W dobie rosnącej troski o dobrostan zwierząt oraz potrzeby minimalizowania działań niepożądanych leków, szczególnie w intensywnych systemach produkcji, koksyby – selektywne inhibitory COX-2 należące do trzeciej generacji niesteroidowych leków przeciwzapalnych – zyskują coraz większe znaczenie w weterynarii. Artykuł prezentuje wyniki badań farmakokinetycznych prowadzonych przez naukowców Wydziału Medycyny Weterynaryjnej, wskazując na potencjał wymienionych leków w bezpieczniejszym i skuteczniejszym leczeniu bólu oraz stanów zapalnych u owiec i kóz.

Koksyby – 3 generacja niesteroidowych leków przeciwzapalnych
Niesteroidowe leki przeciwzapalne (NLPZ) są stosowane w leczeniu bólu, gorączki i stanów zapalnych w różnych chorobach. Chociaż właściwości NLPZ mogą się nieznacznie różnić między klasami i generacjami tych leków, ich główny mechanizm działania polega na hamowaniu cyklooksygenazy (COX) w różnych narządach. COX to enzym przekształcający kwas arachidonowy (AA) w prostanoidy, będące istotnymi mediatorami biologicznymi, takimi jak prostaglandyny (PG) i tromboksany (TX). W 1990 roku, dwie dekady po odkryciu COX, wykazano, że enzym ten występuje w dwóch izoformach: COX-1 i COX-2. W skrócie, COX-1 to enzym konstytutywny obecny w wielu narządach w warunkach fizjologicznych, natomiast COX-2 jest enzymem indukowanym w trakcie procesów zapalnych. Dodatkowo, w 2002 roku odkryto trzecią izoformę – COX-3, jednak jej znaczenie kliniczne nadal nie zostało w pełni poznane.
Ogólnie uważa się, że COX-1 odgrywa korzystną rolę w utrzymaniu homeostazy organizmu, m.in. w utrzymaniu integralności nabłonka śluzówki, dlatego jego zahamowanie może prowadzić do powstawania wrzodów żołądka. Selektywne hamowanie COX-2 może natomiast zmniejszyć produkcję prostanoidów takich jak PGE2 i PGI2, które biorą udział głównie w procesach zapalnych i patologicznych, a także zmniejszyć odczuwanie bólu. Z tego względu wiele badań klinicznych z użyciem NLPZ skupia się na selektywnym hamowaniu enzymu COX-2, co pozwala na ograniczenie działań niepożądanych wynikających z blokowania COX-1.
Koksyby to podklasa NLPZ charakteryzująca się obniżonym blokowaniem COX-1. Centrum aktywne COX-1 jest mniejsze niż w przypadku COX-2. Objętościowa struktura koksybów ogranicza ich zdolność do hamowania COX-1, natomiast pozwala na pełne zahamowanie szlaku COX-2. Klasyfikacja NLPZ uwzględnia selektywność wobec COX-2, określając leki jako: selektywne, specyficzne lub preferencyjne względem COX-2. Selektywność ta oceniana jest na podstawie stosunku wartości IC50 (stężenie hamujące o 50%) dla COX-1 do COX-2.
W medycynie ludzkiej wprowadzono kilka koksybów. Pierwsze były rofekoksyb i celekoksyb, zaliczane do generacji pierwszej. Nowsze substancje czynne, takie jak waldekoksyb, parekoksyb, etorikoksyb i lumirakoksyb, sklasyfikowano jako drugą generację – cechującą się większą selektywnością względem COX-2. W weterynarii wprowadzono: derakoksyb (2002), firokoksyb (2007), mawakoksyb (2008), robenakoksyb (2009) natomiast w 2011 roku cimicoksyb, który również trafił na rynek weterynaryjny, choć wcześniej stosowany był w medycynie ludzkiej (Emmerich, 2012). Ostatnie zarejestrowane do medycyny ludzkiej to witakoksyb (2016) oraz enflikoksyb (2021).
