La Absorción de Vildagliptin por Vía Oral es Alta y Rápida y su Metabolismo no Involucra al Citocromo P450 de Manera significativa

• AUTOR : He H, Tran P, Howard D y colaboradores
• TITULO ORIGINAL : Absorption, Metabolism, and Excretion of [14C]Vildagliptin, a Novel Dipeptidyl Peptidase 4 Inhibitor, in Humans
• CITA : Drug Metabolism and Disposition 37(3):536-544, Mar 2009
• MICRO : La absorción de una dosis oral de 100 mg de Vildagliptin es mayor al 85% y su eliminación se da por orina principalmente, como fármaco intacto o hidrolizado en su grupo ciano. El citocromo P450 no posee un papel significativo en el metabolismo de Vildagliptin.

La dipeptidil peptidasa 4 (DPP-4) es una aminopeptidasa presente en el plasma, los riñones y la membrana intestinal de borde en cepillo. La DPP-4 es la responsable de la inactivación rápida del péptido 1 símil glucagón (GLP-1) y del péptido insulinotrópico dependiente de la glucosa (PIDG). El GLP-1 es liberado de manera posprandial y estimula la secreción de insulina inducida por la comida. Es degradado rápidamente e inactivado por la DPP-4. La administración de un inhibidor de la DPP-4 aumenta la actividad endógena del GLP-1 en pacientes con diabetes y produce una disminución significativa de los niveles de glucemia.

Vildagliptin es un inhibidor potente y altamente selectivo de la DPP-4 que puede ser administrado de manera oral. Con una DPP-4 recombinante se registro una IC50 de 2 nM. Vildagliptin ha demostrado inhibir a la DPP-4 en humanos (IC50 = 4.5 nM) y aumentar las concentraciones plasmáticas de GLP-1 y del PIDG, disminuir los niveles de glucemia posprandiales y en ayunas, y suprimir el glucagón plasmático en pacientes con diabetes tipo 2. El propósito del presente estudio fue investigar la disposición y la biotransformación de Vildagliptin en personas saludables.

Materiales y métodos

Se estudió a 4 hombres saludables, no fumadores, de 18 a 45 años y 77 a 93 kg. Las evaluaciones comenzaron 20 h antes y terminaron 168 h (7 días) después de la administración del fármaco. Luego de ayunar durante la noche, se administró a los participantes una dosis oral de 100 mg de [14C]Vildagliptin (47 µCi) en forma de una solución de 250 ml. La dosis elegida es la recomendada para el tratamiento eficaz en humanos y no se han encontrado diferencias entre sexos. Luego de la administración, los sujetos se mantuvieron en ayunas por 4 h.

Se colectaron muestras de sangre y orina de manera seriada. Las heces también fueron colectadas. Se midió la radiactividad en sangre, plasma, orina y heces. La radiactividad colectada en las muestras de orina y heces fue definida como porcentaje de la administrada (registrada como el 100%).

Para determinar el contenido de Vildagliptin intacto en plasma y orina se utilizó un ensayo de cromatografía líquida con espectrometría de masa en serie (LC/MS/MS). La determinación semicuantitativa de los metabolitos principales o traza fue realizada a partir de las muestras de plasma, orina y heces mediante la técnica de cromatografía líquida de alta resolución (HPLC) con radiodetección por conteo de centelleo de microplacas, y la caracterización estructural por cromatografía líquida con espectrometría de masa (LC/MS). Los niveles de metabolitos en plasma o excretados fueron estimados a partir de los radiocromatogramas, mediante la división de la radiactividad en la muestra original en proporción a las áreas relativas de los picos. El fármaco y sus metabolitos se expresan como concentración (ng/ml; para las muestras de plasma) o como porcentaje de la dosis (para las muestras de orina y heces).

Se incubó [14C]Vildagliptin con preparaciones de cortes de hígado humano (200 + 25 µm). Se realizaron incubaciones con concentraciones de sustrato de 5 y 20 µM y por 1, 2, 4, 10, 18 y 24 h. La fase líquida fue analizada por HPLC con detección de radiactividad. Los metabolitos fueron caracterizados por LC/MS.

