Дослідження рівня фолатів у плазмі крові під дією [6S]-5-МТГФ у жінок із поліморфізмом гена із різним типом успадкування

У дослідженні було продемонстровано, що незалежно від генотипу, вміст фолатів у плазмі крові досягає набагато більшого пікового значення й за більш короткий час, якщо учасники дослідження приймали [6S]-5-МТГФ, а не ФК.

PRINZ-LANGENOHL

Інститут харчування та харчових наук Боннського університету, Німеччина

S. BRÄMSWIG

Інститут харчування та харчових наук Боннського університету, Німеччина

O. TOBOLSKI

Боннський університет, Німеччина

та інші автори

Контакти:

R. PRINZ-LANGENOHL

Institute of Nutrition and Food Science, Human Nutrition II-Pathophysiology of Nutrition, University of Bonn Endenicher Allee 11-13, D-53 115 Bonn, Germany e-mail: [email protected]

 
На сьогодні, прийом ФК у дозуванні приблизно 400 мкг/доба рекомендують усім жінкам репродуктивного віку в якості заходу первинної профілактики розвитку дефектів нервової трубки в майбутнього потомства [CDC, 1992; Комісія Європейської спільноти, 1993]. ФК являє собою стабільну синтетичну форму вітаміну В9. Її можна використовувати у вигляді таблеток чи харчових добавок, окрім того вона міститься у вітамінізованих продуктах харчування. Метаболічну активність має не саме ФК, а її похідне тетрагідрофолат (ТГФ). У нормі в людей 5-метилтетрагідрофолат (5-МТГФ) є в системному кровотоці. Окрім того, саме 5-МТГФ міститься в продуктах харчування. Фермент 5,10-метилентетрагідрофолатредуктаза (МТГФР) каталізує відновлення 5,10-метилентетрагідрофолату (СНТГФ) до 5-МТГФ, що є необхідним для перетворення гомоцистеїну в метіонін завдяки приєднанню вуглеводневого залишку. Існує варіант гена МТГФР, у якому цитозин у положенні 677 заміщений тиміном (поліморфізм 677Ц→Т). Серед європейців із поліморфізмом цього гена 12 % складають особи з генотипами гомозигот (ТТ), 43 % — гетерозигот (СТ), а 45 % — це алелі «дикого типу» (СС) [Brattström та ін., 1998; Gudnason та ін., 1998; Koch та ін., 1998; Meisel та ін., 2001; Meleady та ін., 2003]. В умовах in vitro активність ферменту знижена на 75 % у випадку генотипу ТТ, порівняно з алелем «дикого типу» СС [Kang та ін., 1988; Frosst и та ін., 1995], що пов’язано зі збільшенням сироваткового рівня гомоцистеїну як наслідок пригнічення синтезу 5-МТГФ (це особливо помітно при низькому рівні ФК у крові) [Brattström та ін., 1998; Gudnason та ін., 1998; Klerk та ін., 2002]. До того ж встановлено, що варіант гена МТГФР 677Ц→Т є генетичним фактором ризику ДНТ [Whitehead та ін., 1995; Christensen та ін., 1999; van der Put Blom, 2000], спричиняючи до 19 % випадків таких вад розвитку [Ou та ін., 1996; Shields та ін., 1999]. Під час недавно завершених клінічних досліджень було показано, що 5-МТГФ не менш ефективний порівняно з ФК, з погляду вмісту фолатів у плазмі крові та еритроцитах; він також знижує рівень гомоцистеїну як у клінічно здорових осіб, так і за наявності будь-якої патології. Однак у більшості випадків не бралась до уваги наявність мутантного генотипу МТГФР (677Ц→Т) [Venn та ін., 2002; Houghton та ін., 2006; 2009], генотип ТТ виключався з дослідження [Pentieva та ін., 2004], або ж робота велась у невеликих групах пацієнтів із гомозиготним генотипом, яким було призначене різне лікування [Lytinski та ін., 2002; Fohr та ін., 2002; Venn та ін., 2002; Lamers та ін., 2004; 2006; Willems та ін., 2004]. Отже, дані щодо впливу [6S]-5-МТГФ та ФК на вміст фолатів у крові осіб із генотипом ТТ обмежені. Крім того, необхідно враховувати, що похідні фолатів призначались у вкрай високих, нефізіологічних дозах, а інколи — у вигляді суміші 5-МТГФ. На відміну від [6S]-5-МТГФ, ФК має бути відновлена шляхом заміни одного вуглеводневого залишку. Цей процес каталізує фермент метилтетрагідрофолатредуктаза. Потім продукт метаболізму у вигляді 5-МТГФ надходить у системний кровотік. Відповідно, у разі зниження активності МТГФР (що характерно для генотипу ТТ), ефект ФК щодо сироваткового рівня фолатів виражений менше, порівняно з [6S]-5-МТГФ.

