Emtricitabine-Tenofovir Concentrations and Pre-Exposure Prophylaxis Efficacy in Men Who Have Sex with Men

Drug concentrations associated with protection from HIV-1 acquisition have not been determined. We evaluated drug concentrations among men who have sex with men in a substudy of the iPrEx trial (1). In this randomized placebo-controlled trial, daily oral doses of emtricitabine/tenofovir disoproxil fumarate were used as pre-exposure prophylaxis (PrEP) in men who have sex with men. Drug was detected less frequently in blood plasma and in viable cryopreserved peripheral blood mononuclear cells (PBMCs) in HIV-infected cases at the visit when HIV was first discovered compared with controls at the matched time point of the study (8% versus 44%; P < 0.001) and in the 90 days before that visit (11% versus 51%; P < 0.001). An intracellular concentration of the active form of tenofovir, tenofovir-diphosphate (TFV-DP), of 16 fmol per million PBMCs was associated with a 90% reduction in HIV acquisition relative to the placebo arm. Directly observed dosing in a separate study, the STRAND trial, yielded TFV-DP concentrations that, when analyzed according to the iPrEx model, corresponded to an HIV-1 risk reduction of 76% for two doses per week, 96% for four doses per week, and 99% for seven doses per week. Pro-phylactic benefits were observed over a range of doses and drug concentrations, suggesting ways to optimize PrEP regimens for this population.

EFFECT OF COMPETITION ON SALIVARY CORTISOL, IMMUNOGLOBULIN A, AND UPPER RESPIRATORY TRACT INFECTIONS IN ELITE YOUNG SOCCER PLAYERS

Mortatti, AL, Moreira, A, Aoki, MS, Crewther, BT, Castagna, C, de Arruda, AFS, and Filho, JM. Effect of competition on salivary cortisol, immunoglobulin A, and upper respiratory tract infections in elite young soccer players. J Strength Cond Res 26(5): 1396-1401, 2012-The present study examined the effect of a 20-day period of competition on salivary cortisol, mucosal immunity, and upper respiratory tract infections (URTI) in young male soccer players (n = 14). The players were monitored during the main under-19 Brazilian soccer championship, in which 7 matches were played in 20 days. Saliva samples were collected in the morning of each match and analyzed for cortisol and immunoglobulin A (IgA). Signs and symptoms of URTI were assessed across the study and a rating of perceived exertion (RPE) was obtained for each match. Compared with match 1, a significant increase in player RPE was observed in matches 4-7 (p < 0.05). Significant (p < 0.05) increases in the reporting of URTI occurred between matches 2 and 3, and 6 and 7, and this was accompanied by significant decreases in salivary IgA levels. Significant (p < 0.05) correlations were also seen between the individual reports of URTI and the decrease in IgA levels in match 2 (r = -0.60) and match 6 (r = -0.65). These results suggest that decrements in mucosal immunity, as measured by salivary IgA concentrations, may lead to a greater incidence of URTI in elite young soccer players. It may be speculated that the physiological and psychological stressors imposed by training and competition in a short timeframe are major contributing factors to these responses. Thus, the monitoring of salivary IgA could provide a useful and noninvasive approach for predicting URTI occurrences in young athletes during short-term competitions, especially if frequent sampling and rapid measurements are made.

Xylitol concentrations in artificial saliva after application of different xylitol dental varnishes

Objective: The present study analyzed xylitol concentrations in artificial saliva over time after application of varnishes containing 10% and 20% xylitol. Material and Methods: Fifteen bovine enamel specimens (8x4 mm) were randomly allocated to 3 groups (n=5/group), according to the type of varnish used: 10% xylitol, 20% xylitol and no xylitol (control). After varnish application (4 mg), specimens were immersed in vials containing 500 mu L of artificial saliva. Saliva samples were collected in different times (1, 8, 12, 16, 24, 48 and 72 h) and xylitol concentrations were analyzed. Data were assessed by two-way repeated-measures ANOVA (p<0.05). Results: Colorimetric analysis was not able to detect xylitol in saliva samples of the control group. Salivary xylitol concentrations were significantly higher up to 8 h after application of the 20% xylitol varnish. Thereafter, the 10% xylitol varnish released larger amounts of that polyol in artificial saliva. Conclusions: Despite the results in short-term, sustained xylitol releases could be obtained when the 10% xylitol varnish was used. These varnishes seem to be viable alternatives to increase salivary xylitol levels, and therefore, should be clinically tested to confirm their effectiveness.

