Magdalena
Kamińska

Promotor: Prof. dr hab. n. med. Krzysztof

Jonderko

Rozprawa na stopień doktora nauk medycznych

(w dyscyplinie biologia medyczna)

WPŁYW APLIKACJI PROKINETYKU NA WYNIKI

TESTÓW ODDECHOWYCH Z ZASTOSOWANIEM

SUBSTRATÓW NATURALNIE WZBOGACONYCH W

WĘGIEL

13

C

Śląski Uniwersytet Medyczny w Katowicach

Wydział Farmaceutyczny z Oddziałem Medycyny

Laboratoryjnej

Katedra i Zakład Podstawowych Nauk Biomedycznych

1973 – M. Lacroix

w trakcie prób metabolicznych stosuje

naturalnie wzbogaconą w izotop

13

C glukozę

 zastąpienie promieniotwórczego izotopu

14

C stabilnym

izotopem

13

C

ZASADA

13

C TESTÓW ODDECHOWYCH OCENIAJĄCYCH

CZYNNOŚĆ ZEWNĄTRZWYDZIELNICZĄ TRZUSTKI

substrat

znakowany

izotopem węgla

13

C

ROŚLINY TYPU C4

fotosynteza według cyklu Hatch-Slacka

• kukurydza
• ananas
• trzcina

cukrowa

• kiwi

PODZIAŁ TESTÓW ODDECHOWYCH W ZALEŻNOŚCI OD

RODZAJU SUBSTRATU:

 oceniające aktywność lipazy

substrat:

13

C-MTG

Vantrappen i wsp. Gastroenterology 1989; 96: 1126-1134.

olej kukurydziany

Sonko i wsp. Eur J Clin Nutr 2001; 55: 10-18.

Jonderko i wsp. J Gastroenterol Hepatol 2006: 21
Suppl. 6: 498-499

.

 oceniające aktywność trypsyny

substrat: znakowane izotopem węgla

13

C białko jaja kurzego

Evenepoel i wsp. Gut

2000; 46: 52-57

.

 oceniające aktywność amylazy

substrat:

skrobia kukurydziana

Hiele i wsp. Gastroenterology 1989; 96: 503-

509.
Löser i wsp. Z Gastroenterol 1997; 35: 187-194.
Symonds i wsp. J Nutr 2004; 134: 1193-1196.
Jonderko i wsp. J Gastroenterol Hepatol 2005;
20: 1228-1234.

CEL PRACY:

 Ocena wpływu leku prokinetycznego o

udokumentowanym działaniu przyspieszającym

ewakuację żołądkową, cyzaprydu, na kinetykę

eliminacji

13

CO

2

w wydychanym powietrzu w

trakcie wykonywania testów oddechowych z

zastosowaniem kaszki kukurydzianej lub

emulsji oleju kukurydzianego.

 Ocena wpływu prokinetyku na szybkość

opróżniania żołądka i/lub czas pasażu ustno-

katniczego zastosowanych posiłków próbnych

MATERIAŁ I METODY

GRUPA

POSIŁEK

PŁEĆ

WIEK

BMI

A

KASZKA

KUKURYDZIANA

6♀, 6♂

24,5±0,7

roku

22,79±0,86

kg/m

2

B

EMULSJA OLEJU

KUKURYDZIANEGO

6♀, 6♂

26,2±0,7

roku

23,84±1,12

kg/m

2

GRUPA

POSIŁEK

PŁEĆ

WIEK

BMI

A

KASZKA

KUKURYDZIANA

6♀, 6♂

26,2±0,8

roku

21,94±0,82

kg/m

2

B

EMULSJA OLEJU

KUKURYDZIANEGO

6♀, 6♂

24,9±1,0

roku

23,56±0,94

kg/m

2

ETAP I –

wpływ cyzaprydu na kinetykę odzysku

13

C drogą oddechową po

spożyciu dwóch substratów naturalnych

ETAP II – wpływ cyzaprydu na szybkość ewakuacji żołądkowej i czas pasażu
ustno-kątniczego (OCTT) dwóch substratów naturalnych

Tryb przeprowadzania badań:

 w 2 odrębnych dniach
 godziny poranne, na
czczo

 przerwa od palenia tytoniu (12h)
 wykluczenie na 2 doby przed
badaniem produktów naturalnie
wzbogaconych w

13

C

- 60 minut

- 60 minut

cyzapryd lub

placebo

- 5 minut

- 5 minut

wyjściowa

próbka powietrza

Czas „0”

Czas „0”

posiłek testowy

co 30 minut przez 6h

co 30 minut przez 6h

co 30 minut przez 3h

co 30 minut przez 3h

360 min

360 min

posiłek neutralny

MATERIAŁ I METODY - ETAP I

Jonderko i wsp. Med. Sci Monit

2008; 14: CR543-CR546.

