my-membran-tasiyicilari

VETERİNER

FARMAKOLOJİ VE

TOKSİKOLOJİDE

MEMBRAN

TAŞIYICILARI

İlaçların Biyolojik Zarlardan

Taşınması

 Pasif Taşınma

 Kolaylaştırılmış Difüzyon

 Aktif Taşınma

 Az yoğundan çok yoğuna taşıma gerçekleşir  Taşıyıcı proteinler ile yapılır

 Taşıyıcı proteinler doyurulabilir

 Taşıyıcı proteinlere yarış söz konusudur

 Aynı proteinle taşınan maddeler arasında etkileşme mg

Aktif taşımada ;



Uniport: B

taşınması başka bir maddeye kenetlenmemişse…

 Voltaj kapılı kanallar (Na+ / K+ kanalları)



Simport (ko-transport):

maddeye kenetlenerek meydana geliyorsa ve bu iki maddenin hareketi aynı yönde ise…

 SGLT2; sodyum glukoz kontranport proteini



Antiport ( kontra-transport ):

bir maddenin hareketi ile beraber, ancak zıt yönde ise

Membran Taşıyıcı Protein Aileleri

ABC Süper Gen Ailesi (ATP-Binding Cassette) ( 7 alt grup )  ABCA (12 üye)  ABCB (11 üye)  ABCC (13 üye)  ABCD (4 üye )  ABCE (1 üye)  ABCF (3 üye)  ABCG (5 üye).

SLC Süper Gen Ailesi

(Solute Carrier Transporter) (43 alt grup)

 SLC22A

( OCT, OCTN, OAT)

 SLC21A (OATP)

 SLC15A (PEPT)

 SLC6A

(GAT, NET, DAT, SERT)

İlaç taşınmasında görevli

ABC taşıyıcı proteinleri ve genel

özellikleri

Taşıyıcı protein Lokalize Olduğu _Doku

Lokalize olduğu membran

yerleşimi Substratları İnhibitörleri

ABCB1 (MDR1/ P-gp) Karaciğer, böbrek, bağırsak, beyin, testis, adrenal bez, uterus, ovaryum Apikal azitromisin, klorotiyazid, siklosporinA, eritromisin, GF120918, ıvermectin, loperamid, rodamin123, vinkristin, verapamil, digoksin, doksorubisin, vinblastin, mitoksantron, topotekan,indinavir kafein, simetidin, kortizol, morfin, digoksin, deksametazon, doksorubisin, ergotamin, eritromisin, pantaprozol, verapamil, vinkristin

ABCB4 (MDR3) Karaciğer Apikal Vinblastin, paklitaksel, digoksin

ABCB11 Karaciğer,

bağırsak Apikal

Vinblastin, siklosporin, rifampisin

ABCC1 (MRP1) Bağırsak beyin böbrek akciğer testis Bazolateral Doksorubisin, vinblastin, vinkristin, etoposid, methotreksat, paklitaksel Siklosporin A, V-104 ABCC2 (MRP2/ CMOAT) Karaciğer Bağırsak böbrek Apikal Cisplatin, doksorubisin, etoposid, vinkristin, metotreksat, indinavir, ritonavir, sakuanavir, arsenik, azitromisin, Kadmiyum, okratoksin A, SN-38, Siklosporin, furosemid, GF120918, okratoksin A, pravastatin, probenesid, vinkristin ABCC3 (MRP3) Bağırsak Böbrek Karaciğer pankreas Plasenta kolon

Bazolateral Doksorubisin, vinkristin, etoposid, methotreksat

ABCC4 (MRP4) Prostat akciğer adrenal bez ovaryum testis Bazolateral ve apikal ( hücre tipine bağlı

olarak) Metotreksat, _adefovir

ABCC5 (MRP5) İskelet kası Kalp beyin Bazolateral Adefovir ABCC6 (MRP6) Böbrek Karaciğer Bazolateral Cisplatin, doksorubisin, etoposid ABCC10 (MRP7) Kalp iskelet kası Dalak karaciğer Belirlenmemiş Doksorubisin, vinblastin, vinkristin, pakliitaksel ABCC11