Automatisierte Flüssigchromatographie mit Säulenschaltung und Ultraviolettspektroskopie oder Massenspektrometrie für therapeutisches Drug Monitoring von Antipsychotika und Antidepressiva

Therapeutisches Drug Monitoring (TDM) wird zur individuellen Dosiseinstellung genutzt, um die Effizienz der Medikamentenwirkung zu steigern und das Auftreten von Nebenwirkungen zu senken. Für das TDM von Antipsychotika und Antidepressiva besteht allerdings das Problem, dass es mehr als 50 Medikamente gibt. Ein TDM-Labor muss dementsprechend über 50 verschiedene Wirkstoffe und zusätzlich aktive Metaboliten messen. Mit der Flüssigchromatographie (LC oder HPLC) ist die Analyse vieler unterschiedlicher Medikamente möglich. LC mit Säulenschaltung erlaubt eine Automatisierung. Dabei wird Blutserum oder -plasma mit oder ohne vorherige Proteinfällung auf eine Vorsäule aufgetragen. Nach Auswaschen von störenden Matrixbestandteilen werden die Medikamente auf einer nachgeschalteten analytischen Säule getrennt und über Ultraviolettspektroskopie (UV) oder Massenspektrometrie (MS) detektiert. Ziel dieser Arbeit war es, LC-Methoden zu entwickeln, die die Messung möglichst vieler Antipsychotika und Antidepressiva erlaubt und die für die TDM-Routine geeignet ist. Eine mit C8-modifiziertem Kieselgel gefüllte Säule (20 µm 10x4.0 mm I.D.) erwies sich in Vorexperimenten als optimal geeignet bezüglich Extraktionsverhalten, Regenerierbarkeit und Stabilität. Mit einer ersten HPLC-UV-Methode mit Säulenschaltung konnten 20 verschiedene Psychopharmaka einschließlich ihrer Metabolite, also insgesamt 30 verschiedene Substanzen quantitativ erfasst werden. Die Analysenzeit betrug 30 Minuten. Die Vorsäule erlaubte 150 Injektionen, die analytische Säule konnte mit mehr als 300 Plasmainjektionen belastet werden. Abhängig vom Analyten, musste allerdings das Injektionsvolumen, die Flussrate oder die Detektionswellenlänge verändert werden. Die Methode war daher für eine Routineanwendung nur eingeschränkt geeignet. Mit einer zweiten HPLC-UV-Methode konnten 43 verschiedene Antipsychotika und Antidepressiva inklusive Metaboliten nachgewiesen werden. Nach Vorreinigung über C8-Material (10 µm, 10x4 mm I.D.) erfolgte die Trennung auf Hypersil ODS (5 µm Partikelgröße) in der analytischen Säule (250x4.6 mm I.D.) mit 37.5% Acetonitril im analytischen Eluenten. Die optimale Flussrate war 1.5 ml/min und die Detektionswellenlänge 254 nm. In einer Einzelprobe, konnten mit dieser Methode 7 bis 8 unterschiedliche Substanzen gemessen werden. Für die Antipsychotika Clozapin, Olanzapin, Perazin, Quetiapin und Ziprasidon wurde die Methode validiert. Der Variationskoeffizient (VK%) für die Impräzision lag zwischen 0.2 und 6.1%. Im erforderlichen Messbereich war die Methode linear (Korrelationskoeffizienten, R2 zwischen 0.9765 und 0.9816). Die absolute und analytische Wiederfindung lagen zwischen 98 und 118 %. Die für das TDM erforderlichen unteren Nachweisgrenzen wurden erreicht. Für Olanzapin betrug sie 5 ng/ml. Die Methode wurde an Patienten für das TDM getestet. Sie erwies sich für das TDM als sehr gut geeignet. Nach retrospektiver Auswertung von Patientendaten konnte erstmalig ein möglicher therapeutischer Bereich für Quetiapin (40-170 ng/ml) und Ziprasidon (40-130 ng/ml) formuliert werden. Mit einem Massenspektrometer als Detektor war die Messung von acht Neuroleptika und ihren Metaboliten möglich. 12 Substanzen konnten in einem Lauf bestimmt werden: Amisulprid, Clozapin, N-Desmethylclozapin, Clozapin-N-oxid, Haloperidol, Risperidon, 9-Hydroxyrisperidon, Olanzapin, Perazin, N-Desmethylperazin, Quetiapin und Ziprasidon. Nach Vorreinigung mit C8-Material (20 µm 10x4.0 mm I.D.) erfolgte die Trennung auf Synergi MAX-RP C12 (4 µm 150 x 4.6 mm). Die Validierung der HPLC-MS-Methode belegten einen linearen Zusammenhang zwischen Konzentration und Detektorsignal (R2= 0,9974 bis 0.9999). Die Impräzision lag zwischen 0.84 bis 9.78%. Die für das TDM erforderlichen unteren Nachweisgrenzen wurden erreicht. Es gab keine Hinweise auf das Auftreten von Ion Suppression durch Matrixbestandteile. Die absolute und analytische Wiederfindung lag zwischen 89 und 107 %. Es zeigte sich, dass die HPLC-MS-Methode ohne Modifikation erweitert werden kann und anscheinend mehr als 30 verschiedene Psychopharmaka erfasst werden können. Mit den entwickelten flüssigchromatographischen Methoden stehen neue Verfahren für das TDM von Antipsychotika und Antidepressiva zur Verfügung, die es erlauben, mit einer Methode verschiedene Psychopharmaka und ihre aktiven Metabolite zu messen. Damit kann die Behandlung psychiatrischer Patienten insbesondere mit Antipsychotika verbessert werden.