Stosowanie koksybów u małych przeżuwaczy
Obecnie rośnie zainteresowanie dobrostanem zwierząt. Tendencje te stanowią impuls do opracowywania skuteczniejszych i nowatorskich terapii weterynaryjnych. Mając na uwadze główne ograniczenie stosowania leków przeciwbólowych należących do NLPZ jakim jest duże prawdopodobieństwo wystąpienia nadżerek górnego odcinka przewodu pokarmowego w terapii bólu zwłaszcza długoterminowej, wybór selektywnych inhibitorów COX-2 wydaje się być priorytetem zwłaszcza u gatunków szczególnie narażonych na powstawanie takich zmian.
W nowoczesnych, intensywnych systemach chowu zwierząt istnieje ogromna presja, by maksymalizować produkcję mięsa lub mleka w celu zaspokojenia popytu rynkowego przy jednoczesnym osiągnięciu optymalnej rentowności. Jednak stosowanie diet o wysokiej zawartości skrobi, mających zaspokajać potrzeby metaboliczne zwierząt, może zwiększać podatność na zaburzenia żołądkowo-jelitowe. Wśród tych schorzeń szczególnie niepokojące są wrzody trawieńca, ponieważ mogą one znacząco wpływać na zdrowie i wydajność zwierząt.
Owrzodzenia trawieńca definiowane są jako lokalny proces autotrawienia śluzówki. Jednakże etiologia jest nadal niejasna. Prawdopodobnie rozwija się pod wpływem kwaśnej aktywności peptycznej lub jest wynikiem warunków fizjologicznych, w których śluzówka nie może przeciwstawić się destrukcyjnemu działaniu soku żołądkowego, ponieważ równowaga między procesami ochronnymi i destrukcyjnymi jest zaburzona.
Zmiany te wynikają z zaburzenia równowagi między mechanizmami obronnymi błony śluzowej trawieńca a działaniem czynników uszkadzających, takich jak urazy mechaniczne (obecność czynników ściernych, takich jak błonnik, geoosady i trichobezoary), nadkwaśność związana z dietą bogatą w łatwo przyswajalne węglowodany, stres, zaburzenia mikrobiologiczne w przewodzie pokarmowym (przerost flory bakteryjnej) oraz stosowanie niesteroidowych leków przeciwzapalnych. Ponadto do czynników sprzyjających powstawaniu wrzodów zalicza się wiek, warunki atmosferyczne, system utrzymania a także niedobory minerałów.
Jednakże różnice międzygatunkowe, takie jak wrażliwość i farmakokinetyka leków, mogą prowadzić do nieprzewidzianych efektów, jeśli leki te stosowane są bez zrozumienia ich działania u docelowego gatunku. Przeżuwacze mogą być bowiem bardziej wrażliwe na koksyby niż inne gatunki z powodu różnic w metabolizmie, wchłanianiu i krążeniu wątrobowo-jelitowym.

Z tych powodów znajomość właściwości farmakologicznych, farmakokinetycznych/farmakodynamicznych (losy leków od wchłaniania do wydalania) oraz profilu bezpieczeństwa każdego leku jest kluczowa dla prawidłowego stosowania koksybów w weterynarii.
Zastosowanie derakoksybu i robenakoksybu u małych przeżuwaczy z punktu widzenia farmakokinetyki
Derakoksyb był pierwszym przedstawicielem selektywnych inhibitorów COX-2 zatwierdzonym do stosowania w medycynie weterynaryjnej. Został wprowadzony do terapii psów w 2002 roku jako nowoczesna alternatywa dla klasycznych NLPZ, których działanie niepożądane – szczególnie w zakresie przewodu pokarmowego i nerek – stanowiło istotne ograniczenie ich stosowania.
Derakoksyb należy do grupy diarilowych heterocykli i wykazuje czasowo zależne, pseudo-nieodwracalne hamowanie izoenzymu COX-2, co przekłada się na jego przeciwzapalne, przeciwbólowe i przeciwgorączkowe właściwości. Wprowadzenie tego leku do praktyki weterynaryjnej otworzyło nowy rozdział w bezpieczniejszym leczeniu bólu i stanów zapalnych u zwierząt towarzyszących.