(MRP8) Göğüs_testis Belirlenmemiş Purin ve primidin nukleotid analogları

ABCC12 (MRP9) Göğüs Testis Beyin Ovaryum iskelet kası Belirlenmemiş Belirlenmemiş ABCG2 (BCRP) Plasenta beyin Apikal Doksorubisin, etoposid, metotreksat, mitoksantron, topotecan, aktinomisinD, simetidin, estrone, progestron, SN-38, testesteron, Siklosporin A, digoksin, deksamethazon, doksorubisin, estrone, fumitremorgin C, novobiosin, omeprozol, pantaprozol, ritonavir,SN-38, topotecan ABCA8 Kalp iskelet kası karaciğer Belirlenmemiş _{Doksorubisin,} digoksin

İlaç taşınmasında görev alan bazı

SLC taşıyıcıları ve genel özellikleri

Taşıyıcı Adı Substratı olan ilaçlar

SLC22A1

(OCT1) Asiklovir, gansiklovir, tetraetilamonyum SLC22A2

(OCT2) Amantadin, memantin, tetraetilamonyum SLC22A3

(OCT3) Simetidin SLC22A4

(OCTN1) Kinidin, pirilamin, verapamil, tetraetilamonyum SLC22A6

SLC22A7

(OAT2) Salisilat, tetrasiklin SLC22A8

(OAT3) P-aminohippurat, metotreksat, valasiklovir SLC15A1

(PEPT1) Sefdinir, enalapril, bestatin,sefiksim SLC21A8,

SLCO1B3 (OATP-8)

Digoksin, metotreksat, rifampisin, bromosulfofitaleyin

SLC21A1 (OATP1) Deksametazon, pravastatin,enaplapril, okratoksinA SLC21A11, SLCO3A1

(OATP-D)

Benzilpenisilin

FARMAKOKİNETİKTE

MEMBRAN TRANSPORT

PROTEİNLERİNİN ROLÜ

Emilimde Membran Taşıyıcıları

 Albendazol, fenbendazol, oksfendazol oral

biyoyararlanımları düşük ilaçlardır

 İbsan enterosit hücre kültürlerinde albendazol

ve oksfendazol’ün BCRP ile hücre dışına çıkarıldığı gösterilmiştir.

 BCRP inhibitörleri kullanılarak bu ilaçların

biyoyararlanımlarının artırılabileceği ve diğer sistem parazitozlarını da tedavi edebilecek

yüksek yararlanım elde edilebileceği belirtilmiştir.

Emilimde Membran Taşıyıcıları

 Paklitaksel (antineoplastik) bir P-gp substratıdır

 _{Paklitaksel’in oral emilimi P-gp inhibitörleri ile}

verildiğinde ARTAR

 Paklitaksel’in tek başına kullanımına göre P-gp

inhibitörleri ile beraber uygulandığında ilacın Cmax’ı

yaklaşık 15 kat daha fazla

Emilimde Membran Taşıyıcıları

 _{Köpeklerde; siklosporin’in oral emilimi hem}

P-gp hem de CYP3A‘nın inhibitörü olan

greyfurt suyu ile beraber kullanıldığında ARTAR

Dağılımda membran taşıyıcıları

 MDR1 knock-out farelerde, deri üzerine uygulanan

ivermektin’in beyin dokusunda kan’a oranla 100 kat

daha fazla bulunduğu ve ölümlere yol açabilen MSS depresyonu oluşturduğu gösterilmiştir.

 _{Normal farelerle} karşılaştırıldığında, P-gp knock- out

farelerde; P-gp substratlarının beyin dokusuna geçişi ARTAR.