Therapeutisches drug monitoring bei antidepressiver Pharmakotherapie

Therapeutisches Drug Monitoring (TDM) umfasst die Messung von Medikamentenspiegeln im Blut und stellt die Ergebnisse in Zusammenhang mit dem klinischen Erscheinungsbild der Patienten. Dabei wird angenommen, dass die Konzentrationen im Blut besser mit der Wirkung korrelieren als die Dosis. Dies gilt auch für Antidepressiva. Voraussetzung für eine Therapiesteuerung durch TDM ist die Verfügbarkeit valider Messmethoden im Labor und die korrekte Anwendung des Verfahrens in der Klinik. Ziel dieser Arbeit war es, den Einsatz von TDM für die Depressionsbehandlung zu analysieren und zu verbessern. Im ersten Schritt wurde für das neu zugelassene Antidepressivum Duloxetin eine hochleistungsflüssig-chromatographische (HPLC) Methode mit Säulenschaltung und spektrophotometrischer Detektion etabliert und an Patienten für TDM angewandt. Durch Analyse von 280 Patientenproben wurde herausgefunden, dass Duloxetin-Konzentrationen von 60 bis 120 ng/ml mit gutem klinischen Ansprechen und einem geringen Risiko für Nebenwirkungen einhergingen. Bezüglich seines Interaktionspotentials erwies sich Duloxetin im Vergleich zu anderen Antidepressiva als schwacher Inhibitor des Cytochrom P450 (CYP) Isoenzyms 2D6. Es gab keinen Hinweis auf eine klinische Relevanz. Im zweiten Schritt sollte eine Methode entwickelt werden, mit der möglichst viele unterschiedliche Antidepressiva einschließlich deren Metaboliten messbar sind. Dazu wurde eine flüssigchromatographische Methode (HPLC) mit Ultraviolettspektroskopie (UV) entwickelt, mit der die quantitative Analyse von zehn antidepressiven und zusätzlich zwei antipsychotischen Substanzen innerhalb von 25 Minuten mit ausreichender Präzision und Richtigkeit (beide über 85%) und Sensitivität erlaubte. Durch Säulenschaltung war eine automatisierte Analyse von Blutplasma oder –serum möglich. Störende Matrixbestandteile konnten auf einer Vorsäule ohne vorherige Probenaufbereitung abgetrennt werden. Das kosten- und zeiteffektive Verfahren war eine deutliche Verbesserung für die Bewältigung von Proben im Laboralltag und damit für das TDM von Antidepressiva. Durch Analyse des klinischen Einsatzes von TDM wurden eine Reihe von Anwendungsfehlern identifiziert. Es wurde deshalb versucht, die klinische Anwendung des TDM von Antidepressiva durch die Umstellung von einer weitgehend händischen Dokumentation auf eine elektronische Bearbeitungsweise zu verbessern. Im Rahmen der Arbeit wurde untersucht, welchen Effekt man mit dieser Intervention erzielen konnte. Dazu wurde eine Labor-EDV eingeführt, mit der der Prozess vom Probeneingang bis zur Mitteilung der Messergebnisse auf die Stationen elektronisch erfolgte und die Anwendung von TDM vor und nach der Umstellung untersucht. Die Umstellung fand bei den behandelnden Ärzten gute Akzeptanz. Die Labor-EDV erlaubte eine kumulative Befundabfrage und eine Darstellung des Behandlungsverlaufs jedes einzelnen Patienten inklusive vorhergehender Klinikaufenthalte. Auf die Qualität der Anwendung von TDM hatte die Implementierung des Systems jedoch nur einen geringen Einfluss. Viele Anforderungen waren vor und nach der Einführung der EDV unverändert fehlerhaft, z.B. wurden häufig Messungen vor Erreichen des Steady State angefordert. Die Geschwindigkeit der Bearbeitung der Proben war im Vergleich zur vorher händischen Ausführung unverändert, ebenso die Qualität der Analysen bezüglich Richtigkeit und Präzision. Ausgesprochene Empfehlungen hinsichtlich der Dosierungsstrategie der angeforderten Substanzen wurden häufig nicht beachtet. Verkürzt wurde allerdings die mittlere Latenz, mit der eine Dosisanpassung nach Mitteilung des Laborbefundes erfolgte. Insgesamt ist es mit dieser Arbeit gelungen, einen Beitrag zur Verbesserung des Therapeutischen Drug Monitoring von Antidepressiva zu liefern. In der klinischen Anwendung sind allerdings Interventionen notwendig, um Anwendungsfehler beim TDM von Antidepressiva zu minimieren.

