Endotoksemili tavşanlarda tulatromisinin farmakokinetiğinin belirlenmesi
Determination of pharmacokinetics of tulathromycin in endotoxemic rabbit
Yazar: NAZMİYE AYKUT BAŞ
Danışman: PROF. DR. AHMET LEVENT BAŞ
Selçuk Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Farmakoloji ve Toksikoloji (Veterinerlik) Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2024
Konu: Eczacılık ve Farmakoloji = Pharmacy and Pharmacology ; Veteriner Hekimliği = Veterinary Medicine

Özet:
Bu çalışmanın amacı deneysel endotoksemi oluşturulan Yeni Zelenda ırkı tavşanlarda tulatromisin (TUL)'in farmakokinetiği üzerine deksametazon (DEX)'un etkisini belirlemek ve kombine kullanımları sonucu farmakokinetik parametrelerde oluşabilecek değişkenliğin ne yönde olduğunu tespit etmektir. Ayrıca endotokseminin etiyolojisinde yer alan Escherichia coli, Mannheimia haemolytica, Pasteurella multocida, Klebsiella pneumoniae, Salmonella spp ve Staphylococcus aureus'a karşı TUL'in minimum inhibitör konsantrasyonları (MİK)'ı tespit etmek ve bu çalışmadan elde edilen verileri kullanarak endotoksemi tedavisinde TUL'in farmakokinetik/farmakodinamik (FK/FD) ilişkisi hakkında bilgi edinmektir.
Çalışma in vitro ve in vivo olmak üzere iki aşamada yapıldı. İn vivo çalışma Bornova Veteriner Kontrol Enstitüsü Deney Hayvanları biriminde 24 adet sağlıklı erkek Yeni Zellanda ırkı beyaz tavşan (3000-4000 kg, 10-12 aylık) üzerinde gerçekleştirildi. Hayvanlar her bir grupta sekiz hayvan olacak şekilde 3 gruba ayrıldı. 1.Grup: TUL (2.5 mg/kg, SC), 2.Grup TUL (2.5 mg/kg, SC) + DEX (0.5 mg/kg, SC) ve 3. Grup: E. coli O55:B5 LPS (0.01 mg/kg, İV, 30 dk) + TUL (2.5 mg/kg, SC) + DEX (0.5 mg/kg, SC) uygulamalarından öncesi (0. saat, kontrol) ve sonrası 15., 30. dakika ile 1., 2., 4., 6., 8., 12., 16., 24., 32., 48., 72., 96., 120., 168., 192., 240., 288. ve 336. saatlerde farmakokinetik analizler için  V. auricularis'e yerleştirilen  intraket yardımıyla kan örnekleri (1-2 mL) lityum heparinli tüplere belirli aralıklarla toplanarak, plazma örneklerinin ilaç konsantrasyonları likit kromotografi sıralı kütle spektrometresi (LC-MS/MS) cihazı ile belirlendi. Ayrıca vücut ısıları ölçüldü. TUL ve TUL+DEX gruplarında vücut ısısında herhangi bir değişim gözlenmezken (p>0.05), LPS+TUL+DEX grubunda 0.5, 1. ve 2. saatlerde yükseldiği belirlendi (p<0.05). TUL'in farmakokinetiğinde nonkompartmental model uygulandı. Yeni Zelenda ırkı tavşanlarda sadece TUL uygulanan grupta TUL'in ortalama eliminasyon yarı ömrü (t1/2ʎz), konsantrasyon-zaman eğrisi altındaki alan (EAA0-∞), toplam vücut klerensi (ClT), kararlı durum dağılım hacmi (Vdss) ve ortalama kalış süresi (OKS0-∞) sırasıyla 67.28 saat, 8.09 saat*ng/mL, 319.91 L/saat/kg, 31.12L/kg ve 70.91 saat olarak belirlendi. TUL ve TUL+DEX grubu arasında farmakokinetik parametrelerdeki değişimler istatiksel olarak anlamlı (p<0.05)  bulundu. TUL için MİK değerleri E. coli için 2.56-10.24 μg/mL, M. haemolytica için 0.16-1.28 μg/mL, P. multocida için 0.08-2.56 μg/mL, K. pneumoniae için 2.56-5.12 μg/mL, Salmonella spp. için 1.28-5.12 μg/mL ve S. aureus için 1.28-5.12 μg/mL aralığında belirlendi.