 _{P- gp’in kan-beyin bariyerinde anahtar rol oynar.}

286 MDR1 WT DNA Sekans 304 5‘-AAACATGACAGATAGCTT-3‘ 5‘-AAACATGACAGATAGCTT-3‘ 286 MDR1 DNA Sekans 304 5‘-AAACATGAC----AGCTT-3‘ 5‘-AAACATGAC----AGCTT-3‘ 286 MDR1 DNA sekans 304

5‘-AAACATGACAGATAGCTT-3‘ 5‘-AAACATGAC - - - - AGCTT-3‘

Köpeklerde MDR1 Polimorfizmi ve İvermektin Toksisitesi

Ivermektin TOKSİK DEĞİL Ivermektin TOKSİK DEĞİL

MDR1 polimorfizmi ve ivermektin toksisitesi Moleküler mekanizma MDR+ Fenotip Reaksiyon Polipeptid mRNA MDR1

Expession Transport Ivermektin

Ivermektin Efflux edilir (toksik değil)

MDR+

MDR+ _MDR- _MDR- _MDR

-STOP STOP STOP

Gen: MDR1 Membran proteini DNA Ivermektin Efflux edilir (toksik değil) Ivermektin Efflux edilemez (TOKSİK)

BAZI KÖPEK IRKLARINDA

AVERMEKTİNLER

 Bazı Collie ırkı köpeklerle Avustralya, İngiliz

ve Eski İngiliz Çoban Köpekleri, Uzun tüylü Whippet, McNah, Shetland, Silken

Windhund, Wäller ve Beyaz İsviçre Çoban Köpeğinde de bu mutant allel varlığı

gösterilmiştir.

 MDR1 mutant allellere sahip köpeklerde sadece

ivermektin değil diğer önemli P-gp substratı

ilaçların (vincristin, loperamid vb.) kullanımında DİKKATLİ OLUNMALIDIR

Dağılımda membran taşıyıcıları

 _{P-gp’nin inhibitörü olan kinidin ile P-gp’nin} substratı

olan loperamid arasında 8 sağlıklı gönüllüde yapılan etkileşme çalışmalarına göre ;

16 mg loperamide solunum depresyonu YOK 16 mg loperamid + 600 mg kinidin depresyon VAR

 _Opiate’a bağlı solunum depresyonunun nedeni;

kinidini‘in P-gp’i inhibe etmesi sonucu loperamide’in merkezi sinir sistemine girişinin artmasıdır

Dağılımda membran taşıyıcıları

knock-out gebe farelerde, BCRP’nin substratı olan

topotecan’ın fötal penetrasyonunun yaklaşık 2 kat daha arttığı

gözlenmiştir

Dağılımda membran taşıyıcıları

 P-gp knock-out farelerde fötal ivermektin’in

konsantrasyonu normal farelere oranla 10 kat fazla saptanmıştır.

Metabolizmada membran taşıyıcıları

Efluks taşıyıcıları ilaç metabolizmasında her iki yolakta da rol oynar.

Faz 1 tepkimeleri sırasında:

 Rapamisin gibi bazı ilaçlar P-gp ve CYP3A4’ın

substratı olduklarından; birçok ilacın emilimini

engelleyerek biyoyoyararlanımını baskılamada

sinerjistik rol oynar. ( Benet ve ark.,2004)

 P-gp ile CYP3A4 presistemik metabolizmayı ilaçların

bağırsak apikal membranındaki döngüsünün

tekrarlanmasıyla artırabilir. Deksametazon sıçanlarda

barsaklarda bulunan P-gp’yi indükler ve böylece

Metabolizmada membran taşıyıcıları

 Faz 2 tepkimaleri sırasında:

 Faz 2 konjugasyon ürünleri membranlardan sınırlı olarak geçerler

 Sınırlı membran permeabilitesi nedeniyle ilaçların

konjuge formları efluks taşıyıcıları ile safra kanallarına taşınırlar.

 Konjuge metabolitlerin taşınmasında BCRP ve MRP2 rol alır

Buzağılarda loperamid oral moksidektinin,

barsaktan geçiş zamanını azaltır ve moksidektin’in enterohepatik siklusa

uğrama zamanını artırır ve dışkıyla atılımını azaltır. Barsaktan geçiş zamanının uzaması loperamid ve

moksidektin arasındaki P-gp’ne karşı yarışmaya bağlıdır.

