تفاعل الأدوية بين اليوجينول والريباجلينيد في مرض السكري من النوع الثاني وآلياته المحتملة

ملخص

هدفت هذه الدراسة إلى استكشاف التفاعلات المحتملة بين الدواء والدواء بين يوجينول (EUG) وريباجلينيد (RPG) لدى مرضى داء السكري من النوع الثاني (T2DM).

الملخص

بحثت هذه الدراسة في التفاعل المحتمل بين الدواء والدواء (DDI) بين يوجينول (EUG) والريباجلينيد (RPG) في مرض السكري من النوع الثاني (T2DM). تم إنشاء نموذج فئران من النوع الثاني باستخدام نظام غذائي عالي الدهون وستربتوزوتوسين (STZ). تلقت مجموعة الجرعة الواحدة 0.4 ملغ/كجم RPG، وتمت معالجة مجموعات الإعطاء المشتركة مسبقا بتخطيط القلب (50، 100، 150 ملغ/كغ) لمدة سبعة أيام قبل تلقي جرعة واحدة من RPG (0.4 ملغ/كغ). تم تقييم معايير جلوكوز الدم والمعايير الدوائية الحركية لجرذان RPG في عينات بلازما الفئران. تم تقييم تأثير EUG على الاستقرار الأيضي لجرعة RPG ونشاط السيتوكروم P3A (CYP3A) في ميكروسومات كبد الفئران (RLM). في فئران T2DM، أظهر علاج RPG تأثيرا منخفضا في سكر الدم، وقد تعزز ذلك بإعطاء EUG بشكل مشترك بطريقة تعتمد على الجرعة (p < 0.001). أثرت الإدارة المشتركة لدفع EUG على الحركية الدوائية للعبة RPG من خلال زيادة المساحة تحت المنحنى (AUC زادت بنسبة 88.64٪، 164.59٪، و244.72٪ مقابل RPG منفردة، p < 0.001)، وتركيز البلازما الأقصى (_{C max}، زيادة بنسبة 18.61٪، 53.58٪، و77.63٪ مقابل RPG منفردة، < 0.01)، وأقصى تركيز (T_max، 1.0 ساعة للإعطاء المشترك ل EUG مقابل 0.5 ساعة للعبة RPG واحدة)، نصف العمر_(العمر النصفي (المعالج 1_/2، مطول 33.86٪، 49.61٪، و88.19٪ مقابل لعبة تقمص أدوار فردية، الرقم < 0.01)، متوسط زمن الاحتفاظ (MRT، مطول 17.62٪، 26.42٪، 44.04٪ مقابل RPG فردي، p < 0.001)، وانخفاض معدل الإزالة (Clz/F، انخفض 48.92٪، 63.31٪، و74.10٪ مقابل RPG فردي، p < 0.001) بطريقة تعتمد على الجرعة. في المختبر دراسة RLM، حسن EUG الاستقرار الأيضي ل RPG من خلال إطالة عمر النصف (44.09 ± 3.25 دقيقة) وتقليل الفراغ الداخلي (30.55 ± 3.69 ميكرولتر/دقيقة/ملغ بروتين). كما أدى EUG إلى تثبيط نشاط CYP3A بمستوى IC₅₀ بمقدار 7.90 ± 1.79 ميكرومولار. وقد أدى الإعطاء المشترك ل EUG إلى تعزيز تأثير نقص سكر الدم ل RPG من خلال تعزيز التعرض الجهازي ل RPG لدى فئران T2DM، وربما من خلال تحسين استقرار الأيض RPG وتثبيط نشاط CYP3A.

