The Role of Cytochrome P450 3A Inducers and Inhibitors in the Metabolism and the Effects of Oxycodone

Oxycodone is an opioid used in the treatment of moderate or severe pain. It is principally metabolized in the liver by cytochrome P450 3A (CYP3A) enzymes whereas approximately 10% is metabolized by CYP2D6. Little is known about the interactions between oxycodone and other drugs, herbals and nutritional substances. In this work the effects of CYP3A inducers rifampicin and St. John’s wort and CYP3A inhibitors voriconazole, grapefruit juice, ritonavir and lopinavir/ritonavir were investigated on the pharmacokinetics and pharmacodynamics of oxycodone. All studies were randomized, balanced, placebo-controlled crossover clinical studies in healthy volunteers. The plasma concentrations of oxycodone and its metabolites were determined for 48 hours and pharmacodynamic parameters were recorded for 12 hours in each study. Pharmacokinetic parameters were calculated by noncompartmental methods. Rifampicin decreased the plasma concentrations, analgesic effects, and oral bioavailability of oral oxycodone. St. John’s wort reduced the concentrations of oxycodone and diminished the self-reported drug effect. Voriconazole increased the exposure to oral oxycodone by 3.6-fold whereas grapefruit juice, which inhibits predominantly the intestinal CYP3A, elevated the mean concentrations of oxycodone by 1.7-fold. Ritonavir and lopinavir/ritonavir increased the mean AUC of oxycodone by 3.0- and 2.6-fold, respectively, and prolonged its elimination half-life. In spite of increased oxycodone plasma concentrations during concomitant administration of CYP3A inhibitors, the analgesic effects were not increased. These studies show that the induction or inhibition of CYP3A alters the pharmacokinetics and pharmacologic effects of oxycodone. The exposure to oxycodone decreased after induction and increased after inhibition of CYP3A. As a conclusion, the clinicians should avoid concomitant administration of CYP3A inducers or inhibitors and oral oxycodone. If this is not possible, they should be prepared to interactions leading to impaired analgesia after CYP3A inducers or increased adverse effects after CYP3A inhibitors and oral oxycodone.

Effects of cytochrome P450 enzyme inhibitors and inducers on the metabolism of S-ketamine

The human body eliminates foreign compounds primarily by metabolizing them to hydrophilic forms to facilitate effective excretion through the kidneys. Cytochrome P450 (CYP) enzymes in the liver and intestine contribute to the metabolism of many drugs. Pharmacokinetic drugdrug interactions occur if the activity of CYPs are inhibited or induced by another drug. Prescribing multiple drugs to the improve effectiveness of therapy or to treat coexisting diseases is a common practice in clinical medicine. Polypharmacy predisposes patients to adverse effects because of the profound unpredictability in CYP enzymatic-mediated drug metabolism. S-ketamine is a phencyclidine derivative which functions as an antagonist of the N-methyl-Daspartate (NMDA) receptor in the central nervous system. It is a unique anaesthetic producing “dissociative anaesthesia” in high doses and analgesia in low doses. Studies with human liver microsomes suggest that ketamine is metabolized primarily via CYP3A4 and CYP2B6 enzymes. In this thesis, in healthy volunteers, randomized and controlled cross-over studies were conducted to investigate the effects of different CYP inducers and inhibitors on the pharmacokinetics and pharmacodynamics of oral and intravenous S-ketamine. The plasma concentrations of ketamine and its metabolite, norketamine, were determined at different timepoints over a 24 hour period. Other pharmacodynamic variables were examined for 12 hours. Results of these studies showed that the inhibition of the CYP3A4 pathway by clarithromycin or grapefruit juice increased the exposure to oral S-ketamine by 2.6- and 3.0-fold. Unexpectedly, CYP3A4 inhibition by itraconazole caused no significant alterations in the plasma concentrations of oral S-ketamine. CYP3A4 induction by St. John´s wort or rifampicin decreased profoundly the concentrations of oral S-ketamine. However, after rifampicin, there were no significant differences in the plasma concentrations of S-ketamine when it was administered intravenously. This demonstrated that rifampicin inhibited the metabolism of Sketamine at the intestinal level. When CYP2B6 was inhibited by ticlopidine, there was a 2.4- fold increase in the exposure of S-ketamine. These studies demonstrated that low dose oral Sketamine is metabolized both via CYP3A4 and CYP2B6 pathways. The concomitant use of drugs that affect CYP3A4 or CYP2B6, during oral S-ketamine treatment, may cause clinically significant drug-drug interactions.

