AIDS Research and Therapy, 2005; 2: 12-12 (más artículos en esta revista)

Scutellaria baicalensis ritonavir disminuye inducida náuseas

BioMed Central
Han Aung (haung@dacc.uchicago.edu) [1], Sangeeta Mehendale (smehendale@dacc.uchicago.edu) [1], Tien Chang-Wei (wchang@medicine.bsd.uchicago.edu) [1], Chong - Zhi Wang (czwang@dacc.uchicago.edu) [1], Xie Tian Jing-(jtxie@dacc.uchicago.edu) [1], Chun-Su Yuan (cyuan@airway.uchicago.edu) [1]
[1] Centro Tang de Investigaciones de Medicina a base de hierbas, la Escuela de Medicina Pritzker. La Universidad de Chicago, IL 60637, EE.UU.
[2] Departamentos de Anestesia y Cuidados Críticos. Escuela de Medicina Pritzker. La Universidad de Chicago, IL 60637, EE.UU.
[3] Comisión de Farmacología Clínica y Farmacogenómica. Escuela de Medicina Pritzker. La Universidad de Chicago, IL 60637, EE.UU.

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Resumen
Antecedentes

Inhibidores de la proteasa, ritonavir, en particular, las causas importantes trastornos gastrointestinales como náuseas, incluso a dosis bajas. Este ritonavir inducida náuseas podría estar relacionada con su estrés oxidativo en el intestino. El alivio de las náuseas por fármacos es importante en el aumento de los pacientes de manera eficaz el cumplimiento y la mejora de su calidad de vida. Convencionales antiemético sólo parcialmente medicamentos pueden reducir los síntomas en estos pacientes, y su coste ha sido también una preocupación. Ratas náuseas responder a los estímulos que producen emético por el aumento del consumo de sustancias no nutritivas como el caolín o arcilla, un fenómeno conocido como pica. En este estudio, hemos utilizado este modelo de rata pica para evaluar los efectos de Scutellaria baicalensis, un uso común medicina a base de hierbas orientales, sobre ritonavir inducida náuseas.

Resultados

Las ratas tratadas con 20 mg / kg ritonavir provocó un aumento significativo de consumo de caolín a las 24 a 48 horas (P <0,01). El pretratamiento con 0,3 y 3 mg / kg Scutellaria baicalensis extracto disminuyó significativamente ritonavir inducida por la ingesta de caolín en una manera dosis-dependiente (P <0,01). En comparación con el tratamiento vehículo, el extracto totalmente impedido de ritonavir inducida por el consumo de caolín en dosis de 3 mg / kg. El área bajo la curva (AUC) de la ingesta de caolín tiempo 0 a 120 por hora sólo vehículo, sólo ritonavir, SbE 0,3 mg / kg, más de ritonavir, y SbE 3 mg / kg más ritonavir fueron 27,3 g • h, 146,7 g • h , 123,2 g • h, y 32,7 g • h, respectivamente. La reducción en el área bajo la curva de la ingesta de caolín tiempo 0 a 120 Horas entre ritonavir y SbE sólo 0,3 mg / kg, más de ritonavir, ritonavir sólo SbE y 3 mg / kg más ritonavir fueron 16,0% y 77,7%, respectivamente.

Conclusión

Scutellaria baicalensis significativamente atenuada ritonavir inducida pica, y demostró un potencial en el tratamiento de las náuseas inducidas por ritonavir.

Introducción

La infección por el VIH / SIDA es una enfermedad mortal que ha afectado a más de 30 millones de personas en todo el mundo y por lo menos un millón de personas en este país [1]. Para alcanzar el objetivo del tratamiento de reducción de la carga viral y la mejora de la esperanza de vida, las guías de tratamiento implica que los pacientes sean altamente compatibles con los regímenes farmacológicos durante un largo período de tiempo [2, 3]. Sin embargo, el principal obstáculo que disuade a los pacientes de la meta es inducida por medicamentos efectos secundarios [2]. Estos efectos secundarios no sólo causan el deterioro de la calidad de vida, pero también tienen un importante impacto negativo en el cumplimiento [4]. Las náuseas / vómitos es uno de esos significativos adversos relacionados con la medicación que se ha informado ampliamente [5 - 10].

Es un inhibidor de la proteasa utilizados comúnmente clase de fármacos anti-VIH [11, 12]. Inhibidores de la proteasa, ritonavir, en especial, sin embargo, son causa importante de trastornos gastrointestinales, como náuseas / vómitos [7, 8, 11]. Aunque ritonavir puede ser utilizado como un inhibidor de la proteasa por sí mismo, produce numerosos efectos secundarios a las dosis necesarias para un efecto anti-viral, y, por tanto, es mal tolerada. A menudo se utiliza ritonavir a baja dosis a "impulsar" la droga niveles de otros inhibidores de la proteasa. Incluso a dosis bajas, los pacientes aún ritonavir podría haber inducido efectos secundarios gastrointestinales, especialmente náuseas [12 - 14]. La incidencia de ritonavir inducida náuseas / vómitos, es de aproximadamente 23%, significativamente más alto que otros agentes antirretrovirales [15]. Así, el alivio de las náuseas inducidas ritonavir podría mejorar de los pacientes y el cumplimiento de su calidad de vida. Convencionales antiemético sólo parcialmente medicamentos pueden reducir los síntomas en estos pacientes, y su coste ha sido también una preocupación [16].

