EFECTO DEL CLONIXINATO DE LISINA Y LA INDOMETACINA SOBRE LA ACTIVIDAD DE LA LIPOOXIGENASA Y LA CICLOOXIGENASA DE COLON AISLADO DE PACIENTES CON NEOPLASIAS

ANA FRANCHI1, GUILLERMO DI GIROLAMO2, ANTONIO RAUL DE LOS SANTOS3, MANUEL LUIS MARTI3, MARTHA A.F. GIMENO1

1 Centro de Estudios Farmacológicos y Botánicos (CEFYBO); 2 Segunda Cátedra de Farmacología, 3 Primera Cátedra de Medicina, Hospital de Clínicas José de San Martín, Facultad de Medicina, Universidad de Buenos Aires

Key words: prostaglandins, lysine clonixinate, indomethacin, human colon

Resumen

Las ulceraciones de la mucosa gástrica y colónica producida por los antiinflamatorios no esteroides (AINES) son producidas por la reducción de la síntesis de prostaglandinas (PGs) por inhibición de la ciclooxigenasa. Por otro lado se ha demostrado que los productos de la 5-lipooxigenasa (5-LO) son agentes ulcerogénicos. En algunos casos el uso de AINES se acompaña de una mayor producción de productos de la 5-LO debido a un exceso de sustrato (ácido araquidónico) al estar bloqueada la ciclooxigenasa. Cuando ocurre esto último aumentan los efectos lesivos de los AINES ya que no sólo disminuyen las PGS citoprotectoras, sino que también aumentan los productos de la 5-LO. El objeto de este trabajo, fue estudiar en segmentos de colon aislado de pacientes con neoplasias el efecto del Clonixinato de lisina (CL) y de la indometacina (INDO) sobre la síntesis de PGs e hidroxiácidos (HETEs). Las concentraciones de CL (4 y 6 µg/ml) y de indo (0,035 y 0,35 µg/ml) utilizadas, se corresponden con los valores plasmáticos alcanzados con dosis terapéuticos orales de ambas drogas. Se observó que el CL con ninguna de las dosis utilizadas modificó la producción basal de PGE2. Por el contrario la INDO inhibió significativamente la síntesis de PGE2 con ambas dosis. Llamó la atención que el CL tanto a 4 µg/ml como 6 µg/ml produjo una profunda disminución en la producción de 5-HETE, efecto sólo observado con la concentración más alta de INDO. Este resultado indicaría una probable acción inhibitoria sobre la 5-LO, primera enzima del camino metabólico del ácido araquidónico hacia la formación de HETEs y LTs. Concluimos que el CL en dosis terapéuticas tiene un mecanismo de acción diferente al de los AINES clásicos. Los datos obtenidos en este estudio explicarían la baja incidencia de efectos gastrointestinales lesivos observados con CL.

Abstract

Effect of lysine clonixinate and indomethacin on the lipooxygenase and cyclooxygenase activity of colon isolated from cancer patients. The non-steroidal anti-inflammatory drugs (NSAIDS) induced ulcerations in the gastrointestinal tract are possibly associated with the reduction in prostaglandin (PGs) synthesis due to the inhibition of cyclooxygenase. On the other hand, it has been shown that 5-lipooxygenase products (5-LO) are ulcerogenic agents. In some cases, the utilization of NSAIDS stimulates 5-LO pathway to an excess of arachidonic acid because of cyclooxygenase inhibition. In these cases, the damage produced by NSAIDS is greater, since not only the cytoprotective PGs decrease but also the products of 5-LO are increased. The object of the present paper was to study the effects of lysine clonixinate (LC) and indomethacin (INDO) on PGs and 5-HETE synthesis. The concentrations used of LC (4 and 6 µg/ml) and INDO (0.035 µg/ml and 0.35 µg/ml) correspond to the plasmatic values reached with oral therapeutic doses for both drugs. The results show that in no case did LC reduce the production of PGE2. On the contrary INDO inhibited significantly the synthesis of PGe2. It is interesting to mention that LC 4 and 6 µg/ml inhibited drastically the production of 5-HETE. Only with the higher concentration of INDO did we observe a similar effect. These results may indicate an inhibitory action on 5-LO, the first enzyme in the metabolic pathway of arachidonic acid in the production of HETEs and LTS. We conclude that LC in therapeutic doses has a mechanism of action different from the classical NSAIDS. The data obtained in this study could explain the low incidence in gastrointestinal lesions with LC.