Optimierung der Pharmakotherapie schizophrener Patienten durch objektive Symptomerfassung und Therapeutisches Drug Monitoring

Der Erfolg einer Schizophrenie-Behandlung ist zum größten Teil abhängig vom Ansprechen des Patienten auf seine antipsychotische Medikation. Welches Medikament und welche Dosis bei einem individuellen Patienten wirksam sind, kann derzeit erst nach mehrwöchiger Behandlung beurteilt werden. Ein Grund für variierendes Therapieansprechen sind variable Plasmakonzentrationen der Antipsychotika. Ziel dieser Arbeit war es, zu untersuchen, in wieweit der Therapieerfolg zu einem frühen Zeitpunkt der Behandlung durch objektive Symptomerfassung vorhersagbar ist und welche Faktoren die hohe Variabilität der Antipsychotikaspiegel im Blut beeinflussen. rnEine 18-monatige naturalistische klinische Studie an schizophrenen Patienten wurde durchgeführt, um folgende Fragen zu beantworten: Kann man das Therapieansprechen prädizieren und welche Instrumente sind dafür geeignet? Die Psychopathologie wurde anhand zweier Messskalen (Brief Psychiatric Rating Scale, BPRS und Clinical Global Impressions, CGI) wöchentlich ermittelt, um die Besserung der Krankheitssymptome im Verlauf von 8 Wochen zu bewerten. Therapiebegleitend wurden noch die Serum-Konzentrationen der Antipsychotika gemessen. Objektive Symptomerfassung durch BPRS oder CGI waren als Messinstrumente geeignet, Therapieansprechen vorherzusagen. Bezogen auf den Behandlungsbeginn war eine Verminderung der Symptome hoch prädiktiv für späteres Therapieversagen oder -ansprechen. Eine Verminderung um mehr als 36,5% auf der BPRS Skala in Woche 2 wurde als signifikanter Schwellenwert für Nichtansprechen ermittelt. Patienten, deren Symptombesserung unterhalb des Schwellenwertes lag, hatten eine 11,2-fach höhere Wahrscheinlichkeit, am Ende der Studie nicht auf ihre medikamentöse Therapie anzusprechen als die Patienten, die sich um mindestens 36,5% verbesserten. Andere Faktoren, wie Alter, Geschlecht, Dauer der Erkrankung oder Anzahl der stationären Aufenthalte hatten keinen Einfluss auf die Prädiktion des Therapieansprechens. Therapeutische Antipsychotika-Spiegel übten einen positiven Einfluss auf die Ansprechrate aus. Bei Patienten mit therapeutischen Spiegeln war das Ansprechen rascher und die Ansprechrate größer als unter denjenigen deren Spiegel außerhalb der therapeutisch üblichen Bereiche lag. rnEine wichtige Voraussetzung für den Einsatz von TDM ist das Vorhandensein einer präzisen, reproduzierbaren, zeit- und kostensparenden analytischen Methode zur quantitativen Bestimmung der untersuchten Substanzen. Die Entwicklung und Validierung einer solchen geeigneten Methode wurde für den Nachweis von Haloperidol vorgenommen. Eine HPLC-Methode mit Säulenschaltung erwies sich für TDM geeignet. rnBasierend auf den Ergebnissen der eigenen klinischen Studie zur Response Prädiktion wurde untersucht, welche Faktoren die Variabilität der Pharmakokinetik von Antipsychotika beeinflussen. Die Variabilität der Pharmakokinetik ist ein Grund für fehlendes oder unzureichendes Ansprechen. Es wurde zum einen der Einfluss der galenischen Formulierung auf die Freisetzung und zum anderen der Einfluss von entzündlichen Prozessen auf die Metabolisierung eines Antipsychotikums untersucht. Dazu wurden Patientendaten retrospektiv ausgewertet.rnDie Analyse von 247 Serumspiegeln von Patienten, die mit Paliperidon in OROS®Formulierung, einer neu eingeführten Retardform, behandelt wurden, zeigte, dass die intraindividuelle Variabilität der Talspiegel (Vk) von Paliperidon 35% betrug. Er war damit vergleichbar wie für nicht retardiertes Risperidon 32% (p=n.s.). Die Retardierung hatte demnach keinen Varianz mindernden Effekt auf die Talspiegel des Antipsychotikums. Der Wirkstoff-Konzentrations-Bereich lag bei 21-55 ng/ml und entsprach ebenfalls nahezu dem therapeutischen Bereich von Risperidon (20-60 ng/ml). rnEntzündliche Prozesse können die Metabolisierung von Medikamenten verändern. Dies wurde bisher für Medikamente nachgewiesen, die über CYP1A2 abgebaut werden. Durch die eigene Analyse von 84 Patienten-Serumspiegeln konnte festgestellt werden, dass die Metabolisierung von Quetiapin während eines entzündlichen Prozesses beeinträchtigt war, wahrscheinlich durch Hemmung von CYP3A4. Dies sprach dafür, dass auch Wirkstoffe, die über CYP3A4 abgebaut werden, während eines entzündlichen Prozesses im Körper in ihrer Pharmakokinetik beeinträchtigt sein können. Aus diesem Grund sollte während einer Infektion unter der Therapie mit Quetiapin besonders auf die Nebenwirkungen geachtet werden und der Serumspiegel sollte in dieser Zeit überwacht werden, um den Patienten vor eventuellen Nebenwirkungen oder sogar Intoxikationen zu schützen. rnDie Befunde dieser Arbeit zeigen, dass bei einer Behandlung schizophrener Patienten mit Antipsychotika die Messung der Psychopathologie zur Vorhersage des Therapieansprechens und die Messung der Blutspiegel zur Identifizierung von Faktoren, die die pharmakokinetische Variabilität bedingen, geeignet sind. Objektive Symptomerfassung und Therapeutisches Drug Monitoring sind demnach Instrumente, die für die Steuerung der antipsychotischen Pharmakotherapie genutzt werden sollten.rn