Ratas reaccionar a náuseas / vómitos estímulos alterado por hábitos de alimentación, que se manifiesta como un aumento del consumo de sustancias no nutritivas como el caolín (un tipo de arcilla), conocido como pica [17 - 20]. Hemos demostrado una significativa contra las náuseas (anti-pica) efecto antioxidante de los medicamentos a base de plantas, es decir, Scutellaria baicalensis y ginseng, en pica inducida por cisplatino en ratas [21, 22]. Se ha demostrado que ritonavir causado citotoxicidad celular endotelial y el estrés oxidativo, y este estrés oxidativo puede ser un mecanismo de ritonavir inducida por disfunción del tejido [23, 24]. En este estudio, hemos utilizado un modelo de rata para investigar el papel de anti-oxidante hierba, S. Baicalensis extracto (SbE) en la disminución de ritonavir inducida náuseas.

Métodos
Animales

El protocolo experimental fue aprobado por el animal de Atención Institucional y el empleo Comisión (IACUC) de la Universidad de Chicago. Hombre ratas cepa Wistar (Harlan Sprague Dawley, Indianápolis, IN), de un peso entre 150-300 g, se utilizaron en este estudio. Los animales fueron alojados en jaulas de aislamiento estándar (45 cm × 35 cm × 25 cm), el medio ambiente en condiciones controladas con 12 horas de luz / oscuridad ciclo de 12 hr. Las ratas se les permitió el libre acceso al agua, la rata de laboratorio estándar chow (Harlan Teklad-, Madison, WI) y caolín (véase más adelante), colocados en contenedores separados continuamente a su disposición durante todo el experimento.

Preparación y análisis de la S. Baicalensis extracto (SbE)

S. baicalensis se obtuvo a partir de un único lote de Beijing de la Compañía Medicina china a base de hierbas. Voucher espécimen fue depositado en nuestro laboratorio en el Centro Tang de Investigaciones de Medicina a base de hierbas, de la Universidad de Chicago. La base de hierbas muestra fue analizada por los Servicios de Consumo Aplicada (Hialeah Gardens, FL), y se ha confirmado que la muestra está libre de contaminantes como microorganismos, residuos de pesticidas, y elementos tóxicos.

La raíz de la S. Baicalensis se sumergen en agua fría durante 2 horas y, a continuación, cortar en trozos pequeños (de menos de 2 mm). Estas piezas fueron tratados con agua caliente (aproximadamente 95 ° C) durante 1 hora. El filtrado obtenido tras el tratamiento de agua caliente se evapora al vacío y liofilizado. Durante el experimento, el polvo se disolvió en solución salina equilibrada (BSS), y se centrifuga durante 5 min (1200 rpm). El sobrenadante se utilizó.

El extracto se analizó por cromatografía líquida / espectrometría de masas (LC / MS, M1000 Hitachi, Hitachi Denshi, Ltd, Japón) con presión atmosférica Chemical Ionization interfaz. El extracto se disuelve en agua desionizada a una concentración de 1 mg / ml. La fase móvil fue de 14 mM de acetato de amonio en acetonitrite (v / v: 1 / 99) y el caudal fue de 0,8 ml / min. La muestra (150 μ l de solución) se inyectó. El sistema se calibra con flavopiridol. El extracto contiene las siguientes flavonas: wogon (51,5%), baicalein (35,6%), skullcapflavone I (4,8%), y skullcapflavone II (8,3%) (Figura 1] [25].

Caolín preparación

Caolín fue preparado basándose en el método descrito anteriormente [21]. En pocas palabras, farmacológicas grado caolín (silicato de aluminio hidratado o; Fisher, Fair Lawn, NJ) y la acacia (o goma árabe; Fisher, Fair Lawn, NJ) fueron mixtos utilizando un ratio de 99:1. Se utilizó agua destilada para formar una pasta gruesa de esta mezcla. La pasta se arrastró y cortado en trozos regulares que se asemejaba rata chow "pellets". Los pellets se secaron a temperatura ambiente durante 72 horas.