Se estudió el metabolismo de [14C]Vildagliptin (154.5 µCi/mg) en microsomas hepáticos humanos y en preparaciones microsomales de células de insectos infectadas por baculovirus que expresaban enzimas pertenecientes a la familia del citocromo P450. Para ello se preincubó a los microsomas humanos (1 mg de proteína microsomal por ml) o a las enzimas P450 recombinantes (100 pmol/ml) con [14C]Vildagliptin (47 µCi) por 3 min. Las reacciones fueron iniciadas con la adición de NADPH (1 mM; concentración final), incubadas por 30 min e interrumpidas con la adición de acetonitrilo frío (0.5 del volumen de reacción). Las proteínas precipitadas fueron extraídas por centrifugación y analizadas por HPLC con detección de radiactividad.

Se investigó la inhibición de la actividad de las enzimas P450 por parte de Vildagliptin y de su metabolito M20.7 en microsomas humanos. Se utilizaron numerosos sustratos selectivos para determinar la actividad de las distintas enzimas P450. Las concentraciones utilizadas fueron menores o semejantes a los valores registrados de la Km. Las condiciones para cada reacción fueron establecidas para asegurar la linearidad en el tiempo y en las diferentes concentraciones de proteína, y para limitar el recambio del substrato a menos del 10%. Se utilizaron concentraciones crecientes de Vildagliptin o M20.7 (hasta 100 µM) y un sustrato de prueba (100 mM). Se realizaron análisis de formación de metabolitos mediante LC/MS/MS.

Se determinaron las enzimas UDP glucuronosiltransferasas (UGT; enzimas humanas originarias de ADN recombinante) involucradas en la glucuronidación de Vildagliptin (que forma el metabolito M20.2). Las reacciones fueron iniciadas luego de 3 min de preincubación mediante la adición de ácido UDP-glucurónico e interrumpidas a los 60 min mediante la adición de acetonitrilo (200 µl). Las reacciones fueron analizadas por LC/MS.

Se incubó vildagliptin (0.1 µM) con DPP-4 humano (de origen ADN recombinante) por 60 min y se analizó la formación de M20.7 por LC/MS.

Se determinaron las siguientes variables farmacocinéticas: el área bajo la curva de la concentración de fármaco en plasma o sangre entre el tiempo 0 y t (ABC0-t); el ABC de tiempo 0 a infinito (ABC0-inf.); la concentración máxima en plasma o sangre (Cmáx); el tiempo hasta la Cmáx (tmáx); la vida media aparente (t1/2); el volumen aparente de distribución del fármaco (VZ/F; dosis/[ABC*lambdaZ]; F = biodisponibilidad; lambdaZ = constante de tasa terminal); y la tasa de depuración aparente (CL/F = dosis/ABC0-inf.).

Resultados

La tasa de las concentraciones de [14C]Vildagliptin en sangre y plasma estudiadas in vitro fue 1.0 y la fracción del fármaco unida a los glóbulos rojos fue 0.44, lo que indica una distribución similar entre el plasma y las células de la sangre. Esto es semejante a lo hallado in vivo (tasa de 1.1). Sin embargo, la tasa entre las ABC de sangre y plasma fue 0.64, lo que sugiere que los metabolitos se encuentran distribuidos en el plasma en mayor medida que en la sangre. La distribución fue independiente de la concentración. La unión de Vildagliptin a proteínas plasmáticas fue baja (9.3%) e independiente de la concentración. No se encontró metabolito M20.7 unido a proteínas plasmáticas.

La absorción de Vildagliptin fue rápida. La Cmáx en plasma (397 ng/ml) fue registrada, en promedio, luego de 1.1 h de la administración (entre 0.5 y 2 h). La Cmáx según la radiactividad total (594 ng/ml) se alcanzó luego de 2.1 h. Se estimó una absorción de al menos 85.4% (radiactividad recuperada en la orina). Luego de 48 h la radiactividad se encontró por debajo del límite de cuantificación. Las t1/2 de la radiactividad y de Vildagliptin fueron 4.6 y 2.8 h, en promedio. El 25.7% de la radiactividad fue adjudicada a Vildagliptin, y el 55% a M20.7, su metabolito principal.