المقدمة

داء السكري من النوع الثاني (T2DM) هو اضطراب أيضي مزمن يتميز بمقاومة الأنسولين أو انخفاض كفاءة الأنسولين، ويؤثر على ملايين الأشخاص حول العالم¹. تتورط التفاعلات المعقدة مع الحساسية الجينية وعوامل نمط الحياة في السكري من النوع الثاني، مما يؤدي إلى ضعف امتصاص الجلوكوز، وتكوين الجلوكوز الكبدي المفرط، والتهاب مزمن منخفض الدرجة². يمكن أن يؤدي مرض السكري من النوع الثاني إلى مضاعفات خطيرة إذا تم علاجه بشكل غير صحيح، بما في ذلك أمراض القلب والأوعية الدموية، وأمراض الكلى، واعتلال الشبكية، والاعتلال العصبي، مما يؤثر بشكل كبير على جودة حياة المرضى ويزيد من معدل الوفيات^. تشمل العلاجات الدوائية الحالية لمرض T2DM الميتفورمين، وأدوية السلفونيل يوريا، ومنشطات مستقبلات GLP-1، ومثبطات DPP-4، وغيرها³. ريباجلينيد (RPG) هو نوع من الميغليتينيد قصير المفعول يعمل عن طريق تحفيز إفراز الأنسولين ويتميز بمرونة الجرعة⁴. مقارنة بالسلفونيل يوريا، توفر الجلينيدات تحكما أفضل في فرط سكر الدم بعد الأكل، وتقلل من خطر بعض الآثار الجانبية مثل انخفاض سكر الدم، وتقدم ملف أمان أكثر ملاءمة، خاصة في مرضى الفشل الكلوي ^5,6. يتم امتصاص RPG بسرعة بعد إعطاؤه عن طريق الفم، ويصل عادة إلى ذروة تركيزات البلازما خلال 30–60 دقيقة، كما أن عمره القصير يؤدي إلى تحفيز قصير لإفراز الأنسولين. سريريا، يستخدم RPG إما كعلاج أحادي أو بالدمج مع عوامل أخرى مضادة لارتفاع سكر الدم لتحسين التحكم في السكر في الدم⁷. ومع ذلك، فإن تطبيقه السريري محدود بسبب انخفاض التوافر البيولوجي الفموي (حوالي 56٪)، وسرعة الأيض في الكبد، وخطر احتمال انخفاض سكر الدم 8,9,10,11,12,13,14. تبرز هذه العيوب ضرورة وجود استراتيجية علاجية شاملة.

يوجينول (EUG)، المعروف كيميائيا باسم 4-أليل-2-ميثوكسي فينول، هو مركب عضوي يحمل صيغة كيميائية C₁₀H₁₂O₂¹⁵. EUG هو سائل عديم اللون إلى أصفر فاتح، وهو مركب فينولي نشط يوجد بشكل رئيسي في القرنفل (Eugenia caryophyllata Thunb.) والنباتات العطرية الأخرى¹⁶. لقد جذب EUG اهتماما كبيرا بسبب خصائصه الدوائية المتنوعة، بما في ذلك مضادات الأكسدة، ومضادات الالتهاب، ومضادة للبكتيريا، ومسكنة الألم، ومضادة للأورام 17,18,19. أظهرت الدراسات الحديثة أن EUG أظهر القيمة المحتملة كعلاج مساعد ل T2DM، حيث تشير الأدلة التجريبية في المختبر والجسم إلى أن EUG يحسن حساسية الأنسولين، ويعزز امتصاص الجلوكوز في الأنسجة الطرفية، ويثبط تكوين الجلوكوز الكبدي، ويحمي وظيفة خلايا البنكرياس^{β 20,21}. هذه المؤشرات متعددة الأوجه، إلى جانب السمية المنخفضة^{نسبيا 22}، تضع تخطيط القلب الأوروبي كمرشح دوائي طبيعي واعد للغاية يمكنه تعويض أوجه القصور في الأدوية السريرية التقليدية وتخفيف المضاعفات المرتبطة بالسكري من النوع الثاني من خلال آلية تآزرية.