GRUPA A

50 g kaszki kukurydzianej typu

„instant”

wartość energetyczna 184 kcal

zawartość

13

C:

-11.76‰ VDB (Vienna Pee Dee belemnite

standard)

200 ml niesłodzonej herbaty

GRUPA B

emulsja sporządzona z 50 g oleju

kukurydzianego

wartość energetyczna 450 kcal.

zawartość

13

C:

-15.931‰ VDB (Vienna Pee Dee belemnite

standard)

200 ml niesłodzonej herbaty

POSIŁKI TESTOWE:

- 60 minut

- 60 minut

cyzapryd lub

placebo

- 5 minut

- 5 minut

wyjściowa

próbka powietrza

Czas „0”

Czas „0”

posiłek testowy

co 30 minut przez 6h

co 30 minut przez 6h

co 30 minut przez 3h

co 30 minut przez 3h

360 min

360 min

posiłek neutralny

MATERIAŁ I METODY - ETAP I

Jonderko i wsp. Med. Sci Monit

2008; 14: CR543-CR546.

- 60 minut

- 60 minut

cyzapryd

lub placebo

- 5 minut

- 5 minut

wyjściowa próbka

powietrza

Czas „0”

Czas „0”

posiłek testowy

co 30 minut przez 6h

co 30 minut przez 6h

MATERIAŁ I METODY - ETAP II

50 g kaszki kukurydzianej

emulsja z 50 g oleju

kukurydzianego

 100 mg (1,205 mmol)

13

C-octanu sodowego

 10 g laktulozy (66,7% syrop Normase,
Włochy)

 225 µL (1,41 mmol)

13

C-kwasu

oktanowego
 10 g laktulozy (66,7% syrop
Normase, Włochy)

Izotopowa spektrometria masowa

IRMS

(isotope ratio mass

spectrometry)

ABCA

(Automated Breath

13

C Analyser) firmy SerCon (Wielka Brytania)

MATERIAŁ I METODY

Pomiar stężenia

13

CO

2

w próbkach wydychanego

powietrza

MATERIAŁ I METODY

międzynarodowy wzorzec - wapień skamieliny

belemnitów formacji kredowej Pee-Dee

(Południowa Karolina, USA)

zero δ‰ PDB odpowiada zawartości 1,11123% atomów

13

C

w CaCO

3

Zmiany zawartości

13

CO

2

w powietrzu wydechowym po

podaniu znakowanego substratu wyrażane są w ‰ jako

przyrost netto ponad linię bazową DOB (delta over

baseline)

DOB

i

= δ‰ PDB

i

- δ‰ PDB

0

i – numer próbki z okresu poposiłkowego

o – wyjściowa próbka, na czczo

MATERIAŁ I METODY

D

i

- chwilowy odzysk

13

C

procent zaaplikowanej dawki substratu eliminowany z powietrzem

wydychanym w ciągu godziny

D

i

= 100

.

(DOB

i

/1000

.

0,0112372

.

TCO

2

)/D

0x

TCO

2

– całkowita produkcja CO

2

(mmol/h)

D

0x

–

nadmiar

13

C w substracie w

stosunku do zawartości w badanym

organizmie

Parametry wyznaczane z krzywych chwilowego odzysku

13

C w funkcji

czasu D

i

(t):

D

max

= maksymalny chwilowy odzysk

13

C

T

max

= czas upływający od aplikacji substratu do wystąpienia D

max

.

C

i

- cząstkowy odzysk

13

C (μmol)

wyliczony dla poszczególnych przedziałów czasowych wg wzoru

opartego o regułę trapezów:

C

i

= 0,5

.

(DOB

i

-1 + DOB

i

)/1000

.

Δt

.

0,0112372

.

TCO

2

gdzie Δt = szerokość przedziału czasowego

AUC - skumulowany odzysk

13

C

procent zaaplikowanej dawki substratu eliminowany z powietrzem

wydychanym w ciągu 9 godzin

wyliczony przez sumowanie C

i

kolejno dla i zawartego w przedziale 1-

18 i podzielenie wyniku przez 0,01 D

0x

MATERIAŁ I METODY

MATERIAŁ I METODY

Pomiar stężenia H

2

w próbkach wydychanego powietrza

Chromatograf gazowy Microlyzer DP

(Quintron Instruments Inc., Milwaukee, USA)

Długość OCTT – czas upływający od rozpoczęcia spożywania posiłku
próbnego zawierającego laktulozę do chwili wystąpienia skokowego
wzrostu stężenia H

2

w wydychanym powietrzu o minimum 5 ppm ponad

wartość wyjściową

Parametry opisujące ilościowo kinetykę opróżniania żołądka:

• T_Lag – długość fazy opóźnienia (min)

• T

1/2

– półokres opróżniania żołądka (min)

• GEC – współczynnik ewakuacji
żołądkowej

Chwilowy odzysk

13

C w wydychanym powietrzu po spożyciu 50 g kaszki

kukurydzianej w sytuacji placebo i po premedykacji cyzaprydem w dawce

10 mg p.o.