Метою дослідження були два завдання.
Перше – порівняти особливості фармакокінетики при застосуванні фізіологічної однократної пероральної дози [6S]-5-МТГФ або ФК у жінок репродуктивного віку з мутацією гена МТГФР 677Ц→Т у генотипів гомозигот (ТТ) або генотипів «дикого» (СС) типу. 

Друге завдання — дослідити генетичні відмінності. Із фармакокінетичних параметрів оцінювався 

профіль концентрації в залежності від часу (площа під кривою (AUC) концентрації фолатів 
у плазмі крові відносно часу), максимальна концентрація фолатів (Cmax) і час, необхідний для досягнення максимального загального сироваткового рівня фолатів (tmax). Крім того,
проаналізовано ступінь короткочасної абсорбції та особливості початкового метаболізму ФК та [6S]-5-МТГФ шляхом визначення концентрації ФК, 5-МТГФ, ТГФ і 5,10-СНТГФ.

Пацієнти

Із баз даних попередніх досліджень, проведених Інститутом харчування (університет Бонна, Німеччина), були відібрані клінічно здорові жінки з мутацією гена МТГФР 677Ц→Т за генотипом ТТ або СС. Для мети цього дослідження підходили жінки репродуктивного віку з індексом маси тіла (ІМТ) 17–25 кг/м2, нормальними показниками загального й біохімічного аналізів крові, відповідним вмістом фолатів (> 6,8 нМ у плазмі крові й > 317 нМ в еритроцитах) і вітаміну В12 (> 110 рМ у плазмі крові).

Дизайн дослідження

Згідно з дизайном дослідження, було проведено рандомізоване подвійне сліпе перехресне дослідження. Клінічна частина тривала 3 дні (скринінг, день І день ІІ), причому скринінг виконувався за 12 днів до першого дня дослідження. День І та день ІІ були розділені проміжком у 6 діб (період відміни). У якості лікування, учасникам дослідження призначали таблетки негайного вивільнення, вкриті плівковою оболонкою​, які містили 400 мкг ФК або 416 мкг [6S]-5-МТГФ.

[6S]-5-МТГФ (Метафолін — кальцієва сіль [6S]-5-МТГФ) виготовлений компанією Merck Selbstmedikation GmbH (Дармштадт, Німеччина).

Статистичний аналіз виконувався за допомогою програми SAS, версія 9.1.3 (SAS Inc., Гейдельберг, Німеччина).

Характеристика учасників дослідження

Для скринінгу було відібрано 31 жінку; 7 пацієнток не задовольняли критерії включення й були виключені з дослідження. Усі 24 особи, що залишились (ТТ = 16, СС = 8) були рандомізовані та брали участь у дослідженні аж до його закінчення.
У результаті було отримано повний набір даних. Клінічні характеристики пацієнток представлені в таблиці 1. За такими параметрами, як сироватковий рівень вітаміну В12, загальна концентрація фолатів у плазмі крові та в еритроцитах, зріст, вага, ІМТ і основні показники стану організму, між генотипами й послідовностями лікування не було знайдено ніяких статистично значущих відмінностей. Оскільки одним із критеріїв включення був вміст фолатів у крові > 6,8 нМ і в еритроцитах > 317 нМ, у досліджуваній когорті рівень фолатів загалом був високим.

Терапія переносилася добровольцями добре, жодних побічних явищ не спостерігалось.

Між групами не виявлено ніяких статистично достовірних відмінностей (за результатами одновимірного аналізу ANOVA — від англ. ANalysis Of VAriance). Дані представлені як середнє арифметичне відхилення + стандартне відхилення.