Początkowo derakoksyb został zatwierdzony do krótkoterminowego leczenia bólu pooperacyjnego po zabiegach ortopedycznych w dawce 3–4 mg/kg doustnie raz dziennie przez maksymalnie 7 dni. W 2003 roku rozszerzono jego wskazania na przewlekłe stosowanie, zatwierdzając dawkę 1–2 mg/kg doustnie raz dziennie w terapii bólu związanego ze zmianami zwyrodnieniowymi stawów.
W badaniach in vitro przeprowadzonych z użyciem testu na pełnej krwi psów, derakoksyb wykazywał wysoki stopień selektywności wobec COX-2. Współczynnik IC₅₀ (COX-1:COX-2) wynosił 48,5, co lokuje go wyżej pod względem selektywności niż inne NPLZ jak meloksykam (7,3) i nimesulid (29,2), choć niżej niż robenakoksyb (128,8). Analogiczne badania przeprowadzone u kotów również potwierdziły przewagę robenakoksybu (32,2) nad meloksykamem (2,7) oraz diklofenakiem (3,9), wskazując na wyraźną różnicę w selektywności w zależności od cząsteczki oraz gatunku zwierzęcia.
Profil farmakokinetyczny derakoksybu różni się znacząco w zależności od gatunku. U psów okres półtrwania (czas, w którym stężenie leku zmniejsza się o połowę) po podaniu doustnym wynosi ok. 3 godzin, natomiast u kotów i koni jest istotnie dłuższy – odpowiednio 7,9 h i 12 h. Sugeruje się, że różnice te mogą wynikać z niższej aktywności enzymów wątrobowych odpowiedzialnych za metabolizm leku u kotów i koni, co prowadzi do łatwiejszego ich nasycenia oraz wydłużenia okresu eliminacji.
W badaniu przeprowadzonym w naszej Katedrze na owcach i kozach, którym podano jednorazowo 150 mg derakoksybu doustnie, zaobserwowano bardzo zbliżony profil farmakokinetyczny (Ryc.3). Okres półtrwania wynosił średnio 16,66 h u owiec oraz 22,86 h u kóz, co wskazuje na znacznie wolniejsze tempo eliminacji leku w porównaniu do psów, a także dłuższy czas ekspozycji na substancję czynną.
Warto podkreślić dużą zmienność międzyosobniczą w zakresie okresu półtrwania leku u badanych małych przeżuwaczy, mimo że wszystkie osobniki były w tym samym wieku i tej samej płci. Zjawisko to jest zgodne z wcześniejszymi obserwacjami u innych gatunków, takich jak psy i koty, i może być związane z indywidualnymi różnicami w metabolizmie wątrobowym. U gęsi, u których okres półtrwania wynosił 6,3 godziny, farmakokinetyka również różniła się istotnie od przeżuwaczy, co może wynikać z odmiennych warunków trawiennych, takich jak pH żołądka, czas pasażu jelitowego i miejsce wchłaniania.
W odniesieniu do badań skuteczności przeciwbólowej in vitro z użyciem psiej krwi gdzie wykazano, że derakoksyb osiąga 50% inhibicji COX-2 (IC₅₀) przy stężeniu 0,16 μg/mL, a 80% (IC₈₀) przy stężeniu 0,39 μg/mL. W naszym modelu owiec i kóz poziom leku utrzymywał się powyżej wartości IC₅₀ przez co najmniej 10 godzin, choć nie osiągał wartości IC₈₀. Sugeruje to, że zastosowana dawka może być wystarczająca do częściowego działania terapeutycznego, jednak dla pełnej skuteczności może być konieczna optymalizacja dawkowania.

.
Robenakoksyb jest selektywnym COX-2, opracowanym wyłącznie do stosowania w medycynie weterynaryjnej. Jako jedyny koksyb zatwierdzony dla kotów, dostępny jest zarówno w formie tabletek, jak i iniekcji. Zastosowanie tego leku w leczeniu bólu ostrego i przewlekłego u psów oraz kotów stanowi istotny krok w kierunku poprawy bezpieczeństwa terapii przeciwzapalnej u zwierząt towarzyszących.