Therapeutisches Drug Monitoring in der ambulanten Psychopharmakotherapie

Während Therapeutisches Drug Monitoring (TDM) im klinischen Alltag der stationären Behandlung in der Psychiatrie bereits fest etabliert ist, kommt es in der ambulanten Betreuung von psychisch Kranken bislang noch selten zum Einsatz. Ziel dieser Arbeit war es zu klären, wie TDM im ambulanten Bereich eingesetzt wird, wann seine Anwendung sinnvoll ist und ob es Hinweise gibt, dass TDM zu einer besseren Psychopharmakotherapie beitragen kann. rnEine Grundvoraussetzung für den Einsatz von TDM ist die Messbarkeit des Arzneistoffes. Am Beispiel des Antipsychotikums Flupentixol wurde eine Quantifizierungsmethode entwickelt, validiert und in die Laborroutine integriert. Die neue Methode erfüllte alle nach Richtlinien vorgegebenen Anforderungen für quantitative Laboruntersuchungen. Die Anwendbarkeit in der Laborroutine wurde anhand von Untersuchungen an Patienten gezeigt. rnEine weitere Voraussetzung für eine TDM-geleitete Dosisanpassung ist die Kenntnis des therapeutischen Referenzbereiches. In dieser Arbeit wurde exemplarisch ein Referenzbereich für das Antipsychotikum Quetiapin ermittelt. Die Untersuchung verglich darüber hinaus die neu eingeführten Arzneiformulierung Quetiapin retard mit schnell freisetzendem Quetiapin. Es zeigte sich, dass die therapiebegleitenden Blutspiegelkontrollen beider Formulierungen mit der Einstellung des Blutspiegels auf den therapeutischen Bereich von 100 - 500 ng/ml die Wahrscheinlichkeit des Therapieansprechens erhöhen. Bei den verschiedenen Formulierungen musste unbedingt auf den Zeitpunkt der Blutentnahmen nach Einnahme geachtet werden.rnEs wurde eine multizentrische Querschnittsuntersuchung zur Analyse von TDM unter naturalistischen Bedingungen an ambulanten Patienten durchgeführt, und zwar in Ambulanzen, in denen TDM als fester Bestandteil der Therapieüberwachung genutzt wurde und in Ambulanzen, in denen TDM sporadisch engesetzt, bzw. neu eingeführt wurde. Nach dieser Erhebung schien die Anwendung von TDM zu einer besseren Versorgung der Patienten beizutragen. Es wurde festgestellt, dass in den Ambulanzen mit bewusster Anwendung von TDM mehr Patienten mit Blutspiegeln im therapeutischen Bereich vorkamen als in den Ambulanzen mit nur sporadisch durchgeführten Blutspiegelmessungen. Bei Letzteren betrug die mittlere Anzahl an Medikamenten pro Patient 2,8 gegenüber 2,2 in den anderen Ambulanzen, was mit höheren Nebenwirkungsraten einherging. Die Schlussfolgerung, dass das Einstellen der Blutspiegel auf den therapeutischen Bereich auch tatsächlich zu besseren Therapieeffekten führte, konnte mit der Studie nicht valide überprüft werden, da die Psychopathologie nicht adäquat abgebildet werden konnte. Eine weitere Erkenntnis war, dass das reine Messen des Blutspiegels nicht zu einer Verbesserung der Therapie führte. Eine Verbesserung der Anwendung von TDM durch die Behandler wurde nach einer Schulung festgestellt, die das Ziel hatte, die Interpretation der Blutspiegelbefunde im Kontext mit patienten- und substanzspezifischen Informationen zu verbessern. Basierend auf dieser Erfahrung wurden Arzneistoffdatenblätter für die häufigsten angewandten Antipsychotika und Antidepressiva entwickelt, um damit die ambulanten Ärzte für eine eigenständige Befundinterpretation zu unterstützen. rnEin weiterer Schwerpunkt der Untersuchungen an ambulanten Patienten war die Aufdeckung von Non-Compliance durch TDM. Ein neu entwickeltes Verfahren, durch Berechnung der Streuung der mittleren Blutspiegel, erwies sich als geeignetes Instrument zur Compliance-Kontrolle in der Clozapin-Langzeittherapie. Es war etablierten anderen Verfahren überlegen. Demnach hatten Patienten ein erhöhtes Rückfallrisiko, wenn der Variationskoeffizient von nur drei nacheinander gemessenen Blutspiegeln größer als 20 % war. Da für die Beurteilung des Variationskoeffizienten das Messen von nur drei aufeinander folgenden Blutspiegeln notwendig war, kann diese Methode leicht in den ambulanten Alltag integriert werden. Der behandelnde Arzt hat so die Möglichkeit, einen rückfallgefährdeten Patienten noch vor seiner psychopathologischen Verschlechterung zu erkennen und ihn beispielsweise durch engmaschigeres Supervidieren vor einem Rückfall zu bewahren.rnAlles in allem konnte durch die eigenen Untersuchungen an psychiatrischen Patienten, die unter naturalistischen Bedingungen behandelt wurden, gezeigt werden, wie die Voraussetzungen für die Anwendung von TDM geschaffen werden, nämlich durch die Etablierung und Validierung einer Messmethode und durch die Evaluierung eines therapeutischen Referenzbereiches und wie TDM bei adäquatem Einsatz, nach Verbesserung der Compliance und des Kenntnisstandes der behandelnden Ärzte im praktischen und theoretischen Umgang mit TDM, die Versorgung ambulanter psychiatrischer Patienten unterstützen kann.