تلعب إنزيمات السيتوكروم P450 (P450s) دورا حيويا في عملية استقلاب الأدوية وتتوسط التفاعلات بين الدواء (DDIs) إما عن طريق تحفيز أو تثبيط أنواع فرعية محددة، وهو أمر بالغ الأهمية لعلاج دوائي آمن وفعال²³. ومن الجدير بالذكر أن RPG يتم استقلابه بشكل رئيسي في الكبد بواسطة CYP2C8 وCYP3A4 ^24,25. عند إعطاؤه مع الكيرسيتين (QCT)، يعزز QCT التوافر الحيوي داخل الجسم الحي ل RPG من خلال تثبيط التمرير الأول للكبد والتمثيل الغذائي الجهازي عبر CYP450s²⁶. كما أبلغ أن EUG يثبط نشاط CYP450s، بما في ذلك 1A2 و2C9 و2D6 و3A4 بطريقة تعتمد على التركيز، مما يشير إلى تفاعلات محتملة عند إعطاء EUG مع أدوية تستقلبها هذه^{الإنزيمات 27}. على الرغم من الإمكانيات الواعدة لعلاج EUG كعلاج مساعد لمرض T2DM والحساسية المعروفة لRPG لتأثيرات DDI التي توسطها CYP، لا يزال من غير الواضح ما إذا كان EUG يغير التعرض الجهازي، أو الاستقرار الأيضي، أو الأيض الذي يوساط CYP3A لRPG. نظرا لأن كل من EUG وRPG من المرجح أن يتم إعطاؤهما معا في الممارسة السريرية أو في بيئات المكملات الغذائية، فإن غياب بيانات DDI بينهما يشكل خطرا محتملا لتغيرات غير مقصودة في تركيزات بلازما RPG. قد تؤدي هذه التغيرات إلى تقليل فعالية العلاج أو زيادة خطر الإصابة بنقص سكر الدم. لذا، يمثل هذا الفجوة في الأدلة عقبة كبيرة أمام الجمع العقلاني والآمن بين المنتجات الطبيعية والأدوية التقليدية لمكافحة السكري. لذلك، من الضروري تقييم تأثير EUG بشكل منهجي على الحراكيات الدوائية والديناميكية الدوائية ل RPG وتوضيح الآلية الأيضية الأساسية، مع التركيز بشكل خاص على نشاط CYP3A. بالنظر إلى الأدلة السابقة، يمكن التكهن بأن EUG قد يؤثر على أيض RPG من خلال تغيير نشاط CYP450. هذه هي أول دراسة تبحث في تفاعل EUG–RPG في بيئة T2DM. من المتوقع أن تملأ النتائج فجوة معرفية حرجة وتوفر أساسا ميكانيكيا لتحسين الإدارة المشتركة الآمنة للEUG وRPG في إدارة T2DM. إذا تم النظر في الإعطاء المشترك، يجب النظر في احتمال زيادة التعرض لحبوب RPG، ومراقبة علامات انخفاض سكر الدم، خاصة عند تناول EUG بجرعات عالية أو كمكملات مركزة. بالإضافة إلى ذلك، رغم أن الفئران تعبر عن أشكال CYP3A تشبه وظائفيا CYP3A4 البشري، إلا أن الاستقراء المباشر للنتائج الكمية للبشر يتطلب الحذر بسبب اختلافات النوع في تعبير الإنزيمات والنشاط التحفيزي.

البروتوكول

تمت الموافقة على هذه الدراسة من قبل لجنة أخلاقيات أكاديمية جيلين للعلوم الطبية الصينية (التاريخ: 2024.11.21/رقم 2024112) وفقا لإرشادات ARRIVE²⁸. المواد المستخدمة والمواد المستخدمة مدرجة في جدول المواد.

1. ظروف سكن الحيوانات

تم إيواء ذكور فئران سبراج-داولي (200–250 جرام) في غرفة حيوانات مختبرية تحت الشروط التالية: درجة الحرارة: 22 °م ± 2 °م، الرطوبة النسبية: 40–60٪، ودورة ضوء/ظلام مدتها 12 ساعة، مع إمكانية الوصول المجاني للطعام والماء للسماح بأسبوع واحد من التأقلم^29.30.

