PL241602B1 - Zastosowanie lidokainy w leczeniu ostrego zapalenia trzustki - Google Patents

Abstract

Wynalazek dotyczy zastosowania lidokainy do leczenia ostrego zapalenia trzustki. W szczególności zastosowano lidokainę w stężeniu 104 µg/ml w postaci lokalnej dotętniczej infuzji w dawce 5 mg/kg masy ciała.

Description

Przedmiotem wynalazku jest zastosowanie lidokainy w leczeniu ostrego zapalenia trzustki.

Ostre zapalenie trzustki jest definiowane jako proces zapalny trzustki. Uszkodzenie komórek pęcherzykowych trzustki prowadzi do wewnątrzkomórkowej aktywacji enzymów, a następnie miejscowej reakcji zapalnej. Przepuszczalność naczyń wraz z rozwojem obrzęku obejmującego miąższ trzustki, zwężenie naczyń krwionośnych z długotrwałą hipoperfuzją trzustki i postępujące niedokrwienie może ostatecznie doprowadzić do martwiczego zapalenia trzustki. Ostre zapalenie trzustki może mieć postać od miejscowej reakcji zapalnej do zespołu ogólnoustrojowej reakcji zapalnej (systemic inflammatory reponse syndrome - SIRS), ostatecznie prowadząc do niewydolności wielonarządowej. Trzustka jest bardzo wrażliwa na niedokrwienie, dlatego zachowanie odpowiedniego przepływu krwi odgrywa bardzo ważną rolę w jej homeostazie i zapobieganiu stanom zapalnym. Ponadto istnieją badania wskazujące, że u pacjentów z hipowolemią i wstrząsem zdiagnozowano subkliniczne zapalenie trzustki. Przeprowadzone badania wskazywały, że zaburzenia mikrokrążenia są początkowymi zdarzeniami w rozwoju ostrego zapalenia trzustki. Ponadto uważa się, że mają one zasadnicze znaczenie w rozwoju ciężkiego i martwiczego zapalenia trzustki i są opisywane jako kluczowe inicjatory zespołu ogólnoustrojowej reakcji zapalnej (SIRS).

Znane jest, na przykład z polskiego opisu patentowego PL228037, zastosowanie kwasu kynureninowego w zapobieganiu lub leczeniu chorób trzustki. Choroby trzustki charakteryzującą się uszkodzeniem miąższu trzustki, któremu towarzyszy upośledzenie czynności wydzielniczej. Kwas kynureninowy działa na receptor GPR35, a ponadto jest antagonistą nikotynowego receptora α7 i receptorów glutaminianergicznych. Kwas kynureninowy i jego sole oraz jego pochodne mogą być użyte do wytworzenia leku stosowanego w zapobieganiu lub leczeniu chorób trzustki przebiegających ze wzrostem objętości trzustki, wakuolizacją, stresem oksydacyjnym, martwicą i uwolnieniem amylazy do krwi.

Z kolei w PL/EP 1809320 ujawniono kompozycję do leczenia niewydolności trzustki, obejmującą lipazę, proteazę i amylazę, w której stosunek lipazy, proteazy i amylazy w wymienionej kompozycji wynosi około 1 : 1 : 0,15 jednostek USP.

Ponadto US2005070472 ujawnia wynalazek, który zapewnia leczenie zapalenia trzustki i łagodzenie związanego z nim bólu za pomocą amyliny, agonistów amyliny i analogów amyliny.

Dodatkowo w US2019216883 ujawniono sposób zastosowania peptydów i ich analogów w leczeniu ostrego zapalenia trzustki. Ujawnione peptydy i analogi mogą znacznie obniżyć podwyższone poziomy amylazy i lipazy we krwi spowodowane ostrym zapaleniem trzustki, zmniejszyć stopień uszkodzenia obserwowanego w histopatologii trzustki spowodowanej zapaleniem trzustki i znacznie obniżyć śmiertelność z powodu ostrego zapalenia trzustki.

Lidokaina jest to organiczny związek chemiczny, pochodna acetanilidu. Lidokaina zarejestrowana jest jako lek miejscowo znieczulający oraz lek antyarytmiczny.