Influence of CYP2B6 polymorphism on plasma and intracellular concentrations and toxicity of efavirenz and nevirapine in HIV-infected patients

BACKGROUND: Efavirenz (EFV) and nevirapine (NVP) are metabolized by cytochrome P450 2B6 (CYP2B6). Allele 516 G>T (Gln172His) is associated with diminished activity of this isoenzyme, and may lead to differences in drug exposure. METHODS: We evaluated this allele as a pharmacogenetic marker of EFV and NVP pharmacokinetics and EFV toxicity in 167 participants receiving EFV and 59 receiving NVP recruited within the genetics project of the Swiss HIV Cohort Study. Drug concentrations were measured in plasma and in peripheral blood mononuclear cells (PBMCs) from the same sample. Neuropsychological toxicity of EFV (sleep disorders, mood disorders, fatigue) was assessed using a standardized questionnaire. RESULTS AND CONCLUSIONS: CYP2B6 516TT was associated with greater plasma and intracellular exposure to EFV, and greater plasma exposure to NVP. Intracellular drug concentration, and CYP2B6 genotype were predictors of EFV neuropsychological toxicity. CYP2B6 genotyping may be useful to complement an individualization strategy based on plasma drug determinations to increase the safety and tolerability of EFV.

Salivary cortisol, psychological stress and depressive symptoms among patients undergoing colon cancer screenings

As the second leading cause of cancer-related deaths in the United States, colon cancer has a high cure rate if detected early by a colonoscopy (U.S. Cancer Statistics Working Group, 2007). However, more than 41 million at-risk Americans are not properly receiving colonoscopy screenings according to the recommendations of the Center for Disease Control. This study provides insight into the physiological and psychological benefits of the colonoscopy procedure over and above cancer detection and prevention. Thirty-six patients receiving colonoscopic screening at the University of Connecticut Health Center participated in this study. A questionnaire battery that assessed perceived stress, depressive symptoms, colon cancer related worry, and social support, and optional saliva sampling was completed 2 weeks prior to and post colonoscopy. It was hypothesized that salivary cortisol concentrations, perceived stress, and self-reported depressive symptoms would show significant decreases from pre to post colonoscopy, and that these variables would all be positively correlated with one another. Results showed significant, positive correlations between depressive symptoms and both salivary cortisol (r (34)= .348, p< .05) and perceived stress (r (34)= .635, p< .01). Morning salivary cortisol levels decreased significantly from pre to post colonoscopy to levels below the population mean (t (16)=-3.711, p<. 01). No such differences were observed in either perceived stress or depressive symptoms. These results indicate that by decreasing cortisol concentrations to levels below that of the population mean, the colonoscopy provided physiological health benefits to patients beyond cancer screening. From a health psychology standpoint, this may encourage some of the 41 million Americans not receiving proper colon cancer screenings to adopt this potentially life-saving health behavior.

Iontophoresis for modulation of cardiac drug delivery in dogs.

Cardiac arrhythmias are a frequent cause of death and morbidity. Conventional antiarrhythmia therapy involving oral or intravenous medication is often ineffective and complicated by drug-associated side effects. Previous studies from our laboratory have demonstrated the advantages of cardiac drug-polymer implants for enhanced efficacy for cardiac arrhythmia therapy compared with conventional administration. However, these studies were based on systems that deliver drugs at a fixed release rate. Modulation of the drug delivery rate has the advantage of regulating the amount of the drug delivered depending upon the disease state of the patient. We hypothesized that iontophoresis could be used to modulate cardiac drug delivery. In this study, we report our investigations of a cardiac drug implant in dogs that is capable of iontophoretic modulation of the administration of the antiarrhythmic agent sotalol. We used a heterogeneous cation-exchange membrane (HCM) as an electrically sensitive and highly efficient rate-limiting barrier on the cardiac-contacting surface of the implant. Thus, electric current is passed only through the HCM and not the myocardium. The iontophoretic cardiac implant demonstrated in vitro drug release rates that were responsive to current modulation. In vivo results in dogs have confirmed that iontophoresis resulted in regional coronary enhancement of sotalol levels with current-responsive increases in drug concentrations. We also observed acute current-dependent changes in ventricular effective refractory periods reflecting sotalol-induced refractoriness due to regional drug administration. In 30-day dog experiments, iontophoretic cardiac implants demonstrated robust sustained function and reproducible modulation of drug delivery kinetics.