Sonuç olarak sağlıklı tavşanlara DEX uygulanmasının TUL farmakokinetiği üzerine etkisinin olmadığı, ancak endotoksemik tavşanlarda TUL'in farmakokineği ve dolayısı ile terapötik etkinliğinde değişim gözlenebileceği ifade edilebilir.

Abstract:
The aim of this study is to determine the effect of dexamethasone (DEX) on the pharmacokinetics of tulathromycin (TUL) in New Zealand rabbits with experimentally induced endotoxemia and to determine the direction of the variability that may occur in the pharmacokinetic parameters as a result of combined use. Also, determining the minimum inhibitory concentrations of TUL against Escherichia coli, Mannheimia haemolytica, Pasteurella multocida, Klebsiella pneumoniae, Salmonella spp and Staphylococcus aureus, which are a part of the aetiology of endotoxemia, and obtaining information on the pharmacokinetic/pharmacodynamic (PK/PD) relationship of TUL in its treatment are among the goals of this study.
The study was carried out in in-vitro and in-vivo stages. The in-vivo study was carried out on 24 healthy male New Zealand white rabbits (3000-4000 kg, 10-12 months old) at the Bornova Veterinary Control Institute's Laboratory Animals Unit. The animals were divided into 3 groups consisting of 8 animals. Blood samples (1-2 mL) were collected in lithium heparin tubes at regular intervals with the help of a branule placed on V. auricularis for pharmacokinetic analysis before administrations (0th hour, control) and after the 15th, 30th minutes and 1st, 2nd, 4th, 6th, 8th, 12th, 16th, 24th, 32nd, 48th, 72nd, 96th, 120th, 168th, 192nd, 240th, 288th and 336th hours in the groups which had the following administration schemes: 1st Group: TUL (2.5 mg/kg, SC), 2nd Group TUL (2.5 mg/kg, SC) + dexamethasone (0.5 mg/kg, SC) and 3rd Group: E. coli O55:B5 LPS (0.01 mg/kg, IV, 30 min) + tulathromycin (2.5 mg/kg, SC) + DEX (0.5 mg/kg, SC). Drug concentrations of plasma samples were determined by liquid chromatography sequential mass spectrometry (LC-MS/MS) and body temperatures were also recorded. 
While no change in body temperature was observed in the TUL and TUL+DEX groups (p>0.05), it was seen to increase at 0.5th, 1st and 2nd hours in the LPS+TUL+DEX group (p<0.05). A non-compartmental model was applied to the pharmacokinetics of TUL. In New Zealand rabbits, the mean elimination half-life of TUL (t1/2ʎz), area under the concentration-time curve (EAA0-∞), total body clearance (ClT), steady-state volume of distribution (Vdss) and mean survival and duration (OKS0-∞) in the TUL only group were determined to be 67.28 hours, 8.09 hours*ng/mL, 319.91 L/hour/kg, 31.12 L/kg and 70.91 hours, respectively.
The changes in pharmacokinetic parameters between the TUL and TUL+DEX groups are statistically significant. MIC values for TUL were found to be 2.56-10.24 μg/mL for E. coli, 0.16-1.28 μg/mL for M. haemolytica, 0.16-1.28 for P. multocida, 2.56-5.12 μg/mL for K. pneumoniae, 1.28-5.12 μg/mL for Salmonella spp.and 1.28-5.12 μg/mL for S. aureus, respectively.
As a result of this study, it can be stated that the administration of DEX to healthy rabbits has no effect on the pharmacokinetics of TUL and change in the pharmacokinetics but a change in the pharmacokinetics of TUL and thus its therapeutic efficacy can be observed in endotoxemic rabbits.