2. نمذجة الحيوانات ومعالجتها ومعالجة العينات

تم تحديد حجم العينة بناء على تحليل القدرة باستخدام اختبار F (G*Power 3.1.9.7). تم إجراء تحليل قدرة مسبقة بحجم تأثير 0.6، ومستوى α 0.05، وقدرة مرغوبة 0.8، مما أدى إلى إجمالي حجم عينة بلغ 55. أشار هذا الحساب إلى أن ما لا يقل عن 9 فئران مطلوبة لكل مجموعة. لذلك، تم استخدام عشرة فئران لكل مجموعة، محققين قوة فعلية تبلغ 0.86.

قبل تأسيس نموذج T2DM، كانت جميع الفئران تصوم لمدة 12 ساعة. ثم تم تقسيمها عشوائيا إلى مجموعتين: مجموعة الضابطة (n = 10) ومجموعة T2DM (n = 50). تم إنشاء نموذج الفئران T2DM وفقا للطريقة المبلغ عنها^{سابقا في 31}. باختصار، تم إطعام الفئران في مجموعة T2DM نظاما غذائيا عالي الدهون (بمحتوى دهون 60٪) لمدة 4 أسابيع متتالية، ثم تلقت حقنة واحدة داخل الصفاق بجرعة 30 ملغ/كغ من STZ مذاب في محلول سترات معقم (pH 4.4). بعد ثلاثة أيام من حقن STZ، تم قياس مستوى السكر في الوريد الذيلي للفئران باستخدام جهاز قياس مستوى السكر في الدم، واعتبرت الفئران التي يزيد تركيزها عن 16.7 مل/لتر قد نجحت في إثبات T2DM. بالنسبة للمجموعة الضابطة، تلقت الفئران نظاما غذائيا طبيعيا وتلقت حقن داخل الصفاق بنسبة 0.9٪ من المحلول الملحي الطبيعي في نفس الفترة مع مجموعة T2DM.

تم تقسيم فئران T2DM إلى أربع مجموعات مع 10 فئران في كل مجموعة: مجموعة T2DM + RPG (RPG فردية)، مجموعة T2DM + RPG + EUG (50 ملغ/كغ) (co-RPG+EUG 50 ملغ/كغ)، مجموعة T2DM + RPG + EUG (100 ملغ/كغ) (co-RPG+EUG 100 ملغ/كجم)، ومجموعة T2DM + RPG + EUG (150 ملغ/كغ) (co-RPG+EUG 150 ملغ/كجم). بعد الصيام لمدة 12 ساعة، تم إعطاء الفئران في مجموعة RPG الواحدة عن طريق الفم 0.4 ملغ/كجم RPG (معلقة في محلول ملحي طبيعي) عبر إبرة جافاج²⁶. تلقت الفئران في مجموعات co-RPG+EUG عن طريق الفم 50 و100 و150 ملغ/كغ من EUG مرة واحدة يوميا لمدة سبعة أيام متتالية، وفي اليوم الثامن، بعد فترة صيام إضافية مدتها 12 ساعة، تم إعطاء مجموعة الإعطافها المشتركة أيضا 0.4 ملغ/كغ RPG عبر التجويز داخل المعدة. لاحقا، تم تقييم معايير سكر الدم باستخدام عينات دم مأخوذة من الوريد الذيلي.

للتحليل الدوائي، تم جمع عينة الدم (0.2 مل) من الضفيرة الوريدية الحجاجية الخلفية للفئران إلى أنابيب الطرد المركزي الدقيق المجهري المجهور في نقاط زمنية مختلفة (0.25 ساعة، 0.5 ساعة، ساعة واحدة، ساعتان، 4 ساعات، 6 ساعات، و8 ساعات بعد الجرعة). بعد الجمع، تم طرد العينات (1500 × جم، 10 دقائق، 4 درجات مئوية) لفصل البلازما (صفراء باهتة، شفافة)، والتي تم تخزينها عند -80 درجة مئوية حتى التحليل. تم تحليل عينات البلازما لاحقا لتركيز RPG باستخدام طريقة HPLC الموضحة في الخطوة 4.