Measurement of free drug and clinical end-point by high-performance liquid chromatography-mass spectrometry: Applications and implications for pharmacokinetic and pharmacodynamic studies

Free drug measurement and pharmacodymanic markers provide the opportunity for a better understanding of drug efficacy and toxicity. High-performance liquid chromatography (HPLC)-mass spectrometry (MS) is a powerful analytical technique that could facilitate the measurement of free drug and these markers. Currently, there are very few published methods for the determination of free drug concentrations by HPLC-MS. The development of atmospheric pressure ionisation sources, together with on-line microdialysis or on-line equilibrium dialysis and column switching techniques have reduced sample run times and increased assay efficiency. The availability of such methods will aid in drug development and the clinical use of certain drugs, including anti-convulsants, anti-arrhythmics, immunosuppressants, local anaesthetics, anti-fungals and protease inhibitors. The history of free drug measurement and an overview of the current HPLC-MS applications for these drugs are discussed. Immunosuppressant drugs are used as an example for the application of HPLC-MS in the measurement of drug pharmacodynamics. Potential biomarkers of immunosuppression that could be measured by HPLC-MS include purine nucleoside/nucleotides, drug-protein complexes and phosphorylated peptides. At the proteomic level, two-dimensional gel electrophoresis combined with matrix-assisted laser desorption/ionisation time-of-flight (TOF) MS is a powerful tool for identifying proteins involved in the response to inflammatory mediators. (C) 2003 Elsevier Science B.V. All rights reserved.

Pilot study to determine the ability of health-care professionals to undertake drug dose calculations

Background: It is essential for health-care professionals to calculate drug doses accurately. Previous studies have demonstrated that many hospital doctors were unable to accurately convert dilutions (e.g. 1:1000) or percentages (e.g. percentage w/v) of drug concentrations into mass concentrations (e.g. mg/mL). Aims: The aims of the present study were to evaluate the ability of health-care professionals to perform drug dose calculations accurately and to determine their preferred concentration convention when calculating drug doses. Methods: A selection of nurses, medical students, house surgeons, registrars and pharmacists undertook a written survey to assess their ability to perform five drug dose calculations. Participants were also asked which concentration convention they preferred when calculating drug doses. The surveys were marked then analysed for health-care professionals as a whole and then by subgroup analysis to assess the performance of each health-care-professional group. Results: Overall, less than 14% of the surveyed health-care professionals could answer all five questions correctly. Subgroup analysis revealed that health-care pro-fessionals' ability to calculate drug doses were ranked in the following order: registrars approximate to pharmacists > house surgeons > medical students >> nurses. Ninety per cent of health-care professionals preferred to calculate drug doses using the mass concentration convention. Conclusions: Overall, drug dose calculations were performed poorly. Mass concentration was clearly indicated as the preferred convention for calculating drug doses.

Penetration of a topically applied nonsteroidal anti-inflammatory drug into local tissues and synovial fluid of dogs

Objective-To investigate penetration of a topically applied nonsteroidal anti-inflammatory drug (NSAID) into tissues and synovial fluid. Animals-5 Greyhounds. Procedure-Dogs were anesthetized and microdialysis probes placed in the dermis and gluteal muscle over each coxofemoral (hip) joint. Methylsalicylate (MeSA) was applied topically over the left hip joint. Dialysate and plasma (blood samples from the cephalic and femoral veins) were obtained during the subsequent 5 hours. Dogs were euthanatized, and tissue samples and synovial fluid were collected and analyzed for salicylic acid (SA) and MeSA by use of high-pressure liquid chromatography. Results-SA and MeSA concentrations increased rapidly (< 30 minutes after application) in dialysate obtained from treated dermis. Salicylic acid also appeared in plasma within 30 minutes and reached a plateau concentration after 2 hours, although combined drug concentrations (SA plus MeSA) in plasma obtained from femoral vein samples were twice those measured in plasma obtained from the cephalic vein (SA only). Treated muscle had a progressive decrease in NSAID concentration with increasing depth (SA and MeSA), but it was significantly higher than the concentration in untreated muscle. Substantial amounts of SA and MeSA were also measured in synovial fluid of treated joints. Conclusions and Clinical Relevance-Topically applied NSAIDs can penetrate deeply into tissues and synovial fluid. Local concentrations higher than circulating systemic concentrations are suggestive that direct diffusion and local blood redistribution are contributing to this effect. Systemic blood concentrations may be inadequate to describe regional kinetics of topically applied drugs.