Загальний вміст фолатів у плазмі крові

Середні абсолютні значення змін рівня фолатів у крові відносно початкової величини (0 хв) виявилися вищими в групі досліджуваних, що приймали [6S]-5-МТГФ, порівняно з групою досліджуваних, що приймали ФК протягом всього періоду спостережень (480 хв). Ступінь всмоктування [6S]-5-МТГФ і ФК відрізняється, а швидкість виведення — ні. Аналогічна картина спостерігалася і в учасників дослідження з генотипом СС.

Фармакокінетичні змінні

Таблиця 2 містить результати оцінки фармакокінетичних показників. У групі осіб із генотипом ТТ середня AUC та Сmax для загальної концентрації фолатів у крові виявилися статистично достовірно вищими (у 2 рази) після прийому [6S]-5-МТГФ порівняно з ФК (р < 0,0001). Середній tmax був статистично достовірно меншим для [6S]-5-МТГФ порівняно з ФК.

Аналогічна картина спостерігалась в учасників дослідження з генотипом СС (табл. 2). Це було справедливо як для середньої AUC і Cmax (p < 0,005), так і для tmax (р < 0,05).

Статистично достовірні відмінності з фармакокінетики між генотипами ТТ і СС були виявлені тільки для tmах на тлі застосування ФК (середнє tmах виявилося вище в групі ТТ порівняно з групою СС).

Незалежно від генотипу [6S]-5-МТГФ в однократній дозі має більшу біодоступність, ніж ФК у такому ж дозуванні. Про це можна судити по співвідношенням значень AUC (для ТТ 200,95 % при 95 % ДІ 169,61–232,3 %; для СС 159,2 % при 95 % ДІ 126,54–191,87 %).

Аналіз ANOVA не виявив ніяких статистично достовірних кореляцій між послідовностями лікування, генотипом або вмістом фолатів у крові до прийому лікарського засобу з одного боку й сироватковим рівнем фолатів з іншого, хоча був присутній статистично достовірний ефект від лікування (р < 0,0001).

Похідні фолатів у плазмі крові

У всіх випадках домінуючим похідним фолатів був 5-МТГФ. У 5 жінок також виявлявся 5,10-СНТГФ у невеликій кількості (< 3 нМ), у 2-х жінок виявлявся ТГФ (< 4 нМ). На тлі прийому ФК цей [6S]-5-МТГФ виявлявся у 18 з 24 пацієнток (13 із генотипом ТТ і 5 із генотипом СС). Вміст ФК у плазмі крові досягав піку через 90–120 хв після прийому таблеток, складаючи 14,3 ± 6,1 нМ. У 2-х жінок спостерігався додатковий підйом рівня ФК у плазмі крові, що було результатом використання [6S]-5-МТГФ (одна жінка — з генотипом ТТ, максимальна концентрація 21,4 нМ, друга — з генотипом СС, максимальна концентрація 6,1 нМ).

В аналізах крові, взятих натщесерце в перший день дослідження, ФК не була виявлена в жодної жінки.

*Статистично достовірні відмінності t max на тлі прийому ФК у разі генотипу СС, р = 0,0217.

Дані представлені як середнє арифметичне ± СВ із 95 % ДІ в дужках. Для оцінки відмінностей між змінними було використано t-критерій Ст’юдента.

Це свідчить про те, що всі вони дотримувались протоколу лікування, адже вживання їжі, збагаченої ФК, чи харчових добавок, які містять ФК, було зупинене за 4 тижні до початку терапії.

1.      [6S]-5-МТГФ більшою мірою підвищує загальний вміст фолатів у крові, ніж ФК, незалежно від генотипу (ТТ або СС) мутації 677ЦàТ гена МТГФР. Це підтверджують результати оцінки фармакокінетичних параметрів. Різницю в tmax після прийому ФК в осіб із генотипами ТТ і СС можна пояснити ослабленням активності МТГФР.

2.      За нашими спостереженнями, ФК часто з’являється в плазмі крові в неметаболізованому вигляді після додавання її до лікування, і лише зрідка — після додавання [6S]-5-МТГФ.

3.      Препарати на основі цієї природної біологічно активної форми фолатів можуть бути альтернативою добавкам із ФК.

4.      Можливість збагачення продуктів харчування [6S]-5-МТГФ потребує більш глибокого вивчення.