W badaniu in vitro z wykorzystaniem pełnej krwi psa, robenakoksyb wykazywał najwyższy stopień selektywności wobec COX-2 spośród analizowanych niesteroidowych leków przeciwzapalnych. Stosunek IC₅₀ (COX-1:COX-2) wynosił 128,8, podczas gdy dla innych NLPZ jak: derakoksybu, nimesulidu i meloksykamu wartości te wynosiły odpowiednio 48,5, 29,2 i 7,3. U kotów również potwierdzono wyraźnie wyższy poziom selektywności (32,2) w porównaniu do diklofenaku (3,9) oraz meloksykamu (2,7), co może częściowo tłumaczyć korzystny profil bezpieczeństwa tego leku u przedstawicieli tego gatunku.
Robenakoksyb wykazuje dobrą biodostępność (część substancji czynnej, która z podanej dawki dostaje się do krążenia ogólnego oraz szybkość tego procesu) u psów po podaniu doustnym (84%) i podskórnym (88%). Mimo krótkiego okresu półtrwania we krwi (około 1 godziny), utrzymuje się on dłużej w zapalnie zmienionych tkankach, co wynika m.in. z jego słabo kwasowego charakteru oraz wysokiego stopnia wiązania z białkami osocza. W środowisku zapalnym, w którym dochodzi do obniżenia pH oraz wzrostu perfuzji, obserwuje się sprzyjającą akumulację leku – zjawisko określane jako „pułapka jonowa” (ion-trapping), zwiększające stężenie leku wewnątrz komórek i wydłużające jego działanie miejscowe.
W kontrolowanych badaniach klinicznych wykazano, że u psów robenakoksyb był równie skuteczny co meloksykam w redukcji bólu i stanu zapalnego w okresie okołooperacyjnym. W przypadku kotów, podskórne podanie dawki 2 mg/kg po owariohisterektomii zapewniało skuteczniejsze działanie przeciwbólowe przez okres do 24 godzin w porównaniu do buprenorfiny.
Robenakoksyb charakteryzuje się szerokim marginesem bezpieczeństwa zarówno u psów, jak i u kotów. U młodych kotów nie obserwowano działań niepożądanych nawet po podaniu dawek do 10 mg/kg dziennie przez 28 dni oraz 20 mg/kg przez 42 dni. U psów tolerowano dawki rzędu 40 mg/kg dziennie przez miesiąc oraz 10 mg/kg przez pół roku bez istotnych efektów toksycznych. Tak korzystny profil bezpieczeństwa przypisuje się wysokiej selektywności wobec COX-2, szybkiemu klirensowi ogólnoustrojowemu oraz zdolności do długotrwałej obecności leku w ogniskach zapalnych.
W badaniach przeprowadzonych w naszej Katedrze oceniono farmakokinetykę robenakoksybu u kóz i owiec po jednorazowym podaniu dożylnym (IV, 2 mg/kg) oraz pozanaczyniowym – podskórnym (SC) i doustnym (PO), w dawkach 4 mg/kg.
U kóz stężenia leku w osoczu były wykrywalne do 2 godzin po podaniu IV oraz do 6 godzin po podaniu SC i PO (Ryc.4). Obie drogi pozanaczyniowe wykazały klasyczny efekt flip-flop – wchłanianie było wolniejsze niż eliminacja. Biodostępność wynosiła 98% (po podaniu SC) i 91% (po podaniu PO), przy objętości dystrybucji 246 ml/kg i klirensie 522 ml/h/kg. Maksymalne stężenia osiągano odpowiednio po 1,33 h (SC; 2,34 µg/ml) i 0,51 h (PO; 3,34 µg/ml).

.
W przypadku owiec, po IV okres półtrwania końcowej fazy eliminacji wynosił 2,64 h, objętość dystrybucji 0,077 l/kg, a klirens całkowity 0,056 l/h/kg. Po podaniu SC i PO średnie maksymalne stężenia wynosiły odpowiednio 7,04 i 3,01 µg/ml (Ryc.5). Biodostępność tych dróg była niższa niż u kóz: 45,98% (SC) i 16,58% (PO).