Influence of iron deprivation and sub-inhibitory concentrations of antifungal antibiotics on surface antigens of candida albicans yeast cells

This study examined the effect of iron deprivation and sub-inhibitory concentrations of antifungal agents on yeast cell surface antigen recognition by antibodies from patients with Candida infections. Separation of cell wall surface proteins by sodium dodecyl-polyacrylamide gel electrophoresis (SDS-PAGE) and immunological detection by immunoblotting, revealed that antigenic profiles of yeasts were profoundly influenced by the growth environment. Cells grown under iron-depleted conditions expressed several iron-regulated proteins that were recognized by antibodies from patient sera. An attempt to characterize these proteins by lectin blotting with concanavalin A revealed that some could be glycoprotein in nature. Furthermore, these proteins which were located within cell walls and on yeast surfaces, were barely or not expressed in yeasts cultivated under iron-sufficient conditions. The magnitude and heterogeneity of human antibody responses to these iron-regulated proteins were dependent on the type of Candida infection, serum antibody class and yeast strain. Hydroxamate-type siderophores were also detected in supernatants of iron depleted yeast cultures. This evidence suggests that Candida albicans expresses iron-regulated proteins/glycoproteins in vitro which may play a role in siderophore-mediated iron uptake in Candida albicans. Sequential monitoring of IgG antibodies directed against yeast surface antigens during immunization of rabbits revealed that different antigens were recognized particularly during early and later stages of immunization in iron-depleted cells compared to iron-sufficient cells. In vitro and in vivo adherence studies demonstrated that growth phase, yeast strain and growth conditions affect adhesion mechanisms. In particular, growth under iron-depletion in the presence of sub-inhibitory concentrations of polyene and azole antifungals enhanced the hydrophobicity of C.albicans. Growth conditions also influenced MICs of antifungals, notably that of ketoconazole. Sub-inhibitory concentrations of amphotericin B and fluconazole had little effect on surface antigens, whereas nystatin induced profound changes in surface antigens of yeast cells. The effects of such drug concentrations on yeast cells coupled with host defence mechanisms may have a significant affect on the course of Candida infections.

Mechanistic Models of Anti-HIV Microbicide Drug Delivery

A new modality for preventing HIV transmission is emerging in the form of topical microbicides. Some clinical trials have shown some promising results of these methods of protection while other trials have failed to show efficacy. Due to the relatively novel nature of microbicide drug transport, a rigorous, deterministic analysis of that transport can help improve the design of microbicide vehicles and understand results from clinical trials. This type of analysis can aid microbicide product design by helping understand and organize the determinants of drug transport and the potential efficacies of candidate microbicide products.

Microbicide drug transport is modeled as a diffusion process with convection and reaction effects in appropriate compartments. This is applied here to vaginal gels and rings and a rectal enema, all delivering the microbicide drug Tenofovir. Although the focus here is on Tenofovir, the methods established in this dissertation can readily be adapted to other drugs, given knowledge of their physical and chemical properties, such as the diffusion coefficient, partition coefficient, and reaction kinetics. Other dosage forms such as tablets and fiber meshes can also be modeled using the perspective and methods developed here.

The analyses here include convective details of intravaginal flows by both ambient fluid and spreading gels with different rheological properties and applied volumes. These are input to the overall conservation equations for drug mass transport in different compartments. The results are Tenofovir concentration distributions in time and space for a variety of microbicide products and conditions. The Tenofovir concentrations in the vaginal and rectal mucosal stroma are converted, via a coupled reaction equation, to concentrations of Tenofovir diphosphate, which is the active form of the drug that functions as a reverse transcriptase inhibitor against HIV. Key model outputs are related to concentrations measured in experimental pharmacokinetic (PK) studies, e.g. concentrations in biopsies and blood. A new measure of microbicide prophylactic functionality, the Percent Protected, is calculated. This is the time dependent volume of the entire stroma (and thus fraction of host cells therein) in which Tenofovir diphosphate concentrations equal or exceed a target prophylactic value, e.g. an EC50.

Results show the prophylactic potentials of the studied microbicide vehicles against HIV infections. Key design parameters for each are addressed in application of the models. For a vaginal gel, fast spreading at small volume is more effective than slower spreading at high volume. Vaginal rings are shown to be most effective if inserted and retained as close to the fornix as possible. Because of the long half-life of Tenofovir diphosphate, temporary removal of the vaginal ring (after achieving steady state) for up to 24h does not appreciably diminish Percent Protected. However, full steady state (for the entire stromal volume) is not achieved until several days after ring insertion. Delivery of Tenofovir to the rectal mucosa by an enema is dominated by surface area of coated mucosa and whether the interiors of rectal crypts are filled with the enema fluid. For the enema 100% Percent Protected is achieved much more rapidly than for vaginal products, primarily because of the much thinner epithelial layer of the mucosa. For example, 100% Percent Protected can be achieved with a one minute enema application, and 15 minute wait time.

Results of these models have good agreement with experimental pharmacokinetic data, in animals and clinical trials. They also improve upon traditional, empirical PK modeling, and this is illustrated here. Our deterministic approach can inform design of sampling in clinical trials by indicating time periods during which significant changes in drug concentrations occur in different compartments. More fundamentally, the work here helps delineate the determinants of microbicide drug delivery. This information can be the key to improved, rational design of microbicide products and their dosage regimens.