Pantoprazol metabolizmasında sitokrom P450 enzimleri 2C19, 3A4, 3A5 ve ilaç transporteri MDR1'in genetik polimorfizmlerinin etkileri ve tedavi yanıtındaki önemi
The effects of genetic polymorphisms of the cytochrome P450 enzymes 2C19, 3A4, 3A5 and drug transporter MDR1 at pantoprazole metabolism and importance in the treatment response
Yazar: RAĞIP ÖZGÜR KARACA
Danışman: PROF. DR. MELİH ÖNDER BABAOĞLU
Hacettepe Üniversitesi / Tıp Fakültesi / Dahili Tıp Bilimleri Bölümü / Tıbbi Farmakoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Tıpta Uzmanlık, 2013
Konu: Eczacılık ve Farmakoloji = Pharmacy and Pharmacology
Dizin: Antiülser ajanlar = Anti-ulcer agents ; Enzimler = Enzymes ; Fenotip = Phenotype ; Genler = Genes ; Genler-MDR 1 = Genes-MDR 1 ; Genotip = Genotype ; Helicobacter = Helicobacter ; Peptik ülser = Peptic ulcer ; Polimorfizm-genetik = Polymorphism-genetic ; Sitokrom P 450 = Cytochrome P 450

Özet:
Pantoprazol pariyetal hücrelerde proton pompasını inhibe ederek midede asit salgılanmasını azaltır. Pantoprazol sitokrom P450 (CYP) enzimleri CYP2C19 ve CYP3A4 tarafından metabolize edilir ve çoklu ilaç direnci proteini (MDR1) ilaç transporterinin bir substratıdır. CYP2C19 genindeki *2, *3, *17 ve MDR1 genindeki 3435C>T ve 2677G>T/A polimorfizmlerinin protein aktivitelerini ve ekspresyonlarını değiştirdiği bilinmektedir. CYP3A4 ve CYP3A5 genetik polimorfizmlerinin pantoprazol metabolizmasına olan etkisini araştıran bir çalışma bulunmamaktadır. Genetik polimorfizmlerin tedavi sonucunu değiştirmesi de olasıdır. Bu çalışmanın amacı; CYP2C19*2, *3, *17, CYP3A4*1B, 1G, *22, CYP3A5*3 ve MDR13435C>T, 2677G>T/A genetik polimorfizmlerinin pantoprazol plazma konsantrasyonuna etkilerini ve bu etkilerin mide ülserinde tedavi yanıtı üzerindeki önemini araştırmaktır.
Çalışmaya Helicobacter pylori (H.P.) pozitif gastrit tanısı konulan 194 hasta dahil edildi. Plazma pantoprazol konsantrasyonunu ölçmek amacıyla hastalara ilk gün tek doz 40 mg pantoprazol tablet verildi ve üçüncü saatte kan örneği alındı. Plazma pantoprazol konsantrasyonu HPLC kullanılarak ölçüldü. Genotipleme PCR-RFLP ve sekanslama yöntemleriyle yapıldı. Tüm hastalara pantoprazol içeren rutin eradikasyon tedavisi uygulandı ve altı hafta sonra gaytada H.P. antijeni ölçülerek H.P. eradikasyonu sağlanıp sağlanmadığı araştırıldı.
Çalışmaya alınan 194 hastanın 105'i tedavi sonrasında kontrole geldi. Hastaların 87'sinde H.P. antijeni negatif (-); 18'inde H.P. antijeni pozitif (+) bulundu. H.P. (-) hastalarda plazma pantoprazol konsantrasyonu 1,9±0,15 μg/ml ve H.P. (+) hastalarda 1,7±0,37 μg/ml olarak ölçüldü (p=0,45). CYP2C19 genotipine göre öngörülen metabolizma grupları arasında ve CYP3A4 genotip grupları arasında eradikasyon oranları açısından anlamlı bir fark yoktu (X2=0,28, p=0,86 ve X2=1,82, p=0,60). CYP3A5*3 aleli yüksek
v
eradikasyon oranıyla ilişkili bulundu (X2=6,92, p=0,03). MDR1 3435C/T ve 2677G/T-A haplotip gruplarında TT-TT genotipli hastalarda (n=26) eradikasyon oranı CC-GG genotipli hastalara (n=12) kıyasla daha yüksek bulundu (X2=4,48, p=0,01). 194 hasta CYP2C19 genotipine göre öngörülen metabolizma hızlarına göre gruplandırıldığında, çok hızlı metabolizör (ÇHM, n= 53) (*1*17 ve *17*17), hızlı metabolizör (HM, n=90) (*1*1) ve yavaş metabolizör (YM, n=37) (*1*2, *1*3 ve *2*2) gruplarının plazma pantoprazol konsantrasyonları sırasıyla 1,39±0,15; 1,80±0,15; 2,16±0,27 μg/ml olarak ölçüldü. ÇHM ile YM bireyler arasındaki fark anlamlı bulundu (p=0,03). CYP3A4 ve CYP3A5 ve MDR1 genetik polimorfizmleri plazma pantoprazol konsantrasyonunu anlamlı olarak etkilemedi.
