Vitamin, ásványi anyag és gyógyszer felszívódás bariatrikus műtétet követően

Absztrakt

Az elhízás gyakorisága az egész világon folyamatosan növekszik. A bariatrikus műtétet egyre inkább a kóros elhízásban szenvedők számára használják a súlycsökkenés elérésének sarkalatos megközelítéseként. A jelentős fogyás mellett az esszenciális vitaminok, ásványi anyagok és gyógyszerek felszívódási zavarai is előfordulnak. Ezért minden eddiginél elengedhetetlen a fiziológia és a hiányosságok mechanizmusainak jobb megértése.

Áttekintjük a vitamin, ásványi anyag és gyógyszer felszívódásának normál fiziológiáját. Ezt követi az Egyesült Államokban jelenleg elvégzett bariatrikus műtétek leírása. Bemutatjuk az egyes tápanyag- és ásványianyag-hiány állapotok részletes áttekintését, az elmúlt két évtized legjelentősebb tanulmányai alapján. Figyelemre méltó, hogy szűrési és kiegészítő ajánlásokat is mellékeltek. Ezen eljárások után bemutatják és megvitatják a gyógyszerfelszívódási adatokat. A tanulmányokat a Cochrane Registry és a MEDLINE keresésével azonosítottuk releváns keresési kifejezések felhasználásával, valamint a mellékelt kéziratok referencia szakaszának áttekintésével.

Következtetések

A bariatrikus műtét hatékonyan alkalmazható a fenntartható fogyás elérésére kórosan elhízott betegeknél. Ez egyszerre hoz fontos funkcionális következményeket a tápanyaghiányra és a gyógyszer felszívódására, amelyekről a klinikusnak tisztában kell lennie. További prospektív, randomizált kutatás szükséges a specifikus eljárásokról és hiányosságokról.

Bevezetés

Az Egyesült Államokban az elhízás, amelyet BMI ≥ 30 Kg/m 2 -nek neveznek, növekszik a prevalenciában. A felnőttek prevalenciája az 1980-as 15% -ról 2004-ben 33,4% -ra nőtt. 1980-ban a gyermekek és serdülők 6% -a elhízott, 2008-ra pedig a 2 és 19 év közötti népesség több mint 30% -a volt a A BMI 85. percentilis az életkor szerint. [1,2] A ≥ 40-es BMI prevalenciája megnégyszereződött az 1986-os 1: 200-ról 2000-re 1: 50-re. A ≥ 50 BMI-vel rendelkező egyedek prevalenciája még jobban megnőtt 1: 2 000 - 1: 400. [2]

Az elhízás nagymértékben összefügg a megnövekedett morbiditással és a korai halálozással. [3] Többször kimutatták, hogy az olyan krónikus betegségek, mint a diabetes mellitus, a szív- és érrendszeri megbetegedések, a diszlipidémia, a magas vérnyomás, az alkoholmentes zsírmájbetegség, a rákos megbetegedések, a mozgásszervi rendellenességek és más fogyatékosságok elhízással járnak, és minimális súlycsökkenés után az eredmények jelentősen javultak. [4] A minimális, 5–10% -os fogyás a krónikus betegségek jelentős csökkenésével járt együtt, ideértve a cukorbetegség, a metabolikus szindróma, az alkoholmentes zsírmájbetegség és a kardiovaszkuláris kockázati tényezők csökkenését. [5,6] Sajnos a hagyományos terápiák, beleértve az étrendet is a módosítások, valamint a pszichológiai támogatással és anélkül nyújtott orvosi terápia viszonylag hatástalan az elhízás hosszú távú kezelésére. [7]