Los valores de CL/F y VZ/F para Vildagliptin fueron 65.2 l/h y 269 l, respectivamente. Con una biodisponibilidad de 84%, el CL fue estimado en 55 l/h. El VZ pudo ser estimado 229 l. Luego de 168 h de la administración de la dosis, la excreción por orina y por heces de la radiactividad fue 85.4 + 4.4 % y 14.8 + 3.5 %, respectivamente. Mas del 90% fue excretado en la primeras 48 h (81.6 + 4.2 % y 9.93 + 8.0 %).

En el plasma, los metabolitos principales encontrados fueron Vildagliptin (25.7% del ABC) y M20.7 (55%), un metabolito carboxílico. Durante la primer hora luego de la administración, Vildagliptin se encontró asociado con un 70.2% a 88.3% de la radiactividad total. De 12 a 24 h, el componente principal fue M20.7 (78.4% a 89.9%). Otros metabolitos detectados en plasma fueron el M15.3 (8.1%; metabolito carboxílico formado a partir de la hidrólisis de la unión amida) y el M20.2 (9.3%; conjugado de Vildagliptin con ácido glucurónico).

Aproximadamente el 27.1% de la dosis administrada fue excretada como fármaco intacto. El principal metabolito hallado en orina fue el M20.7 (49.6% de la dosis administrada; Vildagliptin representó el 22.6% y el resto de los metabolitos menos de 4.5%, cada uno). Lo mismo se halló en las heces (el 6.89% representado por M20.7 y el 4.54% de la dosis representado por Vildagliptin).

La incubación de Vildagliptin con secciones hepáticas generó 3 metabolitos: M15.3, M20.7 y M20.2. La incubación de [14C]Vildagliptin con microsomas hepáticos humanos mostró que no es metabolizado por ellos. La incubación con enzimas P450 arrojó resultados similares. El metabolito M20.7 mostró inhibir de manera muy leve la actividad de las enzimas P450 (CYP1A2, CYP2B6, CYP2C8, CYP2C9, CYP, 2C19, CYP2D6, CYP2E1 y CYP3A4/5).

La incubación de Vildagliptin con DPP-4 humana de origen recombinante por 60 min resultó en la conversión del fármaco al metabolito M20.7 de aproximadamente 1.5%. Las pruebas realizadas con las diferentes enzimas UGT de origen recombinante indicaron que el metabolito M20.2 es catalizado principalmente por la enzima UGT2B7.

Discusión

La Absorción de Vildagliptin fue estimada en al menos 85.4%, y concuerda con la biodisponibilidad absoluta (85%) según una dosis i.v. De 25 mg, lo que sugiere un metabolismo de primer paso bajo y una absorción intestinal alta.

Las vidas medias del fármaco y de la radiactividad (2.8 y 4.6 h) son consistentes con hallazgos previos. Sin embargo, esta vida media corta no afecta la inhibición de la DPP-4, que fue de 90% por hasta 24 h.

El 56.5% de la eliminación de la dosis se dio mediante la hidrólisis del grupo ciano (que genera M20.7). Esta transformación no parece deberse a la actividad de las enzimas P450, si bien ocurre en el hígado. Según estudios in vivo en ratas deficientes de DPP-4, la hidrólisis puede ser atribuida en un 20% a la DPP-4. Los ensayos in vitro con DPP-4 en la presente investigación demostraron que esta enzima contribuye a la formación de M20.7. La glucuronidación de Vildagliptin se encontró mediada por la enzima UGT2B7, principalmente. La formación de otros metabolitos (M20.9 y M21.6) puede ser mediada por enzimas P450. Sin embargo, estas vías metabolizan solo 1.6% de la dosis, por lo que el metabolismo mediado por P450 no es significativo.

La depuración renal de Vildagliptin y M20.7 fue 167% y 150% mayor a la tasa de filtrado glomerular de humano saludables, respectivamente, lo que sugiere un mecanismo de eliminación que incluya transportadores renales.

Debido a que Vildagliptin no fue metabolizado de manera significativa por los diferentes citocromos P450, es poco probable que existan interacciones de este fármaco con inductores o inhibidores de estas enzimas.

Ref : ENDO, GLUCEMIX, CLMED.

Especialidad: Bibliografía - Clínica Médica - Endocrinología