulike TCA å ha størst AA, mens tolterodin hadde størst AA blant urologiske spasmolytika.

Sentrale antikolinerge effekter avhenger av legemiddelets konsentrasjon i CNS. Derfor må ytterligere betraktninger enn AA i serum, og da særlig passasje via blod-hjerne-barrieren (BHB), tas med i vurderingen av hvorvidt det aktuelle medikamentet vil ha sentrale antikolinerge bivirkninger. Av urologiske spasmolytika som ble analysert hadde tolterodin høyest AA. Tolterodin passerer ikke intakt BHB i særlig stor grad, men passasje over BHB vil øke med alder og flere tilfeller av tolterodin-indusert forvirring og delir er beskrevet hos eldre pasienter.

KONKLUSJON
Den optimaliserte metoden ereffektiv for bestemmelse av AA i små volum av serum og eventuelt andre biologiske væsker. Metoden er egnet til måling av AA i pasientprøver og til undersøkelse i hvilken grad legemidler og metabolitter uttrykker AA. Denne oppgaven viste at tolerodin og TCA er legemidler med stort potensial til å indusere sentrale antikolinerge bivirkninger. Dette er derfor legemidler som bør brukes med varsomhet hos eldre personer.

Referanser

1. Carnahan, RM et al. The Anticholinergic Drug Scale as a measure of drug-related anticholinergic burden: associations with serum anticholinergic activity. J Clin Pharmacol, 2006. 46(12): p. 1481–6.
2. Ferreira, AR et al. Role of hippocampal M1 and M4 muscarinic receptor subtypes in memory consolidation in the rat. Pharmacol Biochem Behav, 2003. 74(2): p. 411–5.
3. Tzavara, ET et al. Dysregulated hippocampal acetylcholine neurotransmission and impaired cognition in M2, M4 and M2/M4 muscarinic receptor knockout mice. Mol Psychiatry, 2003. 8(7): p. 673–9.
4. Tune, L and Coyle, JT. Serum levels of anticholinergic drugs in treatment of acute extrapyramidal side effects. Arch Gen Psychiatry, 1980. 37(3): p. 293–7.

(Publisert i NFT nr. 12/2009 side 36–37.)