Wynalazek dotyczy nowego zastosowania lidokainy, w szczególności w postaci dogodnej do dotętniczej infuzji, w leczeniu ostrego zapalenia trzustki. Istotą ostrego zapalenia trzustki jest występowanie zaburzeń mikrokrążenia w trzustce, polegających na zwężeniu tętniczek przedwłośniczkowych na wczesnym etapie choroby. Zwężenie naczyń spowodowane jest szeregiem czynników wpływających uszkadzająco na śródbłonek oraz komórki mięśni gładkich naczyń trzustki. Zmniejszona prędkość przepływu krwi sprzyja agregacji leukocytów oraz ich przyleganiu do śródbłonka naczyniowego. Na skutek tego, dochodzi do dalszego zwolnienia i ograniczenia przepływu krwi oraz nasilenia przepuszczalności ściany naczyń dla leukocytów, powodując ich gromadzenie w zrazikach trzustkowych. Powyższe procesy prowadzą do zwiększenia lepkości krwi, powstawania mikrozakrzepów, prowadząc do obrzęku trzustki i miejscowych wynaczynień. Wystąpienie stanu zapalnego trzustki poprzez tworzące się cytokiny, aktywuje procesy wyzwalające powstawanie wolnych rodników tlenowych, które odgrywają ważną rolę w progresji stanu zapalnego trzustki. Wymienione procesy powodują zaostrzenie schorzenia, nierzadko prowadząc poprzez ciężkie zapalenie trzustki do martwiczej postaci choroby. Zastosowanie lidokainy ukierunkowane jest na rozszerzenie łożyska naczyniowego tkanki trzustkowej. Lidokaina podana lokalnie dotętniczo w dawce 5 mg/kg m.c. w wysokim stężeniu wynoszącym co najmniej 104 μg/ml, wykazuje silne działanie rozszerzające naczynia. Dodatkowo działa protekcyjnie na komórki śródbłonka naczyń i komórki mięśni gładkich naczyń, zapobiegając dalszej progresji zmian naczyniowych. Wykazano także, że lidokaina stymuluje wytwarzanie tlenku azotu przez komórki śródbłonka, który jest substancją silnie rozszerzającą naczynia. Miejscowe dotętnicze zastosowanie lidokainy w ostrym zapaleniu

PL 241 602 Β1 trzustki skutkuje znaczącym zwiększeniem przepływu krwi, jednocześnie hamując postęp choroby. Zaburzenia mikrokrążenia, a szczególnie zwężenie naczyń będące pierwotnym czynnikiem zaburzającym przepływ krwi w tkance trzustkowej są kluczowe we wczesnym zapaleniu i progresji do martwiczego zapalenia trzustki. Zatem leczenie ukierunkowane na naczynia, mające na celu przywrócenie odpowiedniego przepływu krwi w mikrokrążeniu trzustki, zmniejsza nasilenie ostrego zapalenia trzustki.

Badania przeprowadzono na grupie dwudziestu 12-tygodniowych samców szczurów albinosów rasy Wistar. Wszystkie zwierzęta przeszły interwencję chirurgiczną ze śródoperacyjną infuzją dotętniczą 0,9% roztworu NaCI w dawce 0.5 ml/kg m.c. w grupie kontrolnej, a w grupie badanej (doświadczalnej) 5 mg/kg m.c. 1% roztworu chlorowodorku lidokainy do pnia trzewnego. Próbki krwi pobierano pięć razy w regularnych odstępach od każdego szczura w celu pomiaru poziomów amylazy i lipazy. Przeprowadzono analizę histopatologiczną trzustki. Szczegóły przedstawiono poniżej.

1% roztwór chlorowodorku lidokainy (stężenie 10⁴ pg/ml) w dawce 5 mg/kg masy ciała podano lokalnie dotętniczo do pnia trzewnego.