Metformin in gestational diabetes mellitus

METFORMIININ KÄYTTÖ RASKAUSDIABETEKSESSA Raskausdiabeteksella tarkoitetaan sokeriaineenvaihdunnan häiriötä, joka todetaan ensimmäisen kerran raskauden aikana. Hoidolla voidaan vähentää raskausdiabetekseen liittyviä äidin ja vastasyntyneen haittoja. Lääkitystä tarvitaan, jos ruokavaliohoidolla ei saavuteta hyvää sokeritasapainoa. Perinteisesti lääkityksenä on käytetty insuliinia, mutta metformii¬nin käyttöä insuliinin vaihtoehtona on ehdotettu. Metformiini läpäisee istukan, mutta sen läpäisymekanismi ei ole selvillä. Tämän tutkimuskokonaisuuden pääasiallisin tarkoitus oli verrata metformiinin tehokkuutta ja turvallisuutta insuliiniin raskausdiabeteksen hoidossa selvittämällä lääkkeen vaiku¬tusta äitiin ja vastasyntyneeseen. Lisäksi haluttiin tutkia, mitkä tekijät ennustavat insulii¬nin tarvetta metformiinin lisänä, jotta saavutettaisiin hyvä sokeritasapaino. Metformiinin annoksen vaikutus äitiin ja vastasyntyneeseen arvioitiin mittaamalla metformiinin pitoisuus äidistä, ja sikiön puolelta napanuoran veressä. Tässä tutkimuksessa selvitettiin myös aktiivisen kuljetusproteiinin (OCT) merkitystä metformiinin kulkeutumiseen istukan läpi perfusiomalla istukkaa ex vivo . Ex vivo istukkaperfuusiotutkimuksen tulokset viittasivat siihen, että OCT-kuljetusproteiinilla ei ollut todennäköisesti merkittävää osuutta metformiinin kulkeutumisessa istukan läpi. Metformiinin pitoisuusmittaukset synnytyksen yhteydessä osoittivat metformiinin siirtyvän sikiöön istukan läpi suuressa määrin (96 %) kertymättä kuitenkaan sikiön verenkiertoon. Metformiinin pitoisuudella ei ollut vaikutusta vastasyntyneen hyvinvointiin. Maksi¬maalisella metformiinin annostuksella ja korkealla metformiinipitoisuudella todettiin olevan suotuisa vaikutus äidin painon nousuun raskauden aikana. Insuliiniin verrattuna metformiini ei lisännyt äidin, sikiön tai vastasyntyneen haittatapahtumia, eikä sillä ollut vaikutusta synnytystapaan. Sokeritasapaino insuliini- ja metformiinilääkityksen aikana oli yhtäläinen arvioitaessa sitä HbA1c- ja fruktosamiinimittauksilla, mutta 21 % metformiinin käyttäjistä tarvitsi lisäksi insuliinia hyvän sokeritasapainon saavuttamiseksi. Tutkimuksesssa todettiin, että mitä iäkkäämpi äiti oli, mitä varhaisemmassa raskauden vaiheessa sokerirasitus oli tehty ja lääkitys aloitettu, ja mitä korkeammat HbA1c ja fruktosamiinipitoisuudet olivat, sitä suuremmalla todennäköisyydellä metformiinin lisänä tarvittiin insuliinia.

