Matrix metalloproteinases cleave the beta(2)-adrenergic receptor in spontaneously hypertensive rats

Rodrigues SF, Tran ED, Fortes ZB, Schmid-Schonbein GW. Matrix metalloproteinases cleave the beta(2)-adrenergic receptor in spontaneously hypertensive rats. Am J Physiol Heart Circ Physiol 299: H25-H35, 2010. First published April 9, 2010; doi:10.1152/ajpheart.00620.2009.-We recently observed the enhanced serine and matrix metalloproteinase (MMP) activity in the spontaneously hypertensive rat (SHR) compared with its normotensive Wistar-Kyoto (WKY) rat and the cleavage of membrane receptors in the SHR by MMPs. We demonstrate in vivo that MMP-7 and MMP-9 injection leads to a vasoconstrictor response in microvessels of rats that is blocked by a specific MMP inhibitor (GM-6001, 1 mu M). Multiple pathways may be responsible. Since the beta(2)-adrenergic receptor (beta(2)-AR) is susceptible to the action of endogenous MMPs, we hypothesize that MMPs in the plasma of SHRs are able to cleave the extracellular domain of the beta(2)-AR. SHR arterioles respond in an attenuated fashion to beta(2)-AR agonists and antagonists. Aorta and heart muscle of control Wistar rats were exposed for 24 h (37 C) to fresh plasma of male Wistar and WKY rats and SHRs with and without doxycycline (30 mu M) and EDTA (10 mM) to reduce MMP activity. The density of extracellular and intracellular domains of beta(2)-AR was determined by immunohistochemistry. The density of the extracellular domain of beta(2)-AR is reduced in aortic endothelial cells and cardiac microvessels of SHRs compared with that of WKY or Wistar rats. Treatment of the aorta and the heart of control Wistar rats with plasma from SHRs, but not from WKY rats, reduced the number of extracellular domains, but not intracellular domains, of beta(2)-AR in aortic endothelial cells and cardiac microvessels. MMP inhibitors (EDTA and doxycycline) prevented the cleavage of the extracellular domain. Thus MMPs may contribute to the reduced density of the extracellular domain of beta(2)-AR in blood vessels and to the increased arteriolar tone of SHRs compared with normotensive rats.

Role of nitric oxide and beta-adrenoceptors of the central nervous system on the salivary flow induced by pilocarpine injection into the lateral ventricle

Our studies have focused on the effect of L-NG-nitroarginine methyl ester (L-NAME), an inhibitor of nitric oxide synthase (NOS), and L-arginine, the substrate of NOS, on salivary secretion induced by the administration of pilocarpine into the lateral cerebral ventricle (LV) of rats. The present study has also investigated the role of the beta-adrenergic agonists and antagonist injected into LV on the salivary secretion elicited by the injection of pilocarpine into LV. Male Holtzmann rats with a stainless-steel cannula implanted into the LV were used. The amount of salivary secretion was studied over a 7-min period after injection of pilocarpine, isoproterenol, propranolol, salbutamol, salmeterol, L-NAME and L-arginine. The injection of pilocarpine (10, 20, 40, 80 and 160 mug/mul) into LV produced a dose-dependent increase in salivary secretion. The injection of L-NAME (40 mug/mul) into LV alone produced an increase in salivary secretion. The injection of L-NAME into LV previous to the injection of pilocarpine produced an increase in salivary secretion. L-Arginine (30 mug/mul) injected alone into LV produced no change in salivary secretion. L-Arginine injected into LV attenuated pilocarpine-induced salivary secretion. The isoproterenol (40 nmol/mul) injected into LV increased into LV increased the salivary secretion. When injected previous to pilocarpine at a dose of 20 and 40 mug/mul, isoproterenol produced and additive effect on pilocarpine-induced salivary secretion. The 40-nmol/mul dose of propranolol injected alone or previous to pilocarpine into LV attenuated the pilocarpine-induced salivary secretion. The injection of salbutamol (40 nmol/mul), a specific beta-2 agonist, injected alone into LV produced no change in salivary secretion and when injected previous to pilocarpine produced and increase in salivary secretion. The 40-nmol/mul dose of salmeterol, a long-acting beta-2 agonist, injected into LV alone or previous to pilocarpine produced no change in salivary secretion. The results have shown that central injections of L-NAME and L-arginine interfere with the salivary secretion, which implies that might participate in pilocarpine-induced salivary secretion. The interaction between cholinergic and beta-adrenergic receptors of the central nervous system (CNS) for the control of salivary secretion can also be postulated. (C) 2002 Elsevier B.V. All rights reserved.