Szczury trzymano w znormalizowanych warunkach: temperatura 20-24°C, wilgotność 50-60%, oświetlenie 130-325 luksów, poziom hałasu <30 dB. Wentylacja pomieszczeń do przechowywania zapewniła cyrkulację powietrza z wymianą powietrza 10 razy na godzinę. Warunki środowiskowe były codziennie monitorowane. Szczury trzymano w konwencjonalnych klatkach w grupach dwóch zgodnych osobników. Klatki zaopatrzono w materiały do gniazdowania i wzbogacenia środowiska dostosowane do gatunku. Szczurom dostarczano laboratoryjną karmę dla zwierząt i wodę ad libitum. Przed rozpoczęciem badania zwierzęta poddano 7-dniowej kwarantannie. Po kwarantannie szczury przydzielono losowo do dwóch grup, z których każda składała się z 10 zwierząt: grupy kontrolnej - grupa 1, i grupy badanej, doświadczalnej - grupa 2. Szczury uwzględniono w analizie eksperymentalnej, jeśli spełnione zostały wszystkie następujące warunki: brak nagłej śmierci o niepewnym pochodzeniu w czasie trwania eksperymentu oraz pełna liczba pięciu próbek krwi. W celu indukcji zapalenia trzustki wszystkie dwadzieścia zwierząt po określeniu masy ciała otrzymało podskórnie 20 pg/kg masy ciała ceruleiny co godzinę przez cztery kolejne godziny - łącznie 80 pg/kg masy ciała na zwierzę. Próbki krwi do analiz biochemicznych poziomów amylazy i lipazy zebrano pięć razy w przypadku wszystkich zwierząt z obu grup. Stała dla wszystkich pomiarów, całkowita objętość 0,2 ml krwi została pobrana z żyły odpiszczelowej lub żyły ogonowej. Pierwszą próbkę, M1, pobrano przed wstrzyknięciem ceruleiny, aby określić wartości referencyjne amylazy i lipazy. Druga próbka, M2, została pobrana 6 godzin po ostatnim wstrzyknięciu ceruleiny konkretnemu zwierzęciu, co było jednoznaczne z 10 godziną po rozpoczęciu podawania ceruleiny i jednocześnie bezpośrednio poprzedzało zabieg chirurgiczny. Badania krwi wykonano 1 godzinę - M3, 3 godziny - M4 i 5 godzin - M5 po śródoperacyjnym zastosowaniu regionalnej infuzji dotętniczej odpowiedniego roztworu - NaCI w grupie kontrolnej, a lidokainy w grupie badanej. Podsumowanie procedury pobierania krwi przedstawiono w tabeli 1:

Próbka	Punkt czasowy badań krwi	Cel pobierania próbek
Ml	0	Początkowe poziomy enzymów (wartości referencyjne)
M2	10-ta	Poziom enzymów w punkcie, w którym wywołano już zapalenie trzustki - tuż przed śródoperacyjną infuzją leku
M3	11-ta	Poziomy enzymów 1 godzinę po zabiegu
M4	13-ta	Poziomy enzymów 3 godziny po zabiegu
M5	15-ta	Poziomy enzymów 5 godzin po zabiegu

Tabela 1. Czas pobierania krwi i ich celowość. Punkt „0” wskazuje moment przed podaniem ceruleiny, kiedy pobierano krew w celu ustalenia początkowych poziomów amylazy i lipazy.

Zabiegi chirurgiczne przeprowadzono w znieczuleniu ogólnym. Przygotowane przedoperacyjnie roztwory: 0,9% roztwór NaCI dla grupy kontrolnej i 1% roztwór chlorowodorku lidokainy dla grupy badanej wstrzykiwano powoli do pnia trzewnego poprzez miejscowe nakłucie aorty, dokładnie w obszar rozgałęzienia pnia trzewnego w ciągu około 1 minuty.

Trzustkę każdego szczura utrwalono standardową metodą w 10% roztworze formaliny i zatopiono w blokach parafinowych. Skrawki o grubości 5 pm rutynowo zabarwiono hematoksyliną i eozyną. Badanie histopatologiczne przeprowadził doświadczony patolog, który nie był poinformowany o rozkładzie

PL 241 602 Β1 osobników w każdej grupie i oczekiwanych wynikach w danej grupie. W preparatach histopatologicznych oceniano półilościowo nasilenie martwicy, obrzęku, krwotoku, wakuolizacji i nacieku leukocytarnego, według schematu jaki opisano w poprzednim badaniu. Do oceny nasilenia tych cech zastosowano następującą skalę: 0 - cecha nie została zaobserwowana, brak zmian, 1 - zmiany o małym nasileniu, 2 - zmiany o umiarkowanym nasileniu, 3 - zmiany o dużym nasileniu.

Całkowita liczba 16 szczurów Wistar - grupa kontrolna n = 7 oraz grupa badana n = 9 została ostatecznie uwzględniona w badaniu. Wartości amylazy i lipazy dla obu grup, kontrolnej i badanej, w czasie trwania całego doświadczenia przedstawiono w Tabeli 2 i 3.