WYNIKI - ETAP I

Skumulowany odzysk

13

C w wydychanym powietrzu po spożyciu 50 g

kaszki kukurydzianej w sytuacji placebo i po premedykacji cyzaprydem w

dawce 10 mg p.o

WYNIKI - ETAP I

WYNIKI - ETAP I

Chwilowy odzysk

13

C w wydychanym powietrzu po spożyciu 50 g oleju

kukurydzianego w sytuacji placebo i po premedykacji cyzaprydem w dawce

10 mg p.o.

WYNIKI - ETAP I

Skumulowany odzysk

13

C w wydychanym powietrzu po spożyciu 50 g oleju

kukurydzianego w sytuacji placebo i po premedykacji cyzaprydem w dawce

10 mg p.o..

WYNIKI - ETAP II

Zmiany netto DOB stężenia

13

CO

2

w wydychanym powietrzu po spożyciu 50 g kaszki

kukurydzianej, zawierającej dodatek 1,205 mmola

13

C-octanu sodowego –

obserwowane po premedykacji placebo lub 10 mg cyzaprydu p.o. W przypadku
krzywych skorygowanych odjęta została wielkość eliminacji drogą oddechową

13

CO

2

pochodzącego z substratu naturalnego.

WYNIKI - ETAP II

Długość

fazy

opóźnienia

(T_Lag)

ewakuacji żołądkowej 50 g kaszki
kukurydzianej po premedykacji placebo
lub 10 mg cyzaprydu p.o.

Półokres opróżniania żołądka (T½) 50 g
kaszki kukurydzianej po premedykacji
placebo lub 10 mg cyzaprydu p.o.

WYNIKI - ETAP II

Współczynnik ewakuacji żołądkowej (GEC)
50 g kaszki kukurydzianej po premedykacji
placebo lub 10 mg cyzaprydu p.o.

Czas pasażu ustno-kątniczego (OCTT) 50
g kaszki kukurydzianej po premedykacji
placebo lub 10 mg cyzaprydu p.o.

WYNIKI - ETAP II

Zmiany netto DOB stężenia

13

CO

2

w wydychanym powietrzu po spożyciu emulsji z 50 g

oleju kukurydzianego, zawierającej dodatek 1,41 mmola

13

C-kwasu oktanowego –

obserwowane po premedykacji placebo lub 10 mg cyzaprydu p.o. W przypadku
krzywych skorygowanych odjęta została wielkość eliminacji drogą oddechową

13

CO

2

pochodzącego z substratu naturalnego.

WYNIKI - ETAP II

Długość fazy opóźnienia (T_Lag) ewakuacji
żołądkowej

emulsji

z

50

g

oleju

kukurydzianego po premedykacji placebo
lub 10 mg cyzaprydu

Półokres opróżniania żołądka (T½) z
emulsji z 50 g oleju kukurydzianego po
premedykacji placebo lub 10 mg
cyzaprydu

WYNIKI - ETAP II

Czas pasażu ustno-kątniczego (OCTT)
emulsji z 50 g oleju kukurydzianego po
premedykacji placebo lub 10 mg
cyzaprydu p.o

Współczynnik ewakuacji żołądkowej (GEC)
emulsji z 50 g oleju kukurydzianego po
premedykacji

placebo

lub

10

mg

cyzaprydu p.o.

WNIOSKI:

1. Wpływ

prokinetyczny

pojedynczej

doustnej dawki 10 mg cyzaprydu dotyczy
u zdrowych osób posiłku próbnego o
wysokiej zawartości tłuszczu (emulsja
oleju kukurydzianego), natomiast nie
ujawnia się w przypadku posiłku o
wysokiej

zawartości

skrobi

(kaszka

kukurydziana)

2.

Interwencja farmakologiczna, polegająca

na doustnej aplikacji 10 mg cyzaprydu na
godzinę

przed

wykonaniem

testu

oddechowego, nie poprawia kinetyki
eliminacji

13

CO

2

w

przypadku

obu

zastosowanych substratów naturalnych

Dziękuję za
uwagę !

Odgałęzienia tętnicy
podobojczykowej:
1- t. kręgowa
2 – t. piersiowa wewnętrzna
3 – pień tarczowo-szyjny
a) t. tarczowa dolna
b) t. poprzeczna szyi
c) t. nadłopatkowa

pień żebrowo-szyjny

pień tarczowo-szyjny

t. piersiowa
wewnętrzna

t. tarczowa górna

t. językowa

t. uszna tylna

t. szczękowa

t. skroniowa powierzchowna

t. twarzowa

t. potyliczna