Protocolo experimental

Las ratas en jaulas individuales se permitió el acceso a los alimentos ordinarios y caolín durante los 3 días de periodo de adaptación antes de que el período de estudio. Las ratas recibieron ritonavir después de la mañana del 2 de días consecutivos (0 y 24 horas) por sonda oral [26 - 28]. SbE y baicalein pretreatments se administraron por vía intraperitoneal [21], 30 min antes de cada administración de ritonavir. Las ratas se observaron inmediatamente, y en 2 horas para garantizar que los animales no están angustiados y están cómodos.

Durante el experimento, caolín y "pellets" de alimentos se pesarán con una precisión de 0,1 g y sustituirá en los contenedores cada mañana, al mismo tiempo, después de recoger el resto de caolín y la alimentación desde el día anterior. Caolín y se midió la ingesta de alimentos cada 24 horas durante 5 días.

Los animales no demostró ningún signo de efectos adversos tales como inquietud o dificultad respiratoria prueba siguientes administraciones.

Análisis estadístico

Los datos fueron analizados mediante un análisis de dos vías de varianza (ANOVA) con el grupo y el tiempo como los dos factores. Significación estadística se consideró en P <0,05.

Resultados

Las ratas tratadas con vehículo (solución salina normal) sólo consume menos de 1 g / día de caolín durante los 5 días consecutivos (0, 24, 48, 72, 96, 120 h), lo que indica que, evidentemente, la solución salina no inducir pica (Figura 2] . La figura 2 también muestra los efectos de ritonavir sobre la ingesta de caolín. Ritonavir a dosis de 5, 10 y 20 mg / kg de peso provocó un aumento significativo de consumo de caolín a las 24 a 48 horas en una manera dosis-dependiente (P <0,01). El aumento de ritonavir a dosis de 30 mg / kg no aumentar aún más la ingesta de caolín, lo que sugiere efecto tóxico en altas dosis de ritonavir. Este posible efecto tóxico fue apoyada por el hecho de que en 30 mg / kg, ritonavir redujo significativamente la ingesta de alimentos a las 24 a 48 horas (P <0,05; Figura 3]. Sobre la base de estos resultados, se seleccionaron 20 mg / kg dosis de ritonavir para la evaluación de los efectos sobre la base de plantas por fármacos pica.

Figura 4 demostró que el pretratamiento con ritonavir disminuyó significativamente SbE inducida por la ingesta de caolín en una manera dosis-dependiente (P <0,01). En comparación con el tratamiento de vehículos, SbE en dosis de 3 mg / kg ritonavir impedido completamente inducida por el consumo de caolín. El área bajo la curva (AUC) de la ingesta de caolín tiempo 0 a 120 por hora sólo vehículo, sólo ritonavir, SbE 0,3 mg / kg, más de ritonavir, y SbE 3 mg / kg más ritonavir fueron 27,3 g • h, 146,7 g • h , 123,2 g • h, y 32,7 g • h, respectivamente. La reducción en el AUC entre la ingesta de caolín y ritonavir sólo SbE 0,3 mg / kg, más de ritonavir, ritonavir sólo SbE y 3 mg / kg más ritonavir fueron 16,0% y 77,7%, respectivamente. La ingesta de alimentos no se vio afectada significativamente en todos estos grupos.

Además, cuando SbE 3 mg / kg se administró solo, el extracto no afectó el consumo de caolín y de la ingesta de alimentos.

Discusión

Típicamente, los pacientes de SIDA son tratados con combinaciones de diferentes grupos de fármacos para alcanzar los objetivos terapéuticos de reducción de la carga viral y la mejora de la esperanza de vida [1]. Potente como estas drogas pueden ser, desde luego, no están exentos de efectos secundarios [1], y, por tanto, añadir una dimensión difícil de la gestión de los relacionados con las drogas reacciones adversas. Adhesión del paciente al régimen terapéutico es de vital importancia, como la no adhesión puede resultar en la reducción de la supresión de la carga viral y también el desarrollo de la resistencia a los medicamentos [29]. La adhesión de más de o igual al 95% es necesario para mantener el control de la replicación viral, pero en realidad, la tasa de cumplimiento es a menudo más bajo con la mayoría de los estudios que muestran que 40-60% de los pacientes tienen menos de 90% adherente [3]. Además de otras causas, por fármacos efectos secundarios son muy pobres responsable de cumplimiento de pacientes. Frecuencia y gravedad de los efectos secundarios fue uno de los principales obstáculos a la adhesión, con náuseas / vómitos lideran la lista de los efectos secundarios [2]. Por lo tanto, cualquier paso hacia la mejora de los pacientes adhesión al régimen farmacológico es vital para el éxito de la gestión de la enfermedad.

