Farelerde doksorubisinin farmakokinetiği üzerine kalsitriolün etkisi
The effect of calcitriol on the pharmacokinetics of doxorubicin in mice
Yazar: DUYGU DURNA ÇORUM
Danışman: PROF. DR. KAMİL ÜNEY
Selçuk Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Farmakoloji ve Toksikoloji (Veterinerlik) Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2017
Konu: Veteriner Hekimliği = Veterinary Medicine
Dizin: Cinsiyet = Gender ; Doksorubisin = Doxorubicin ; Fareler = Mice ; Farmakokinetik = Pharmacokinetics ; Hayvan deneyleri = Animal experimentation ; Kalsitriol = Calcitriol

Özet:
Doksorubisin lösemi, akciğer, meme ve ovaryum kanseri gibi birçok kanser türünde yaygın olarak kullanılan kemoterapötik bir ilaçtır. Kalsitriol ise antitümoral etkilerinden dolayı kanser ilaçları ile birlikte kullanımı önerilen ve ilaçların farmakokinetik yolaklarını etkileme potansiyeli olan D vitaminin aktif formudur. Doksorubisin ve kalsitriolün kanser tedavisinde birlikte kullanımı önerilmesine rağmen doksorubisinin vücut dağılımı üzerine kalsitriolün etkisi hakkında bilgi bulunmamaktadır. Bu çalışmada, erkek ve dişi farelerde doksorubisinin vücut dağılımı ve atılımı üzerine kalsitriol uygulamasının etkisinin belirlenmesi amaçlandı. Çalışma Swiss Albino ırkı, 8-12 haftalık, 132 adet fare (66 adet erkek, 66 adet dişi) üzerinde gerçekleştirildi. Hayvanlar farklı cinsiyetleri eşit sayıda içerecek şekilde rastgele iki eşit gruba ayrıldı. Birinci gruba [DK, n=66 (33 erkek, 33 dişi)] mısır yağı uygulamasını (48 saatte bir 8 gün, periton içi) takiben 24. saatte (9. gün) doksorubisin 6 mg/kg dozda periton içi yolla uygulandı. İkinci grup [KT+DK, n=66 (33 erkek, 33 dişi)] ise kalsitriol uygulamasını (2.5 µg/kg, 48 saatte bir 8 gün, periton içi) takiben 24. saatte (9. gün) birinci grup ile aynı dozda doksorubisin aldı. Doksorubisin uygulama öncesi (0. dk) ve uygulamasını takiben 0.083, 0.25, 0.5, 1., 2., 4., 8., 12., 24.  ve 48. saatlerde farelerden kan, akciğer, beyin, böbrek, ince barsak, dalak, duodenum içeriği, humor vitreous, kalp, karaciğer, kas, mide, ovaryum, testis ve uterus dokuları alındı. İdrar ve dışkı örnekleri 0-2, 2-4, 4-8, 8-12, 12-24 ve 24-48 saat aralıklarında toplandı. Farelerden alınan plazma, doku, dışkı ve idrar örneklerinde HPLC-UV yardımıyla doksorubisin konsantrasyonları belirlendi. Doksorubisinin plazma ve doku konsantrasyonları grup ve cinsiyete göre kompartmental olmayan model kullanılarak analiz edildi. İdrar ve dışkı örneklerinde belirlenen konsantrasyonlar üzerinden doksorubisinin kümülatif atılan doz miktarı hesaplandı. Farelerde kalsitriol ve doksorubisin uygulamasına bağlı klinik yönden herhangi bir lokal ve sistemik istenmeyen etkiler gözlemlenmedi. Doksorubisin dişi ve erkek farelerde KT+DK grubunda DK grubuna göre ±%25 sınırları içinde değerler ile benzer plazma farmakokinetik profili sergiledi. Kalsitriol uygulaması doksorubisinin barsak, kas ve testis doku konsantrasyonunu değiştirmezken akciğer, böbrek, dalak, karaciğer, mide ve ovaryum doku konsantrasyonlarında önemli oranda azalmaya neden oldu. Ancak, kalsitriol dişi farelerde kalp, erkek farelerde beyin, duodenum içeriği ve humor vitreousta ise her iki cinsiyette de doksorubisin konsantrasyonunu artırdı. İdrar ve dışkıyla toplam kümülatif atılan doz miktarı dişi farelerde KT+DK grubunda DK grubuna göre sırasıyla %89.23 ve %29.37, erkek farelerde ise %118.57 ve %41.65 oranında daha yüksek belirlendi. Sonuç olarak, kalsitriol uygulaması doksorubisinin vücut davranışı üzerine etkisiyle cinsiyete bağlı antikanser ve toksik etkilerini değiştirebilir. Ancak, farklılığın nedenlerinin ortaya konulması için moleküler temelde çalışmalara gereksinim vardır.

Abstract:
Doxorubicin is a chemotherapeutic drug widely used in many types of cancer such as leukemia, lung, breast and ovarian cancer. Calcitriol is a active form of vitamin D that is recommended for the use with cancer drugs because of its antitumoral effects and has the potential to affect the pharmacokinetic pathways of drugs. Although doxorubicin and calcitriol are proposed the combined use in the treatment of cancer, there is no information on the effect of calcitriol on body composition of doxorubicin. In this study, it was aimed to determine the effect of calcitriol administration on the distribution and excretion of doxorubicin in male and female mice. The study was carried out on 132 Swiss Albino mice (66 males and 66 females) with 8-12 weeks. The animals were randomly divided into two equal groups including equal number of both sexes. In the first group (DK, n = 66, 33 males and 33 females), doxorubicin was administered intraperitoneally at a dose of 6 mg/kg at 24 hours (day 9) following the administration of the corn oil (q 48 hours, 8 days, intraperitoneal). The second group [KT+DK, n = 66 (33 males and 33 females)] received doxorubicin at same dose with the first group at 24 hours after the administration of calcitriol (2.5 μg/kg, q 48 hours, 8 days, intraperitoneal). Blood, lung, brain, kidney, small intestine, spleen, duodenum contents, humor vitreous, heart, liver, muscle, stomach, ovary, testis and uterus tissues were taken from mice before the administration (0 min) and at 0 0.083, 0.25, 0.5, 1, 2, 4, 8, 12, 24 and 48 hours after the administration of doxorubicin. Urine and feces specimens were collected at 0-2, 2-4, 4-8, 8-12, 12-24 and 24-48 hours after the administration of doxorubicin. Doxorubicin concentrations in plasma, tissue, feces and urine specimens were determined by HPLC-UV. Plasma and tissue concentrations of doxorubicin were analyzed using a non-compartmental model according to the group and sex. Cumulative amounts of doxorubicin in urine and feces were calculated using the concentrations in urine and feces specimens. No local and systemic adverse effects were observed clinically following administrations of calcitriol and doxorubicin in mice. In female and male mice, doxorubicin exhibited similar plasma pharmacokinetic profiles ranged from ± 25% in KT + DK group according to the DK group. While calcitriol did not alter doxorubicin levels in small intestine, muscle and testis, it reduced significantly doxorubicin levels in lung, kidney, spleen, liver, stomach and ovarium. However, calcitriol increased doxorubicin levels in heart in females, brain in males, duodenum content and humor vitreous in female and male mice. The total cumulative amount of doxorubicin in urine and feces were higher 89.23% and 29.37% in female mice and 118.57% and 41.65% in male mice in KT + DK group than those in the DK group, respectively. In conclusion, anticancer and toxic effects of doxorubicin may show gender differences by the effect of calcitriol on its body behavior. However, further researches are needed on the molecular basis to establish the reasons of these differences.