NOVEL EVIDENCE THAT BETA-ADRENOCEPTORS OF THE MEDIAL SEPTAL AREA REGULATE BLOOD-PRESSURE AND ELECTROLYTE BALANCE

We investigated the participation of the beta-adrenoceptors of the septal area (SA) in sodium and potassium excretion and urine flow. The alterations in arterial pressure and some renal functions were also investigated. The injection of 2.10(-9) to 16.10(-9)M of isoproterenol, through a cannula permanently implanted into the SA produced a significant dose-dependent decrease in urinary Na+ and K+ excretion and urinary flow. Pretreatment with 16.10(-9) M butoxamine antagonized the effect of 4.10(-9) M isoproterenol but pretreatment with 16.10(-9) M practolol did not abolish the effect of isoproterenol. The beta 2-agonist terbutaline and salbutamol (4.10(-9) M when injected intraseptally also caused a decrease in urine flow and in renal Na+ and K+ excretion. After injection of isoproterenol or salbutamol (4.10(-9) M) into the SA, the arterial pressure, glomerular, filtration rate (GFR) and filtered Nd were reduced while Na+ fractional reabsorption was increased. The results indicate that the beta 2-adrenoceptors of the SA play a role in the decrease of Na+, K+ and urine flow and this effect may be due to a drop in GFR and filtered Na+ and to the rise in tubular Na+ reabsorption.

Doença pulmonar obstrutiva crônica

Chronic obstructive pulmonary disease (COPD) is an extremely common disorder that all primary care physicians should be able to manage. In this review we will define the entities incorporated in COPD and will present various aspects of the diagnoses and treatment. We could not cover every aspect of this broad topic even providing a detailed review of those areas but some facets of therapy like smoking cessation, drug therapy, oxygen therapy, nutrition, and respiratory rehabilitation will be described.

Doença pulmonar obstrutiva crônica

In this review the definition of COPD is presented and the epidemiology and risk factors for disease development are briefly discussed. Characteristics clinical features, pulmonary functions indices, radiologics signs and arterial blood gases alterations are presented and discussed. Classification of disease severity and components of COPD management are also described.

Doença pulmonar obstrutiva crônica

The chronic obstructive lung disease is reviewed with emphasys on its epidemiology and risk factors. The diagnosis, clinical aspects pulmonary, functional alterations and laboratorial findings are discussed. The treatment is also reviewed, based on the actual consensus, considering the following classes of approaches: bronchodilators, inhaled β-agonists, corticoids, methilxanthines, prolonged domiciliar-orygen therapy.

Doença pulmonar obstrutiva crônica

Chronic obstructive pulmonary disease (COPD) is considered the forth cause of death in the world. The present review summarizes the epidemiologic and risk factors to the disease. Emphasizing the diagnostic, pulmonary function, radiological alterations and blood gases. According to the current guideline recommendations, the authors reviewed the classification and treatment. © Copyright Moreira Jr. Editora. Todos os direitos reservados.

Acesso a medicamentos essenciais em farmácias e drogarias do Município de Araraquara

A survey to determine the availability of 20 essential medicines for the diseases with highest prevalence in primary health care was conducted in the city of Araraquara. The presence and the price of these medicines in private sector pharmacies and drugstores of the city were recorded. Two forms, recommended by the WHO, were used in the survey, one for availability and the other for prices. The drugs most commonly available in pharmacies and drugstores were: propranolol (90.5%), captopril (96%) and ranitidine (96%), while the least available were ferrous sulfate (27%), beclomethasone (33.8%) and ibuprofen (41.9%). The drugs that showed the greatest variation among the prices charged were: propranolol (97.1%), hydrochlorothiazide (96.4%) and glibenclamide (95.0%), while the least variable were salbutamol (30.8%) and trimethoprim-sulfamethoxazole (30.2%). Generic drugs, which were half (10) of those assessed, had the lowest prices. The indicators of access, referring to the ability of patients to acquire drugs for the treatment of major diseases at the primary health care level, showed that no establishment stocked all 20 essential drugs and that wide variations existed in their prices, undermining their availability to drug users, whose only sources are pharmacies and drugstores. These data demonstrate the importance of the popular pharmacy to improve the access to medicines, by lowering the cost and increasing the availability of the items selected for the National List of Essential Drugs (RENAME).