Parents as Pain Killers in the Pain Management of Preterm Infants

Vanhemmat keskoslasten kivun lievittäjinä Tutkimuksen tarkoituksena oli kehittää uusi kivunlievitysmenetelmä, Vanhempien käsikapalo, keskoslasten kivunhoitoon vastasyntyneiden teho-osastolla. Vanhempien käsikapalon tehokkuutta verrattiin kahdessa satunnaistetussa kontrolloidussa crossover-tutkimusasetelmassa ei-lääkkeelliseen näyttöön perustuvaan hoitoon (P.O. glukoosiliuos), lääkkeelliseen menetelmään (I.V. oksikodoni) ja lumeeseen (P.O. vesi) tai kontrolli hoitoon kantapääpiston ja hengitysteiden imemisen aikana. Lisäksi mitattiin kivunhoidon lyhytaikaisia sivuvaikutuksia (hapetuksen- ja pulssinlasku) ja pidempiaikaisia vaikutuksia uneen. Tutkittujen lasten ikä oli 28 raskausviikkoa (n = 20) ja 28 1/7 (n = 20). Toimenpidekipua arvioitiin Premature Infant Pain Profile (PIPP) -kipumittarilla. Interventioiden jälkeen unen rakenne analysoitiin 13 tunnin polysomnografia-rekisteröinneistä. Viimeisessä vaiheessa haastateltiin äitejä (n = 23), jotka olivat käyttäneet vanhempien käsikapaloa 2–4 viikkoa vastasyntyneiden teho-osastolla, strukturoidulla the Clinical Interview for Parents of High-Risk Infants -haastattelulla, johon oli lisätty kysymyksiä lapsen kivunhoidosta. Kantapääpiston aikana PIPP–pisteet olivat merkitsevästi matalampia P.O. glukoosiliuoksella (ka 4,85 ± 1,73, p ≤ 0,001) ja vanhempien käsikapalolla (ka 5,20 ± 1,70, p = 0,004) verrattuna lumeeseen (ka 7,05 ± 2,16). Hengitysteiden imemisen yhteydessä PIPP–pisteet olivat matalampia P.O. glukoosiliuoksella (ka 11,05 ± 2,31, p = 0,014) ja vanhempien käsikapalolla (ka 11,25 ± 2,47, p = 0,034) verrattuna lumeeseen (ka 12,40 ± 2,06). Oksikodonin teho oli verrattavissa lumeeseen kummankin toimenpiteen aikana. P.O. glukoosiliuoksen (21,3 %) ja lumeen (12,5 %) annosteluun liittyi merkittävästi enemmän lyhytaikaisia sivuvaikutuksia verrattuna oksikodoniin (5 %) tai vanhempien käsikapaloon (5 %). Oksikodoni muutti keskoslasten unen rakennetta vähentämällä merkittävästi aktiivisen unen määrää verrattuna muihin hoitoihin. Vanhemmat suhtautuivat positiivisesti käsikapalon käyttöön. Äitien osallistuminen kivunhoitoon voitiin jaotella kolmeen eri tyylin, jotka selittyivät äidin kiintymyksen tunteilla ja lapsen tehohoitoon liittyvällä stressillä. Vanhempien käsikapalo on suositeltavampi lyhyen toimenpidekivun lievittäjä kuin P.O. glukoosiliuos tai I.V. oksikodoni, kun tehokkuus, turvallisuus ja perhe otetaan huomioon.

Smoking during pregnancy and fetal brain development

Background: Although the knowledge of adverse effects of smoking during pregnancy has increased in recent years, more research is needed to gain a better understanding of the effects of smoking during pregnancy. Smoking exposure is the most common preventable factor that causes adverse pregnancy outcomes. Aims and Methods: First, data on smoking habits during pregnancy from the Nordic Medical Birth Registers was used to study the national differences in trends of smoking during pregnancy. Second, the effects of prenatal smoking exposure on fetal brain development, assessed by brain MRI at term age, were studied by using data from the multidisciplinary PIPARI Study consisting of a 6-year cohort of VLBW/VLGA infants (n = 232, of which 18.1% were exposed to prenatal smoking) born in Turku University Hospital, Finland. Third, the effects of prenatal smoking exposure on psychiatric morbidity and use of psychotropic medication were studied in a cohort of children born from 1987–1989 in Finland (n = 175,869, of which 15.3% were exposed). The data used were obtained from population-based longitudinal registers from the National Institute of Health and Welfare, the Statistics Finland, and the Finnish Social Insurance Institution. Results: Smoking rates during pregnancy differed considerably between the countries. Smoking rates were highest among teenagers and women with lower socioeconomic positions. The smoking prevalence was found to be increasing among teenagers in both Finland and Norway. Prenatal smoking exposure was associated with smaller frontal lobe and cerebellar volumes in preterm infants. A clear association was found between prenatal smoking exposure and psychiatric morbidity treated with specialized hospital care and the use of various psychotropic medications. Conclusions: Prenatal smoking exposure had adverse effects on fetal brain development. These effects might explain part of the association found between smoking exposure and psychiatric problems in later life. Our study suggests that prenatal smoking exposure is linked with both mild and severe psychiatric problems. This study emphasizes the importance of efforts to reduce smoking during pregnancy.