Dirección postal: Dra. Martha F. Gimeno, Centro de Estudios Farmacológicos y Botánicos, CEFYBO, Serrano 669, 1414 Buenos Aires, Argentina. Fax: 54-1-856-2751.

Recibido: 31-X-1997 Aceptado: 15-IV-1998

Las drogas antiinflamatorias no esteroides (AINES) se utilizan en el tratamiento de desórdenes inflamatorios agudos y crónicos. El mecanismo antiinflamatorio de los AINES se basa en la reducción de la síntesis de prostaglandinas (PGs) por la inhibición directa de la ciclooxigenasa, enzima encargada de la producción de PGs1. Pero la inhibición de la producción de PGs en órganos tales como el estómago, el riñón y las plaquetas puede resultar en lesiones gástricas, nefrotoxicidad y aumento en el sangrado.
Las ulceraciones de la mucosa gástrica y colónica, como así también las hemorragias por los AINES, han sido principalmente relacionadas a una disminución de la PGs citoprotectoras, especialmente la PGI2 y la PGE22.
Existe evidencia experimental que algunos leucotrienos (LTs) pueden afectar la mucosa gástrica. La infusión de LTD4 a gatos anestesiados resulta en una disminución de la diferencia del electropotencial transmucosa, que se refleja a una caída de la barrera mucosa y un aumento de la secreción de pepsina3.
Cuando se inhibe la ciclooxigenasa, enzima involucrada en el camino biosintético de las PGs, se puede producir un aumento en los productos de la 5-lipooxigenasa, enzima que sintetiza 5-HPETE, 5-HETE y LTs, debido al exceso de ácido araquidónico, que es sustrato de ambas enzimas. Por lo tanto el efecto lesivo de los AINES sobre la mucosa gástrica y colónica se debería no sólo a la disminución de las PGs citoprotectoras sino también a un aumento de los productos de la vía de la 5-lipooxigenasa, que llevarían al daño en la misma. El clonixinato de lisina (CL) (DorixinaÒ - Laboratorios Roemmers, Buenos Aires) es un AINE con efecto analgésico y antiinflamatorio que ha probado tener excelente tolerabilidad y baja incidencia de efectos adversos4, 5. Estas características sugerirían de un mecanismo de acción distinto al de los AINES clásicos como la indometacina (INDO) (SIGMA Chemical Company).
El objetivo de este trabajo fue estudiar, en segmentos colónicos humanos, el efecto del CL y de la INDO sobre la síntesis de PGs e hidroxiácidos (HETEs). Las concentraciones del CL (4 y 6 µg/ml equivalentes a 4.1 x 10-5M y 6.8 x 10-5M) e INDO (0.035 µg/ml y 0.35 µg/ml equivalentes a 10-7M y 10-6M) utilizadas en este experimento se corresponden con las alcanzadas por dosis terapéuticas orales de ambas drogas. En la figura 1 se grafican los perfiles plasmáticos luego de dosis orales de 125 mg de CL y 50 mg de INDO6-7.
Se trabajó con segmentos colónicos sanos pertenecientes a 30 pacientes que fueron sometidos a hemicolectomía por cáncer de colon n = (20) y poliposis colónica n = (10). En todos los casos se obtuvo el consentimiento por escrito de los pacientes.
Los segmentos colónicos de aproximadamente 5 x 5 mm fueron incubados durante 60 minutos en Krebs Ringer Bicarbonato (KRB) y tratados al azar con CL (4.1 x 10-5M y 6.8 x 10-5M) o indometacina (10-7 y 10-6M). Los controles se incubaron solamente en KRB. En todos los casos el KRB contenía 0.25 µCi de ácido araquidónico 14C y fue gaseado con carbógeno. Para cada determinación se utilizaron aproximadamente 300 mg de tejido. Al finalizar el tiempo de incubación, los tejidos fueron removidos y el medio se utilizó para la medición de PGE2 y 5-HETE, (productos metabólicos de la ciclooxigenasa y lipooxigenasa) de acuerdo a la técnica descripta previamente8.
Los datos obtenidos fueron analizados por el Test de comparaciones múltiples Student Newmann Keuls y las diferencias se consideraron significativas cuando el valor de p fue igual o menor del 5%.