.
Podsumowując, wyniki dotyczące podania dożylnego sugerują, że robenakoksyb może nie być optymalnym wyborem terapeutycznym u kóz z uwagi na krótki biologiczny okres półtrwania. Alternatywne drogi podania, takie jak podskórna (SC) oraz doustna (PO), wydają się być bardziej odpowiednie. Pomimo obserwowanego krótkiego okresu półtrwania u innych gatunków, doniesienia o przedłużonym czasie utrzymywania się robenakoksybu w tkankach obwodowych zajętych procesem zapalnym, wspierają zasadność stosowania schematu dawkowania raz na dobę. W przypadku natomiast owiec, na podstawie zaobserwowanych wyników, droga podskórna w dawce 4 mg/kg wydaje się być najlepszym wyborem pod względem biodostępności w porównaniu z pojedynczym podaniem PO.
Koksyby oferują weterynarii nowe możliwości leczenia stanów zapalnych i bólu przy jednoczesnym ograniczeniu skutków ubocznych typowych dla starszych preparatów. Dzięki selektywnemu hamowaniu COX-2 omijają one pułapkę działań niepożądanych w tym wrzodów przewodu pokarmowego, która czyha przy nieselektywnym tłumieniu COX-1. W świetle badań, zarówno derakoksyb, jak i robenakoksyb wykazują obiecujący profil farmakokinetyczny u małych przeżuwaczy – z długim okresem półtrwania, umiarkowaną biodostępnością i selektywnością względem COX-2, która może zrewolucjonizować podejście do analgezji w tej grupie zwierząt. Jednakże, przeprowadzone badania wskazują na różnice w farmakokinetyce badanych koksybów, u owiec i kóz, co podkreśla potrzebę indywidualnego podejścia do terapii w zależności od gatunku. Pomimo obiecujących wyników, konieczne są dalsze badania, aby lepiej zrozumieć mechanizmy działania oraz bezpieczeństwo stosowania tych leków u małych przeżuwaczy.
ul. Akademicka 13, 20-950 Lublin
NIP 712 010 37 75
REGON 000001896
e-Doręczenia: AE:PL-92700-40162-VCRBJ-25
ePUAP: /UP-Lublin/SkrytkaESP
Uniwersytet Przyrodniczy w Lublinie w swoich serwisach stosuje pliki cookies (tzw. „ciasteczka”) m.in. w celu ulepszania treści, czy zbierania danych dotyczących ruchu na stronie. Każdy użytkownik może sam decydować o tym, czy dopuszcza pliki cookies, ustawiając odpowiednio swoją przeglądarkę. Aby wyłączyć pliki cookies na stronie up.lublin.pl, kliknij „Nie wyrażam zgody”. Więcej informacji na ten temat na naszej stronie „Pliki Cookies”.
Skonfiguruj zgody
Niezbędne pliki cookie umożliwiają podstawowe funkcje i są konieczne do prawidłowego działania witryny.
Google Tag Manager upraszcza zarządzanie tagami marketingowymi w witrynie bez konieczności wprowadzania zmian w kodzie.
Polityka prywatności: business.safety.google (opens in a new window)
Te pliki cookie służą do obsługi funkcji logowania w tej witrynie
Pliki cookie służące do celów statystycznych gromadzą informacje w sposób anonimowy. Informacje te pomagają nam zrozumieć, w jaki sposób odwiedzający korzystają z naszej witryny.
Google Analytics to zaawansowane narzędzie, które śledzi i analizuje ruch w witrynie.
Polityka prywatności: business.safety.google (opens in a new window)
Pliki cookie służące do celów marketingowych są wykorzystywane do śledzenia użytkowników odwiedzających witryny internetowe. Ich celem jest wyświetlanie reklam, które są istotne i interesujące dla poszczególnych użytkowników.
Facebook Pixel to narzędzie analityczne, które śledzi ruch w witrynie internetowej i sporządza na jego temat raporty.
Polityka prywatności: www.facebook.com (opens in a new window)
Więcej informacji na temat plików cookie znajduje się na stronie „Pliki Cookies”