Metabolizmada membran taşıyıcıları

 _{Hem P-}gp hem CYP3A substratı

olan ilaçlar  _Dosetaksel  Vincristin  Etoposid  Eritromisin  Itrakanazol  Diltiazem  Verapamil  Talinolol  Siklosporin  Terfanadin

 Hem P-gp hem CYP3A

inhibitörü olan maddeler

 Eritromisin  Ketokanazol  Greyfurt Suyu

Atılımda Membran Taşıyıcıları

 Bir kanser ilacı olan irinotekan HCl (CPT-11)

GI yan etkileri (diare) yaygın bir ilaçtır. IV uygulama sonrası aktif metaboliti SN-38’e

dönüşür. SN-38 glukuronid daha sonra MRP2 ile safrayla atılır.

 Sıçanlarda probenesid ile beraber

kullanıldığında SN-38 ve onun glukoronid

şeklinin MRP2 aracılı safrayla atılımının inhibe edilmesine bağlı olarak SN-38’in etkisine bağlı diyarenin azaldığı gösterilmiştir.

Fonksiyonu, ilaçların sinusoidal membrana alımı- sinusoidal membran dışına atımı ve safra ile kanalikular membrana atımı olan

hepatositlerdeki taşıyıcılar

Atılımda Membran Taşıyıcıları

 Azlosilin, sefaleksin ve siklosporin varlığında

siprofloksasin’in biliyer ve intestinal klerensinin azalması

MRP2‘yi de içeren organik anyon / katyon taşıma

sistemlerindeki yarışma ile açıklanmıştır.

A Proksimal tubullerdeki taşıyıcıların dağılımı B Siklosporin A türevinin (NBD-CSA) ve metotreksat türevinin ( FL-MTX) proksimal tubüllerde taşınması

Atılımda Membran Taşıyıcıları

BCRP (breast cancer resistance protein) knock-out farelerde aflatoksin normal farelere oranla sütle 3.8 kat DAHA AZ atılır

BCRP subsratı bazı ksenobiyotiklerin süt : plazma oranı

Süt/Plazma Normal (N) Süt/Plazma Knock-out (K) N/K oranı Simetidin 13,7 2,3 6 Nitrofurantoin 45,7 0,6 76,2 Aflatoksin 0,7 0,2 3.8

Atılımda Membran Taşıyıcıları

 Veteriner florokinolon enrofloksasinin BCRP

substratı olduğu ve BCRP proteini inhibitörü olan flavonoidlerle birlikte koyunlara

uygulandığında; sütteki konsantrasyonunun azaldığı belirtilmiştir

.

Atılımda Membran Taşıyıcıları

 İnsan barsak hücre kültürlerinde DON

(Deoksinivalenol) ve Nivalenol’ün P-gp ve MRP2’nin substratı bulunmuştur.

 Bu etkileşimle Nivalenol ve Deoksinivalenol

oral yolla alındığında az oranda emilebileceği ve ana atılım yolunun dışkı olduğu

 BULGULARIN ÇOĞU DENEYSELDİR

 HALİHAZIRDA TRANSPORT

PROTEİNLERİNİ İNHİBE EDEN İKİ YENİ MOLEKÜL (Valspodar) FAZ II

AŞAMASINDADIR

 BU MOLEKÜLLER KANSER İLAÇLARININ

HÜCRE İÇİ PENETRASYONUNU

DOLAYISYLA KEMOTERAPİ ETKİNLİĞİNİ ARTIRIRLAR

Farmakolojide Membran Taşıyıcıları;

 Klinik farmakoloji açısından;

SUBSTRAT VE İNHİBİTÖRLER BİRLİKTE KULLANILDIĞINDA önemli farmakokinetik etkileşmeler oluşabilir.

 Veteriner Halk Sağlığı açısından;

GELECEKTE bu proteinlerin SPESİFİK İNHİBİTÖRLERİ KULLANILARAK veteriner ilaçlarının bekleme zamanları

kısaltılabilecek veya zehirlerin sütle atılımı düzenlenebilecektir.