A morbid elhízás súlycsökkentő műtéte tekinthető a leghatékonyabb terápiának. [8,9] Az elmúlt 20 évben egyre több olyan szakirodalom olvasható, amelyek különböző műtéti technikákat írnak le, például intragasztrikus ballonokat, hüvelyes gasztrektómiát, Roux-en -Y Gyomor bypass (RYGBP), gasztroplasztika és gyomor sávosodás. [10,11] Pope és munkatársai arról számoltak be, hogy az Egyesült Államokban az összes bariatrikus sebészeti beavatkozás az 1990-es 4925-ről 1997-re 12 541-re nőtt. [12] Santry és munkatársai a bariatrikus sebészeti beavatkozások növekedéséről számoltak be az 1998-as 13 365-ről 2002-re 72 177-re az Országos Fekvőbeteg-felmérés összesített adatai alapján. [13] 2006-ra a bariatrikus műtétek száma évi 113 000 eset volt, ami több mint 50% -os növekedést jelent az elvégzett eljárások számában. [14] Az American Society for Metabolic and Bariatric Surgery adatai szerint a 2009-ben elvégzett bariatrikus műtétek száma körülbelül 220 000 volt. (ASMBS.org, hozzáférés: 2012. április)

Évtizedek óta felismerték a táplálkozási hiányosságokat elhízott betegeknél a bariatrikus műtét előtt és után. [15] Hasonlóképpen, a gyógyszerek széles körének farmakokinetikai rendellenességeit írták le vagy a csökkent felszívódás, a megnövekedett first pass metabolizmus vagy más mechanizmusok miatt ezeknél a betegeknél. Mivel az elhízási járvány a nyugati világban továbbra is terjeszkedik, és a bariatrikus műtétek száma párhuzamos ezzel a tendenciával, a tápanyagok és a gyógyszerek felszívódására gyakorolt hatásának jobb megértése a legfontosabb. A cikk célja a tápanyagok és a gyógyszer felszívódásának fiziológiai mechanizmusainak átfogó áttekintése, hangsúlyozva a gyógyszer farmakokinetikájában rejlő szempontokat.

Tápanyagok felszívódása: makrotápanyagok, mikrotápanyagok, vitaminok, ásványi anyagok

A mikrotápanyagok és a nyomelemek abszorpciójának többsége a duodenumban és a proximális jejunumban történik. Normál körülmények között az étrend 92–97% -a emészthető és felszívódik. A víz, monoszacharidok, aminosavak, vitaminok és ásványi anyagok elsősorban eredeti formájában szívódnak fel. Ezzel szemben a diszacharidokat, poliszacharidokat, peptideket és lipideket az abszorpció előtt emésztjük. Az emésztőenzimeket a száj, a gyomor, a hasnyálmirigy és a vékonybél speciális sejtjei szintetizálják. A sósav, az epe és a nátrium-hidrogén-karbonát megkönnyíti az enzimatikus aktivitást. [17]

Az emésztés a szájban kezdődik, ahol a lipáztartalmú oropharyngealis váladék minimális mennyiségű zsírt emészt meg. [17] A lineáris vagy elágazó glükózmolekulákból álló keményítőket a semleges vagy enyhén lúgos nyál enzim amiláz hidrolizálja maltózzá és rövidebb poliszacharidokká. [18] Az amiláz aktivitás megszűnik, amikor érintkezésbe kerül a gyomor alacsony pH-jával. [18] Az élelmiszer-bolus 1 mm-es részecskékre esik át, amelyek sósavval, gyomor-lipázzal, nyálkával, belső faktorral, gasztrinnal és proteázokkal keverednek. [17] A gyomor 1–4 órán belül teljesen kiürül a szénhidrátokkal kezdve, amelyeket fehérje, zsír és rostos ételek követnek. A folyadék kiürítése a szilárd anyagok előtt történik, az alacsony kalóriatartalmú ételek pedig a koncentráltak előtt; ez a gyomor-bélműtét utáni betegek tanácsadásában válik aktuálissá.