3. دراسة الأيض في ميكروسومات كبد الفئران المجمعة

لدراسة الآلية الكامنة وراء التغيرات الدوائية في الجسم الحي ، تم تقييم تأثير EUG على استقرار الأيض ونشاط CYP3A في RLM. تم حضنة RPG (3 ميكرومول) مع أو بدون EUG في مخزن PBS عند 37 درجة مئوية بحجم إجمالي يبلغ 200 ميكرولتر، بما في ذلك RLM (0.5 ملغ/ملليتر بروتين ميكروسومي) ونظام تجديد NADPH (1.3 ملليمولار NADP، 3.54 ملليمولار جلوكوز 6-فوسفات، 0.4 U/mL جلوكوز 6-فوسفات ديهيدروجيناز، و3.3 ملليمولار MgCl₂). بعد فترة ما قبل الحضانة لمدة 5 دقائق عند 37 درجة مئوية بدون NADPH، بدأ التفاعل بإضافة نظام تجديد NADPH. ثم تم حضن الخليط عند درجة حرارة 37 درجة مئوية في حمام ماء مهزز. في نقاط زمنية مختلفة للحضانة (0 دقيقة، 5 دقائق، 15 دقيقة، 30 دقيقة، 45 دقيقة، 60 دقيقة)، تم جمع عينات من 30 ميكرولتر ونقلها إلى أنبوب طرد مركزي دقيق يحتوي على أسيتونونتريل بارد جدا لإنهاء التفاعل. تم طرد العينات (12000 × جرام لمدة 10 دقائق عند 4 درجات مئوية) للحصول على المادة الفائقة (صافية). ثم تم تحليل المواد الفائقة الناتجة لتركيز RPG باستخدام نفس طريقة HPLC المفصلة في الخطوة 4.

4. تحليل HPLC

تم تحليل تركيز RPG في البلازما (من الخطوة 2) والحضانات الميكروسومية (من الخطوة 3) باستخدام طريقة HPLC التي أبلغ عنها كيم ^{وآخرون.} خطوات التشغيل المحددة هي كما يلي: تم خلط العينات (120 ميكرولتر) مع 300 ميكرولتر من الأسيتونونتريل الذي يحتوي على الكيتوكونازول (المعيار الداخلي، 100 نانوغرام/مل) لتحقيق ترسيب البروتين. ثم تم تدوير الخليط وطرد مركزه عند 15000 × جرام لمدة 10 دقائق عند 4 درجات مئوية. تم نقل المادة الفائقة إلى أنبوب طرد مركزي ميكرو عمود وتبخرت عند 25 درجة مئوية تحت غلاف جوي من النيتروجين. تم إعادة إذابة البقايا بعد الجفاف بطور متحرك بسعة 50 ميكرولتر، ثم تم تحويلها إلى دوامة وطرد مركزي. بعد ذلك، تم حقن 40 ميكرولتر من المادة الفائقة في عمود HPLC (250 مم × 4.6 مم، حجم الجسيمات 5 ميكرومتر). تم إخراج العمود عند 25 درجة مئوية في وضع التطهير المتساوي مع 10 ملليمولار من الفوسفات (pH 6.0) والأسيتونيتريل (نسبة الحجم 46.4: 53.6)، بمعدل تدفق 1 مل/دقيقة. تمت مراقبة السائل باستخدام كاشف فلورة بطول موجة إثارة يبلغ 240 نانومتر.

