Avaliação das concentrações plasmáticas e teciduais de vildagliptina em ratos diabéticos e sadios através de microdiálise

Abstract

Objetivo: Avaliar a farmacocinética da vildagliptina em animais sadios e diabéticos, através da análise dos níveis plasmáticos totais e livres teciduais, empregando-se a técnica de microdiálise. Metodologia: A doença foi induzida nos animais através da administração de 42mg/kg de aloxano através da via intravenosa (i.v.). A vildagliptina foi administrada nas doses de 50 mg/kg (n = 6) e 75 mg/kg (n = 6) via i.v. nos animais diabéticos e na dose de 50 mg/kg (n = 6) nos animais sadios. As concentrações plasmáticas foram quantificadas por CLAE-EM-EM em método desenvolvido e validado. A ligação às proteínas plasmáticas foi determinada por microdiálise, assim como a avaliação tecidual. As sondas de microdiálise foram calibradas in vitro através de diálise e retrodiálise e in vivo utilizando retrodiálise. Para determinação das concentrações teciduais, uma segunda metodologia foi desenvolvida e validada em CLAE-EM-EM. Avaliações compartimentais (software Scientist ®) e não compartimentais (software Excel ®) foram realizadas. Resultados e Discussão: A ligação as proteínas plasmáticas apresentou um valor médio de 9,44 % ± 3,23, condizente com valores encontrados na literatura. Os valores de Ke, clearance, tempo de meia vida, MRT e VDss não apresentaram diferença estatística significativa entre as diferentes doses administradas nos animais diabéticos e entre os animais sadios. As calibrações in vitro por diálise e retrodiálise apresentaram uma recuperação média de 30%, sem diferença estatística entre as duas metodologias empregadas (α = 0,05). A recuperação in vivo também apresentou o mesmo valor médio de recuperação. A penetração tecidual do fármaco em animais diabéticos para as diferentes doses estudadas apresentou mesmo valor nos tecidos estudados, uma média de 0,20. A penetração tecidual semelhante no animal diabético pode ser devido ao dano similar entre os órgãos sofrido durante a indução da doença. Já os animais sadios apresentaram penetração tecidual similar no músculo sem diferença estatística significativa em relação aos diabéticos, entretanto no fígado foi observada uma penetração quarenta e quatro vezes inferior a observada no músculo. Essa disparidade pode ser atribuída a diferença de expressão de proteínas transportadoras no fígado do animal diabetico quando comparado ao sadio. O perfil farmacocinético plasmático foi semelhante entre os dois grupos avaliados, sendo que os parâmetros não diferiram estatisticamente (α = 0,05). Foi empregado o modelo de dois compartimentos para prever as concentrações teciduais. A previsão supõe concentrações superiores as encontradas experimentalmente, contradizendo dados de literatura. Esses dados são inéditos na literatura e demostram a importância da determinação do fármaco em tecidos alvo, uma vez que nem sempre modelos matemáticos conseguem prever a realidade fisiológica. Conclusões: As metodologias analíticas para quantificação da vildagliptina em microdialisado e plasma foram desenvolvidas e validadas, seguindo os requisitos do FDA. O perfil farmacocinético plasmático foi adequadamente descrito pelo modelo de 2 compartimentos. Os perfis teciduais obtidos nesse trabalho podem contribuir para o melhor entendimento dos mecanismos farmacológicos envolvidos e contribuir para futura otimização de terapias.

Objective: To evaluate the pharmacokinetics of vildagliptin in healthy and diabetic animals using a microdialysis technique. Methodology: Diabetes was induced in animals by administration of 42 mg/kg of alloxan intravenously (iv). Vildagliptin was administered intravenously as 50 mg/kg (n = 6) and 75 mg/kg doses (n = 6) in the diabetic animals and as a 50 mg/kg dose (n = 6) in healthy animals. Plasma concentrations were quantified by a HPLC-MS-MS method developed and validated. The plasma protein binding was determined by microdialysis and tissue evaluation. Microdialysis probes were calibrated in vitro using dialysis and retrodialysis and in vivo using retrodialysis. A second method was developed and validated using HPLC-MS-MS to determine tissue concentrations. Results and Discussion: Mean plasma protein was 9.44% ± 3.23, consistent with values reported in the literature. The values of Ke, clearance, half-life, MRT and Vdss showed no statistical difference between the evaluated doses in diabetic animals and between healthy animals (α = 0.05). Calibrations in vitro by dialysis and retrodialysis showed mean recovery of 30%, with no statistical difference between the two methodologies. Mean recovery in vivo also showed the same value. The tissue penetration of the drug in diabetic animals for the different doses studied showed the same value in both tissues studied, an mean of 0.20. The tissue penetration similar in diabetic animals could be due to the similar damage suffered between organs during induction of the disease. The healthy animals showed similar muscle penetration, compared with diabetics animals, although the liver showed a penetration forty four times lower than muscle. This discrepancy can be attributed to differential expression of transporter proteins in the liver of diabetic animals, when compared to the healthy group. The plasma pharmacokinetic profile was similar between the investigated groups, and the parameters did not differ. The two-compartment model was employed to describe the data and used to predict the concentration in the tissues. This is the first study to present these tissue profiles, which presented concentrations below the estimated by the model. These data demonstrate the importance of determining the drug inside the target tissue, as the mathematical models sometimes cannot predict physiology. Conclusions: The analytical methods for the quantification of vildagliptin in microdialysate and plasma were developed and validated by following the requirements of the FDA. The plasma pharmacokinetic profile was correctly described by the model of two compartmental models. The novel tissue profiles obtained in this study may contribute to a better understanding of the pharmacological mechanisms involved and contribute to optimization of future therapies.