Az ásványi anyagokat (pl. Vas, kalcium), vitaminokat (pl. Folát), nyomelemeket (pl. Szelén) és a fennmaradó luminális folyékony víz nagy részét felszívják, mielőtt elérnék a vastagbelet. A legtöbb vitamin eredeti formájában passzív diffúzió útján jut be a véráramba. [18] Az ásványi anyagok felszívódása bonyolultabb és három szakaszban szívódik fel a testben: az intraluminális szakaszban, amely magában foglalja a gyomorban és a belekben fellépő kémiai kölcsönhatásokat; a transzlokációs szakasz, amely magában foglalja a membránon átjutást a bél nyálkahártya sejtjeibe; és a mobilizációs szakasz, amelyben az ásványi anyagokat vagy a sejtekben tárolják, vagy a bélsejtek bazolaterális felületein keresztül a véráramba viszik. [18] Az aminosavakhoz és a monoszacharidok felszívódásához hasonlóan az ásványi anyagokhoz specifikus hordozók szükségesek, és az ATP-t használják az aktív szállításhoz.

A vastagbél a víz, a sók és a vitaminok felszívódásának helye a szerven belüli baktériumok hatására. [18] Ezek a specifikus vitaminok akkor szintetizálódnak, amikor a vastagbélbaktériumok olyan anyagokat emésztenek meg, amelyek még nem szívódtak fel, mielőtt a vastagbélbe érnének; a K- és B12-vitamin, a tiamin és a riboflavin ebbe a csoportba tartozik. [18]

A gyógyszerfelszívódás mechanizmusai

Az orális gyógyszerabszorpciót úgy definiálják, mint egy molekula behatolását a bélmembránon, és ennek a molekulának változatlan formában való megjelenését a gyomor-bél traktust leeresztő vérben. A gyógyszermolekuláknak viszonylag elhúzódó távolságon kell átjutniuk az enterociták apikális sejtfelületén, a citozolon és az alapmembránon keresztül, hogy végül elérjék a kapilláris sejtet és a kapilláris erek membránját. A heterogén lipid kétrétegű és vizes közegben történő mozgás nagyon összetett folyamat, amelyet mechanisztikusan számos párhuzamos folyamat határozhat meg, némelyik biológiailag passzív és más aktív [23]. Az egyes gyógyszerek vagy gyógyszerosztályok fiziokémiai tulajdonságainak felhasználása, valamint a bélben lévő gyógyszer-transzporterek eloszlása elősegítheti a bariatrikus műtétek hatását a gyógyszer felszívódására. [24]

Az orális gyógyszerek többsége passzív diffúzió útján transzcelluláris utat használ. [25] Amikor a molekulákat egy áteresztő membrán egyik oldalára viszik be, akkor az ellentétes oldalra mozognak, amelynek alacsonyabb a koncentrációja. Ezt a folyamatot Fick első diffúziós törvénye szabályozza, amely az áteresztőképesség és a vizes oldhatóság szorzata alapján első rendű kinetikus reakciót feltételez. [26] Bármely anyag permeabilitását befolyásoló tényezők a membrán felülete, a gyógyszer membránon keresztüli diffúziós együtthatója és a gyógyszer lipofilitása. [27]

A lipofilicitást olaj-víz megoszlási együtthatónak is nevezik. Ez azt jelenti, hogy a molekula képes megoszlani egy vizes fázisból egy lipid fázisba, lehetővé téve számára, hogy szabadon áthaladjon a bilipid rétegen. Az oldhatóság másrészt egy termodinamikai koncepció, amelyet általában a szilárd fázist előnyben részesítő intermolekuláris erők határoznak meg az oldott-oldószeres fázist előnyben részesítő intermolekuláris erőkkel szemben. [23] Ha az oldott anyag-lipid kölcsönhatások közötti intermolekuláris erők (például London, dipól-dipól vagy dipól által kiváltott) nagyobbak, mint az oldott-víz erők, a gyógyszer diffúziója előnyben részesül. Ezért egyes gyógyszereknél a membrán passzív transzportjának sebességkorlátozó lépése a gyógyszer mozgása a membránon keresztül, míg másoknál a korlátozó lépés a vizes rétegen keresztüli diffúzió lesz.