El mecanismo por el que provoca náuseas de ritonavir no ha sido investigada. Inhibidores de la proteasa causa prematura enfermedades cardiovasculares [23, 30]. Se ha demostrado que ritonavir citotoxicidad inducida de las células endoteliales humanas [23, 30]. Conklin et al. [24] investigaron los efectos de ritonavir sobre la función endotelial vascular de células en la especie porcina arterias carótidas. Superóxido y se midieron los niveles de nitrotirosina. Observaron que dependiente del endotelio vasorelaxation se redujo significativamente en los vasos tratados con ritonavir en comparación con los controles. Hubo aumento significativo de NADPH-basal y estimulado la producción de superóxido en anillos de los vasos tratados con ritonavir en comparación con el control de los buques. Dihydroethidium manchas y manchas de nitrotirosina también fueron elevados en las células endoteliales de los vasos tratados con ritonavir, lo que indica el aumento de la producción de superóxido y el aumento de estrés oxidativo, respectivamente, en los buques tratados con ritonavir en comparación con los controles. Sus datos demostraron que el aumento de estrés oxidativo puede ser un mecanismo de ritonavir celular inducida por disfunción.

Además de ritonavir, náuseas / vómitos se asocia también con una serie de otros fármacos comúnmente prescritos en el tratamiento farmacológico del SIDA [31, 32]. Una combinación de terapia antirretroviral es recomendado para el tratamiento inicial de los casos de SIDA establecido [1], y este multi-farmacia aumenta la probabilidad de la emesis. Además, relacionadas con el SIDA alteraciones en el SNC, gastroparesis, neuropatía autónoma y secundaria de infecciones pueden agravar aún más la emesis inducida por drogas [33]. Por lo tanto, anti-emético uso puede tener un alcance más amplio en el manejo de pacientes con SIDA, más allá de la náusea inducida por ritonavir.

S. baicalensis es una hierba muy utilizado en los sistemas médicos tradicionales de China y Japón [34, 35]. La raíz seca se ha utilizado clínicamente para las alergias, las enfermedades inflamatorias, hiperlipidemia, y la arteriosclerosis [34]. Hemos observado anteriormente que SbE atenuada emesis inducida por cisplatino en ratas. [34]. Los principales mandantes en SbE son flavonoides, un grupo de los fenoles polyhydroxy [36]. Estos flavonoides, como baicalein (Figura 1], poseen anti-oxidante y otros efectos, que también podría ser potencialmente utilizado para impulsar la respuesta inmune en pacientes VIH [37].

Varios in vivo e in vitro se ha demostrado la capacidad antioxidante de SbE. Kimuya et al. [36] y Kimura et al. [34] informó de que homogeneizado de hígado de las ratas que fueron administrados por vía oral SbE, baicalein, y wogonin fueron resistentes a la peroxidación lipídica. Gabrielska et al. [38] demostró que un extracto de la reducción de SbE liposomal la peroxidación lipídica. En un estudio similar, Gao et al. [39] observó que la administración baicalein inhibido de hierro dependen de la peroxidación lipídica en microsomas de hígado de rata. Posteriormente, Gao et al. [40] mostró que baicalein impedido la muerte de las células dañadas en fibroblastos de H 2 O 2, tetra-Hidroperóxido de butilo, y aniones superóxido. Hamada et al. Investigó in vitro radical baicalein efecto de la basura, y cuantificados superóxido y el radical hidroxilo de los basureros por efecto de la espectrometría de resonancia de spin electrónico [41]. Se informó de que en un sistema hipoxantina, xantina, baicalein consigo una disminución de los radicales superóxido. Nuestro laboratorio ha informado de que SbE forma dosis-dependiente, atenuados los efectos de especies reactivas de oxígeno (ROS) en cardiomiocitos [25].

Ritonavir es conocido para inducir náuseas en el número significativo de pacientes con SIDA [7, 8, 12, 14], pero no se ha estudiado en un modelo animal. En este estudio, se observó que la ingesta de caolín SbE atenuados o ritonavir-pica en las ratas tratadas. Nuestros datos apoyan la hipótesis de que la emesis inducida por ritonavir está relacionada con su estrés oxidativo en el intestino, y anti-oxidante hierbas pueden tener un potencial terapéutico en la emesis inducida por ritonavir en pacientes con SIDA.

Una de las ventajas de las terapias botánicas es la reducción de costes de la asistencia sanitaria. Con cara de terapia contra el SIDA, sean eficaces los productos a base de hierbas se reduciría el costo de la atención, al tiempo que proporciona alivio al paciente con fármacos de efectos secundarios y la mejora de su calidad de vida. Los pacientes de SIDA se sabe que el uso de productos a base de plantas con mayor frecuencia que la población en general [1, 42], basada en la evidencia y las terapias a base de plantas pueden ofrecer con ellos una alternativa práctica. Así, la evaluación sistemática a base de plantas, incluida la realización de ensayos clínicos controlados, es importante en la oferta de opciones para el tratamiento farmacológico convencional [43].

Agradecimientos

Este trabajo fue apoyado en parte por subvenciones NIH AT002176 y AT002445.