	Grupa kontrolna (NaCI)	Grupa badana (Lidokaina)
Numer pomiaru krwi	średnia [U/l]	Odchylenie standardowe [U/l]	średnia [U/l]	Odchylenie standardowe [U/l]
Ml	651,43	83,57	645,56	51,979
M2	39933	15103	49357	5776
M3	17969	4862	18691	3142,2
M4	15974	3219	15311	868
M5	16010	6412	10488	1247,5

Tabela 2. Pomiary wartości amylazy w grupie kontrolnej i badanej przez cały okres przedoperacyjny (M1-M2) i pooperacyjny (M3-M5).

	Grupa kontrolna (NaCI)	Grupa badana (Lidokaina)
Numer pomiaru krwi	Średnia [U/l]	Odchylenie standardowe [U/l]	średnia [U/l]	Odchylenie standardowe [U/l]
Ml	10,29	1,92	9,52	1,273
M2	1860,7	886,38	2090,3	371,54
M3	743,56	217,44	681,21	186,229
M4	605,74	107,49	498,48	109,248
M5	568,31	228,43	262,48	59,486

Tabela 3. Pomiary wartości lipazy w grupie kontrolnej i badanej przez cały okres przedoperacyjny (M1-M2) i pooperacyjny (M3-M5).

Nie stwierdzono istotności statystycznej pomiędzy wyjściowymi poziomami enzymów (M1, wartości referencyjne) między dwiema grupami i poziomami po indukcji zapalenia trzustki (M2) również między dwiema grupami - Tabela 4.

	Grupa kontrolna (NaCI)	Grupa badana (Lidokaina)	Wartość p
	Średnia [U/l]	Odchylenie standardowe [U/l]	Śednia [U/l]	Odchylenie standardowe [U/l]
Amylaza Ml	651,43	83,57	645,56	51,979	0.9182
Lipaza Ml	10,29	1,92	9,52	1,273	0.1416
Amylaza M2	39933	15103	49357	5776	0.2105
Lipaza M2	1860,7	886,3	2090,3	371,54	0.5360
Amylaza M5	16010	6412	10488	1247,5	0.005921
Lipaza M5	568,31	228,43	262,48	59,49	0.001645

Tabela 4. Porównanie poziomów amylazy i lipazy między grupą kontrolną i badaną przed indukcją zapalenia trzustki (M1), gdy wywołano zapalenie trzustki (M2) i w punkcie końcowym leczenia (M5).

PL 241 602 Β1

Różnice w serii M2 - M5 były istotnie statystyczne zarówno w grupie kontrolnej (amylaza p <0,05; lipaza p <0,05), jak i grupie badanej (amylaza p <0,05; lipaza p <0,05), jednak różnice sprawdzone w seriach M3 - M5 ujawniły znamienność tylko w grupie badanej - Tabela 5.

Seria pomiarów	AMYLAZA	LIPAZA
Grupa kontrolna (NaCI))	Grupa badana (Lidokaina)	Grupa kontrolna (NaCI)	Grupa badana (Lidokaina)
Wartość p
M2-M5	0.00197	0.00001	0.00319	0.00001
M3-M5	0.15612	0.00030	0.249655	0.00030
M2-M3	0.006693	0.000000	0.012695	0.000003
M3-M4	0.02982	0.01963	0.080211	0.01963
M4-M5	0.735317	0.00270	0.742494	0.00270

Tabela 5. Analiza statystyczna różnic wewnątrzgrupowych między poziomami obu enzymów w poszczególnych okresach. Wartości M2 - M5 od punktu zapalenia trzustki do końcowego punktu leczenia; Wartości M3 - M5 od pierwszego punktu leczenia do punktu końcowego leczenia; Wartości M2 - M3 od punktu zapalenia trzustki do pierwszego punktu leczenia; Wartości M3 - M4 od pierwszego punktu leczenia do drugiego punktu leczenia;

Wartości M4 - M5 od drugiego punktu leczenia do końcowego punktu leczenia.

Ta obserwacja wskazuje, że istotność uzyskana w seriach M2 - M5 w kontrolach jest spowodowana głównie spadkiem parametrów między M2 a M3. Istotne różnice między M4 i M5 tylko w grupie badanej ujawniają ogólną tendencję spadkową parametrów zapalenia trzustki.

Porównanie międzygrupowe parametrów M5 - Tabela 4 - wykazało istotne różnice zarówno dla amylazy (średnia w grupie kontrolnej 16010 U/l; średnia w grupie badanej 10488 U/l), jak i lipazy (średnia w grupie kontrolnej 568,31 U/l; średnia w grupie badanej 262,48 U/l). Ponadto w grupie kontrolnej nie zaobserwowano istotnych statystycznie różnic między wartościami w pierwszym punkcie leczenia (M3) a uzyskanymi w punkcie końcowym leczenia (M5), jednak różnice te były znamienne w grupie badanej - Tabela 6.