A gyógyszerek permeabilitását és oldhatóságát befolyásoló másik tényező a molekulák ionizációs foka, amelyet a gyógyszer pKa és annak a folyadéknak a pH-ja határoz meg, amelyben feloldódott. [28] Így várható, hogy egy molekula nem ionizált formái, például savas pH alatt gyenge savak vagy lúgos pH mellett gyengébb bázisok jobban felszívódnak a gyomorban, illetve a belekben. Ez a feltételezés a pH-megoszlás hipotézise néven ismert, és bár a gyógyszer oldódására és permeabilitására gyakorolt hatása jól elfogadott, a legtöbb gyógyszer a vékonybélből szívódik fel legjobban a nagy felület következtében. [22]

A passzív diffúzió mellett a megkönnyített és az aktív transzport fontos szerepet játszik számos klinikailag releváns gyógyszer felszívódásában. [29,30] A könnyítő transzporterek segítik az oldott anyag átjutását egy elektrokémiai gradiensen, míg az aktív transzporterek az oldott anyagokat az ellen ilyen gradiens, és általában az energiatermelés mechanizmusaihoz kapcsolódnak. [28] Például egyes rákellenes gyógyszerek (pl. Metotrexát) és a természetes előforduló metabolitok más analógjai, például az amino-penicillinek vagy az amino-cefalosporinok, hordozó-felvételi transzporton mennek keresztül. [31–33] A metformin eloszlása a májban és a vékonybélben a genetikailag módosított egerek vagy kiütések, például az OCT1 (-/-) alacsonyabbak, mint az OCT1 (+/+), ami arra utal, hogy az OCT1 felelős ennek a gyógyszernek a bélfelvételéért. [34] Hasonlóképpen, a májban és a vékonybélben is expresszált hOCT1 fontos szerepet játszik a ranitidin és a famotidin felszívódásában. [35] Egyéb gyógyszereket és azok megfelelő transzportereit az 1. táblázat tartalmazza .

Asztal 1

Aktív szállítóeszközök

TransporterDrugs

Lipid/epesav transzporterek	Zsírsavak, lipofil gyógyszerek (?)
Szerves anionos transzporterek	Szalicilsav, statinok (pl. Szimvasztatin, atorvasztatin), NSAID-ok, fluorokinolonok
Szerves kationos transzporterek	Dopamin, verapamil, cimetidin, famotidin, biguanidok
Nukleozid transzporter	Vírusellenes és rákellenes vegyületek
Béldipeptid transzporter	B-laktámok, ACEI®, trombin inhibitorok
Aminosav-transzporterek	Gabapenti, baklofen
Vitaminszállítók	Valproesav, szalicilsav, metotrexát
P-glikoprotein	Vinkristin, paklitaxel, ciklosporin, ciprofloxacin, vinblasztin

A transzportfehérjék a gasztrointesztinális membránon keresztüli kiáramlási folyamatokban is szerepet játszanak, ami ellensúlyozza a gyógyszer felszívódását és részt vesz a gyógyszerrezisztenciában. Az egyik legszélesebb körben vizsgált fehérje a P-glikoprotein szivattyú (P-gp), amely az ATP-kötő kazetta (ABC) transzporter család tagja. Ez a fehérje valódi gátként szolgál számos fontos és különböző gyógyszer felszívódásában, beleértve a ciklosporint, a takrolimuszt, a szakvinavirt, az indinavirt, a paklitaxelt és a vinblasztint. [36] Aktivitása a bélen keresztül fokozatosan növekszik, és bizonyítékok utalnak arra, hogy a szubsztrát affinitása a bél helyétől függően változhat. [37]