5. التحليل الإحصائي

تم استخدام برنامج تحليل الحراكية الدوائية لحساب معايير التحليل الدوائي، بما في ذلك AUC، C_max، T_{max، t 1/2}، MRT، والشفافية. تم استخدام برامج التحليل الإحصائي والرسوم البيانية لتوليد الأشكال وتحليل البيانات. تم تقديم جميع البيانات كمتوسط ± انحراف معياري. تم تحليل الفروقات بين المجموعات باستخدام تحليل النوفاع الأحادي الاتجاه (لمقارنات مستويات الجلوكوز) أو تحليل التعاير الثنائي الاتجاه (لمقارنات المعلمات الدوائية)، حسب الاقتضاء، تلاه اختبار توكي بعد الوقوع للمقارنات المتعددة. تم تقييم تأثير EUG على نشاط CYP3A باستخدام تحليل الانحدار غير الخطي. تم اعتبار قيمة p < 0.05 ذات دلالة إحصائية.

تم حساب نصف عمر EUG على الاستقرار الأيضي في RPG في RLM بخلال:
t_1/2 (الحد الأدنى) = 0.693/لين(C_t/C₀ × 100).

معدل الإزالة الداخلي (μL/min/mg) = v × 0.693/طن_1/2;
v (ميكروليتر/ملغ) = حجم الحضانة/تركيز البروتين.

النتائج

عزز EUG التأثير المنخفض للسكر في RPG في فئران T2DM
تم زيادة مستوى الجلوكوز في الدم لدى الفئران في مجموعة T2DM (p < 0.001، فترة الثقة 95٪: -13.90~-11.32) مقارنة بمجموعة الضابطة، مما يشير إلى نجاح إجراء نموذج T2DM (الشكل 1A). أدى إعطاء قرص RPG واحد إلى كبح مستوى الجلوكوز في الدم لدى فئران T2DM (p < 0.001، فترة الثقة 95٪: 5.26~7.84). أدى الإعطاء المشترك ل RPG وEUG إلى تقليل مستوى الجلوكوز لدى فئران T2DM بطريقة تعتمد على الج...

المناقشة

T2DM هو مرض أيضي مزمن يتطلب علاجا طويل الأمد، وغالبا ما يحتاج المرضى إلى تناول عدة أدوية بسبب حالات مزمنة مثل أمراض القلب والأوعية الدموية وأمراض الكلى³². يزداد خطر DDI بشكل كبير مع الدواء المشترك، حيث قد يؤثر على امتصاص أو أيض أو فعالية أدوية نقص السكر، مما قد يؤدي إلى مخاطر حادة مثل غيبوبة نقص سكر الدم ومستويات السكر غير المسيطر عليها³³. قد يزيد أيضا من تلف الأعضاء ويسرع من تقدم المضاعفات^. لذا، فإن تقييم DDI ليس فق...

المواد

قائمة المواد المستخدمة في هذه المقالة

الاسم	الشركة	رقم فهرسي	التعليقات
acetonitrile	Merck, Germany	34851	≥99.9%
chromatographic column	Phenomenex, USA	00G-4041-E0	250 mm × 4.6 mm, particle size 5 μm
DAS	Beijing Bozhiyin, China	-	3.0
EUG	MUST Bio-technology, China	A0074	purity ≥99%
GraphPad Prism	GraphPad Software, USA	-	9.0.0
High Performance Liquid Chromatography	Shimadzu Corporation, Japan	228-45147-42	RF-20A
ketoconazole	Merck, Germany	K1003	Purity 99.0-101.0%
Male Sprague-Dawley rats	Shanghai Animal Center, China	-	200–250 g
NADPH	Merck, Germany	10107824001	97% (dry weight)
OneTouch Ultra2 blood glucose meter	Life Scan Inc., USA	https://shop.onetouch.com/onetouch-sup-reg-sup-ultra-sup-reg-sup-2-meter/product/OTSUS05_0019	-
PBS	Merck, Germany	P4474	ph 7.4
RLM	Merck, Germany	M9066	-
RPG	Merck, Germany	R9028	purity ≥98%
STZ	Merck, Germany	S0130	≥98% (HPLC)
EUG, eugenol; RPG, repaglinide; RLM, rat liver microsomes; NADPH, β-Nicotinamide adenine dinucleotide phosphate; STZ, streptozotocin; PBS, phosphate-buffered saline.