	Grupa kontrolna (NaCI)	Grupa badana (Lidokaina)
	Średnia	Wartość p	Średnia	Wartość p
Amylaza M3	17969	0.498963	18691	0.00270
Amylaza M5	16010	10488
Lipaza M3	743,56	0.249655	681,2	0.00270
Lipaza M5	568,31	262,5

Tabela 6. Porównanie wartości uzyskanych w pierwszym punkcie leczenia (M3) i punkcie końcowym leczenia (M5) w obu grupach dla obu enzymów.

Powyższe wyniki wyraźnie wskazują, że zwierzęta z grupy badanej (lidokaina) zareagowały znacznie lepiej na zastosowane leczenie niż zwierzęta z grupy kontrolnej (NaCI). Spadek poziomu amylazy od indukcji zapalenia trzustki (M2) do końcowego wyniku leczenia (M5) wyniósł 60% w grupie kontrolnej i 79% w grupie badanej. Odpowiednio spadek lipazy wynosił 70% w grupie kontrolnej (NaCI), podczas gdy wynosił on 87% w grupie badanej.

Ponadto analiza histopatologiczna wykazała mniejsze nasilenie martwicy, obrzęku, krwawienia i wakuolizacji w grupie badanej w porównaniu z grupą kontrolną. Jednakże intensywność nacieku leukocytarnego była porównywalna w obu grupach. Wyniki analizy histopatologicznej wszystkich preparatów tkanki trzustkowej z obu grup, przedstawione jako zakresy wartości ocenianych cech, przedstawiono w tabeli 7.

PL 241 602 Β1

Grupa	Martwica	Obrzęk	Krwawienie	Wakuolizacja	Naciek leukocytarny
Grupa kontrolna (n=7)	0-2	0-2	0-3	0-3	0-2
Grupa badana (n=9)	0-1	0-1	0-1	0-1	0-2

Tabela 7. Zakresy wartości nasilenia cech mikroskopowych w preparatach H&E trzustki w grupie kontrolnej i badanej.

Po zastosowaniu lidokainy w grupie badanej uzyskano niższe wartości amylazy i lipazy w porównaniu z grupą kontrolną. Zaobserwowano znacząco niższe poziomy enzymów trzustkowych w punkcie końcowym leczenia. Lokalna dotętnicza infuzja lidokainy do pnia trzewnego znacznie zmniejsza nasilenie zapalenia trzustki. Badanie to potwierdziło, że poprawa perfuzji trzustki odgrywa kluczową rolę w procesie terapeutycznym. Ponadto lidokaina ma działanie przeciwzapalne, a zatem zmniejsza uszkodzenie wywołane przez cytokiny w komórkach śródbłonka i komórkach mięśni gładkich naczyń. Lidokaina indukuje aktywność kanałów KATP, a tym samym działa jako ważny czynnik antyapoptotyczny. Działanie rozszerzające naczynia krwionośne i ochronna funkcja lidokainy w kierunku komórek śródbłonka i mięśni gładkich naczyń sprawia, że stosowanie tego leku jest skutecznym sposobem zapobiegania długotrwałej hipoperfuzji tkanki trzustkowej i następczemu zaostrzeniu zapalenia trzustki.

Poprawa mikrokrążenia trzustki poprzez zastosowanie lidokainy prawdopodobnie spowoduje również, że trzustka będzie bardziej podatna na inne możliwości leczenia, gdyż zastosowane środki terapeutyczne będą miały możliwość osiągnięcia tkanki trzustkowej w wysokim stężeniu.

Claims (4)

1. Lidokaina do zastosowania w leczeniu ostrego zapalenia .trzustki, przy czym lidokaina ma postać odpowiednią do dotętniczej infuzji.

2. Lidokaina według zastrz. 1, znamienna tym, że lidokaina ma stężenie co najmniej 10⁴pg/ml.

3. Lidokaina według zastrz. 1 albo 2, znamienna tym, że lidokaina ma stężenie 10⁴ pg/ml.

4. Lidokaina według jednego z zastrz. 1-3, znamienna tym, że lidokaina podawana jest w dawce 5 mg/kg masy ciała.