Sonuç olarak, CYP2C19 genetik polimorfizmleri pantoprazol plazma konsantrasyonunu anlamlı olarak etkilemelerine rağmen mide ülserinde tedavi yanıtını değiştirmemektedirler. MDR1 TT-TT genotipi ve CYP3A5*3 aleli daha yüksek eradikasyon oranıyla ilişkili bulundu.

Abstract:
Pantoprazole inhibits proton pump which is the last phase of the hydrochloric acid generation in stomach. Pantoprazole is metabolised by cytochrome P450 (CYP) enzymes CYP2C19 and CYP3A4. It is a substrate of the MDR1 transporter, which affects the distribution of the various drugs in the tissues. Single-nucleotide polymorphisms (SNPs) in the CYP2C19 (*2, *3, *17) and CYP3A4 (*22) and MDR1 (3435C/T, 2677G/T-A) genes affect the enzyme activity and the gene expression. There is no study investigating the effects of CYP3A4 and CYP3A5 genetic polymorphisms on the metabolism of pantoprazole. These genomic changes may affect treatment results. The purpose of this study was to determine the frequencies of the CYP2C19*2, *3, *17, CYP3A4*1B, 1G, *22, CYP3A5*3 and MDR13435C>T, 2677G>T/A genetic polymorphisms and to investigate the association of these polymorphisms with the serum pantoprazole levels, Helicobacter pylori (H.P.) eradication and ulcer treatment.
One hundred and ninety-four patients with the diagnosis of Helicobacter pylori (H.P.) gastritis were included in this study. In the first day, a single oral dose of pantoprazole (40 mg) was given to patients for the phenotyping of CYP2C19 and blood sample has been taken after 3 hours. Plasma levels of pantoprazole were analyzed by high pressure liquid chromatography (HPLC) method. Genotyping was done by polymerase chain reaction, endonuclease restriction (PCR-RFLP) methods and sequencing. H.P. eradication was determined by fecal H.P. antigen six weeks after the end of the treatment.
One hundred and five of the 194 patients were reexamined after the drug treatment. In 87 of the patients H.P. antigen was negative (-) and in 18 of the patients H.P. antigen was positive (+). Plasma pantoprazole concentrations of H.P. (-) and (+) patients were measured as 1.9 ± 0.15 μg/ml and 1.7 ± 0.37
vii
μg/ml, respectively (p=0.45). Patient groups determined according to the CYP2C19 and CYP3A4 genotypes had no significant difference in the H.P. eradication rate (X2=0.28, p=0.86 and X2=1.82, p=0.60). CYP3A5*3 allele was associated with a higher eradication rate (X2=6.92, p=0.03). In the MDR1 3435C/T and 2677G/T-A haplotype groups, eradication rates of patients with TT-TT (n=26) genotype were significantly higher than that of the patients with CC-GG (n=12) genotype (X2=4.48, p=0.01). 194 patients were grouped according to predicted metabolic rate. Pantoprazole plasma concentrations of ultra rapid metabolizer (URM, n=53) (*1*17 and *17*17), rapid metabolizer (RM, n=90) (*1*1) and poor metabolizer (PM, n=37) (*1*2, *1*3 and *2*2) groups were 1.39±0.15; 1.80±0.15; 2.16±0.27 μg/ml, respectively. The difference between URM and PM groups was significant (p=0.03). CYP3A4, CYP3A5 and MDR1 genetic polymorphisms did not significantly affect the plasma pantoprazole concentration.
In conclusion, although, the CYP2C19 genetic polymorphisms affect the plasma pantoprazole concentration, this effect does not alter response of the treatment of peptic ulcer. MDR1 TT-TT genotype and CYP3A5 * 3 allele has been associated with a higher eradication rate.