Στοιχεία επιβλεπόντων καθηγητών:
1. Α. Δοκουμετζίδης
Επίκουρος καθηγητής Εθνικού και Καποδιστριακού Πανεπιστημίου Αθηνών, Τμήματος Φαρμακευτικής, Τομέα Φαρμακευτικής Τεχνολογίας (επιβλέπων καθηγητής)
2. Γ. Βαλσαμή
Αναπληρώτρια καθηγήτρια Εθνικού και Καποδιστριακού Πανεπιστημίου Αθηνών, Τμήματος Φαρμακευτικής, Τομέα Φαρμακευτικής Τεχνολογίας
3. Ε. Καραλής
Επίκουρος καθηγητής Εθνικού και Καποδιστριακού Πανεπιστημίου Αθηνών, Τμήματος Φαρμακευτικής, Τομέα Φαρμακευτικής Τεχνολογίας
Περίληψη:
Στο πρώτο κεφάλαιο της εργασίας γίνεται μία ανασκόπηση για τον κρόκο, τις θεραπευτικές του ιδιότητες και την χημική του σύσταση. Ένας διαρκώς αυξανόμενος αριθμός μελετών, αναδεικνύει τις ευεργετικές επιδράσεις του κρόκου και των συστατικών του σε διάφορα συστήματα και σε ποικίλες παθήσεις. Η παραγωγή του κρόκου έχει απασχολήσει έντονα τη βιομηχανία φαρμάκων.
Ιδιαίτερο ενδιαφέρον, από χημική άποψη, εμφανίζουν τα στίγματα του άνθους. Η χημική ανάλυση των εκχυλισμάτων του φυτού απέδειξε πως τα βασικά δρώντα συστατικά του σαφράν είναι τα καροτενοειδή, κροκετίνη και κροκίνη, στα οποία οφείλεται το έντονο χρώμα του και οι μονοτερπενικές αλδεϋδες, πικροκροκίνη και σαφρανάλη, όπου η πρώτη είναι υπεύθυνη για τη χαρακτηριστική γεύση του και η δεύτερη παρέχει στο μπαχαρικό την ιδιαίτερη μυρωδιά του.
Οι κροκίνες αποτελούν ασυνήθιστα υδατοδιαλυτά καροτενοειδή λόγω του υψηλού γλυκοζιτικού περιεχομένου τους. Προϊόντα υδρόλυσης της κροκίνης είναι η γεντιοβιόζη και η κροκετίνη. Η κροκετίνη είναι ένα δικαρβοξυλικό οξύ το οποίο είναι υδρόφοβο. Όταν όμως εστεροποιείται προκύπτει ένα υδατοδιαλυτό προϊόν. Οι κροκίνες είναι trans-γλυκοζίτες της κροκετίνης. Η γλυκοζυλίωση γίνεται με τη βοήθεια ενζύμων όπου ουσιαστικά μετατρέπουν την κροκετίνη σε υδατοδιαλυτή και σταθερή μορφή, βελτιώνοντας με τον τρόπο αυτό τη βιοδιαθεσιμότητά της. Μέχρι σήμερα δεν υπάρχουν δεδομένα που να αφορούν στην κατανομή της κροκετίνης στους ιστούς. Ωστόσο, μελέτες αποδεικνύουν τη δέσμευση της κροκετίνης στην αλβουμίνη του πλάσματος, υποδεικνύοντας ένα πιθανό μηχανισμό μεταφοράς της κροκετίνης στους ιστούς.
Στο δεύτερο κεφάλαιο γίνεται αναφορά στα φυσιολογικά φαρμακοκινητικά μοντέλα, στις κατηγορίες που χωρίζονται καθώς και στην ανάπτυξη ενός τέτοιου μοντέλου και το σκοπό που χρησιμοποιήθηκαν. Η φαρμακοκινητική μελετά ποσοτικά τις διαδικασίες της απορρόφησης, κατανομής, μεταβολισμού και απέκκρισης των φαρμακευτικών μορίων μέσα στο σώμα. Σκοπός είναι να υπολογιστούν οι φαρμακοκινητικές παράμετροι, από την ανάλυση πειραματικών δεδομένων, ώστε να χρησιμοποιηθούν για την ανάπτυξη νέων μορίων και για τη βελτίωση της θεραπευτικής αγωγής. Η κλιμάκωση μεταξύ των ειδών αποτελεί μια ακόμη εφαρμογή των PBPK μοντέλων. Στόχος είναι η πρόβλεψη της κατανομής του μορίου σε ένα είδος για το οποίο δεν υπάρχουν δεδομένα συγκέντρωσης-χρόνου από τους ιστούς, με βάση ένα PBPK μοντέλο που αναπτύσσεται για ένα άλλο είδος από το οποίο έχουν ληφθεί τέτοια δεδομένα. Με την επέκταση ενός PBPK μοντέλου από ένα είδος σε ένα άλλο, μπορεί να προβλεφθεί η φαρμακοκινητική του μορίου στο δεύτερο είδος και έτσι διευκολύνεται ο καθορισμός της αρχικής δόσης κατά την πρώτη χορήγηση του φαρμάκου σε ανθρώπους και μειώνεται η πιθανότητα χορήγησης υποθεραπευτικής ή τοξικής δόσης.