Como puede observarse en la figura 2A el CL agregado al medio de incubación (4.1 x 10-5M y 6.8 x 10-5M) no modificó la PGE2 producida por los controles. Por el contrario, INDO en concentraciones de 10-7M y 10-6M) inhibió significativamente (p £ 0.001) la producción de PGE2, la que se redujo aproximadamente en un 50%.
La figura 2B muestra claramente una profunda inhibición en la producción de 5-HETE cuando los tejidos fueron incubados con las dos concentraciones de CL (4.1 x 10-5M y 6.8 x 10-5M). Por otro lado cuando se agregó al medio INDO en una concentración de 10-7M la producción de 5-HETE no se modificó. Solamente utilizando una concentración de INDO 10 veces mayor se observó una inhibición en la formación del hidroperóxido.
Es conocido que las PGs se sintetizan en todo el tracto gastrointestinal. En la mucosa gástrica humana las PGs más abundantes son las PGE2 y la PGF2a, en menor cantidad se producen PGD2 y PGI29. En el intestino también predominan la PGE2 y la PGF2a que son producidas por las células epiteliales, subepiteliales y las células inmunológicas infiltradas en la lámina propia10. Es ampliamente reconocida la acción citoprotectora y antisecretoria de las PGs11. Por otro lado se ha descripto a los LTS como mediadores de la úlcera gástrica12. Las concentraciones utilizadas de CL como muestra la figura 1 son las que se alcanzan en plasma a dosis terapéuticas, en este trabajo a estas concentraciones inhibieron la conversión del ácido araquidónico a 5-HETE, hecho que muestra una probable acción inhibitoria sobre la 5-lipooxigenasa, primera enzima del camino metabólico de los HETES y LTS. No podemos descartar que la inhibición se deba a una acción a nivel de una proteína fijadora recientemente descubierta que transporta el ácido araquidónico a las lipooxigenasas13.
Existen marcadas diferencias entre varios AINES con respecto a los efectos secundarios en el pulmón, riñón y aparato gastrointestinal. La ciclooxigenasa es la enzima que convierte el ácido araquidónico en PGs y LTs. El descubrimiento de 2 tipos diferentes de ciclooxigenasa (COX I y COX II) permitió interpretar estas diferencias14. La COX I es constitutiva y sintetiza las PGs basales que cumplen por lo general funciones fisiológicas en todos los tejidos. Por el contrario, la COX II es inducida por diversos agentes y es la que sintetiza las PGs responsables de muchos estados patológicos. Se ha demostrado una estrecha relación entre la inducción de COX II y la respuesta inflamatoria. En estudios previos hemos demostrado que el CL inhibe la producción de PGs en animales tratados con LPS (lipopolisacárido) conocido inductor de la COX II, sin modificar la producción basal de PGs (COX I)15. En el presente estudio hemos encontrado que el CL en dosis terapéuticas tiene un mecanismo de acción diferente al de los AINES clásicos, pues no inhibe la formación de PGE2, probablemente porque no afecta la COX I15 e inhibe en forma potente la 5-lipooxigenasa y por consiguiente la síntesis de LTs. Dichas acciones explicarían la baja incidencia de efectos lesivos gastroeintestinales.

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Fig. 1.– Perfiles plasmáticos luego de dosis orales de 125 mg de CL (tomado de referencia 6 con autorización del autor) y 50 mg de INDO (curva construida con los datos publicados en referencia 7) CL: clonixinato de lisina INDO: indometacina.
Fig. 2.– a) Producción de PGE2 por segmentos de colon humano a partir de ácido araquidónico marcado. b) Producción de 5-HETE por segmentos de colon humano a partir de ácido araquidónico marcado. CL: clonixinato de lisina, INDO: indometacina. Cada barra representa la media ± SEM de 10 experimentos independientes. Número entre paréntesis = número de casos.