Στο τρίτο κεφάλαιο παρουσιάζονται οι μέθοδοι που χρησιμοποιήθηκαν για την εκπόνηση αυτής της εργασίας. Αντικείμενο της παρούσας εργασίας είναι η υλοποίηση ενός PBPK μοντέλου της κροκετίνης στο υπολογιστικό πακέτο Phoenix και Berkeley Madonna, με δεδομένα από ποντίκια. Αρχικά γίνεται μία πρώτη εκτίμηση της δομής του μοντέλου, στη συνέχεια λαμβάνονται υπόψη οι εξισώσεις του μοντέλου όπου περιγράφουν τη χρονική μεταβολή της συγκέντρωσης του μορίου στο σώμα και τέλος γίνεται εκτίμηση των απαιτούμενων παραμέτρων τόσο για το πλάσμα, όσο και για κάθε έναν ιστό ξεχωριστά. Στόχος είναι να προβλεφθεί η χρονική μεταβολή της συγκέντρωσης του φαρμάκου στο αίμα και στους ιστούς. Στην παρούσα εργασία σε 80 αρσενικά ποντίκια ηλικίας 8 εβδομάδων, χορηγήθηκε υδατικό εκχύλισμα κρόκου. Η δόση προσδιορίστηκε σε 60 mg / kg σωματικού βάρους του λυοφιλοποιημένου εκχυλίσματος. Οι ποντικοί σε κάθε ομάδα χωρίστηκαν τυχαία σε ομάδες των πέντε. Τα ζώα αναισθητοποιήθηκαν και στη συνέχεια συλλέχθηκαν δείγματα αίματος στα 5, 15, 30, 60, 90, 120, 180 και 240 λεπτά μετά τη χορήγηση μέσω καρδιοπαρακέντησης. Η δειγματοληψία ιστών (καρδιάς, ήπατος, πνευμόνων και νεφρών) διεξήχθη επίσης στα ίδια χρονικά σημεία.
Στο τέταρτο και τελευταίο κεφάλαιο παρουσιάζονται τα αποτελέσματα και τα συμπεράσματα. Κατά τη διαδικασία ανάλυσης των δεδομένων ακολουθήθηκε αρχικά προσαρμογή εμπειρικού μοντέλου στα δεδομένα από το πλάσμα και προσομοιώθηκε το προφίλ συγκέντρωσης-χρόνου στο πλάσμα (serum) μέσω του προγράμματος Phoenix. Στη συνέχεια έγινε εκτίμηση των παραμέτρων του πλάσματος, για ενδοφλέβια χορήγηση (IV) και για από του στόματος χορήγηση (per os), τόσο για την κροκετίνη, όσο και για τον μεταβολίτη της, δηλαδή το γλυκουρονίδιο της κροκετίνης. Το προφίλ αυτό χρησιμοποιείται ως συνάρτηση εισόδου για την εκτίμηση των παραμέτρων Kp, CL και PS με μοντέλα ανοιχτού βρόγχου για κάθε έναν από τους ιστούς, τόσο με το μοντέλο ιστού περιοριζόμενο από τη διάχυση, όπου ο ιστός θεωρείται ενιαίο μοντέλο, όσο και με το μοντέλο ιστού περιοριζόμενο από τη διαπερατότητα των μεμβρανών.
Το μοντέλο που περιέγραψε καλύτερα τα δεδομένα ήταν το μονοδιαμερισματικό μοντέλο με πρωτοταξική κινητική απομάκρυνσης. Τα μοντέλα αξιολογήθηκαν ως προς την προσαρμογή τους στα πειραματικά δεδομένα, τη σταθερότητά τους και τις προβλεπτικές τους ικανότητες. Τέλος, γίνεται επιλογή του καταλληλότερου και πιο αξιόπιστου μοντέλου.
Λέξεις-κλειδιά:
κροκος, κροκινη, κροκετινη, φαρμακοκινητικη