Sprühgetrocknete Polylaktid, Poly(laktid-co-glykolid) Mikropartikel zur Steuerung der Freisetzung aus pulmonalen Arzneiformen

Zusammenfassung Die vorliegende Arbeit hat zum Ziel, pharmazeutisch-technologische Möglichkeiten der Retardierung bei ausgewählten Antiasthmatika zur pulmonalen Applikation anzuwenden. Dafür sollten Mikropartikel hergestellt und pharmazeutisch sowie biopharmazeutisch charakterisiert werden. Als Modellsubstanzen werden das Glukokortikoid Budesonid und das β2-Sympathomimetikum Salbutamol in Form seiner Base und seines Salzes verwendet. Die Auswahl erfolgt nach physikochemischen (Lipophilie, Molekulargewicht) und therapeutischen (Halbwertszeit der Wirkung, Applikationsfrequenz) Gesichtspunkten. Mikropartikel auf Polymerbasis ermöglichen eine kontrollierte Freigabe der Arzneistoffe über einen vorausbestimmten Zeitraum. Es erfolgt die Auswahl physiologisch unbedenklicher Hilfsstoffe (Polylaktide R 202H/ Poly(laktid-co-glykolide) RG 502H, RG 752-S) mit unterschiedlichen Anteilen an Coglykolid sowie unterschiedlichen Molekulargewichten, die sich prinzipiell zur Verzögerung der Freisetzung eignen und sich bei der parenteralen Applikation bereits bewährt haben. Die Sprühtrocknung wird als geeignetes pharmazeutisch-technologisches Verfahren zur Präparation von Mikropartikeln im Teilchengrößenbereich von 1- 10 Mikrometern beschrieben, welche den Wirkstoff mit möglichst hoher Beladung verkapselt. Die sprühgetrockneten Pulver sollen pharmazeutisch physikochemisch mittels Rasterelektronenmikroskopie (Morphologie), Laserdiffraktometrie (Teilchengrößenverteilung), DSC und Röntgenpulverdiffraktometrie (thermisches Verhalten) und mittels Stickstoff-Tief-Temperatur Adsorptionsverfahren (spezifische Oberfläche) charakterisiert werden. Zusätzlich wird die Wirkstoffbeladung der sprühgetrockneten Polymer-Mikropartikel mittels HPLC ermittelt. Die biopharmazeutische Charakterisierung der sprühgetrockneten Pulver erfolgt über die in-vitro Freigabekinetik und die Stabilität der Mikropartikel. Zusätzlich werden Versuche an Zellkulturen und in-vivo Versuche an Mäusen durchgeführt, um die Effekte der sprühgetrockneten Mikropartikel und des Hilfsstoffs hinsichtlich der Freisetzungsretardierung zu testen. Bei den in-vivo Versuchen werden der Atemwegswiderstand und die Verlängerung der exspiratorischen Phase (penh) als Parameter für einen antiasthmatischen Effekt gewählt. Die Lungenlavage Flüssigkeit wird zusätzlich überprüft. Die Ergebnisse zeigen, dass es mit Hilfe der Sprühtrocknung möglich ist, Polymer-Mikropartikel herzustellen, die aufgrund ihrer Partikelgröße von d50 ≤ 5,8 µm fähig sind, die unteren Abschnitte der Lunge zu erreichen. Die Morphologie der Mikropartikel ist abhängig vom zu versprühenden Produkt. Thermodynamisch und röntgenpulverdiffraktometrisch betrachtet handelt es sich um amorphe Produkte, die aber über lange Zeit in diesem Zustand stabil sind. Die Wiederfindung der eingesetzten Arzneistoffmenge in den sprühgetrockneten Polymer-Mikropartikeln und die Freigabeversuche zur Charakterisierung der Retardierungseigenschaften der verwendeten Polymere ergeben, dass es mit Hilfe der Sprühtrocknung von Budesonid und Salbutamol mit den Polymeren möglich ist, retardierende Mikropartikel herzustellen. Die Wiederfindung von Budesonid und Salbutamol in den sprühgetrockneten Polymer-Mikropartikeln entspricht nahezu der eingesetzten Menge. Bei Salbutamolsulfat ist dies nicht der Fall. In Zellkulturversuchen der murinen Zellinie RAW 264.7 ergaben sich Hinweise darauf, dass bei Konzentrationen von 10-6 M und 10-8 M, die Downregulation der IL-6 Konzentration durch die Sprüheinbettung von 9,1 % Budesonid mit PLGA in stärkerem Ausmaß erfolgte, als bei unverkapseltem Budesonid. Zusätzlich wurden in-vivo Versuche mit intranasaler und intraperitonealer Gabe durchgeführt. Die Budesonid-Polymer Sprüheinbettung wurde mit unverkapseltem Budesonid vergleichen. Nach intraperitonealer Gabe hatte die Sprüheinbettung mit Budesonid die besten Effekte hinsichtlich der Unterdrückung des penh und des Atemwegswiderstands auch bei steigenden Metacholinkonzentrationen. Die Auswertung der Lungenlavage Flüssigkeit zeigt sehr deutlich die Downregulation der IL-6 Konzentration in der Lunge durch die Sprüheinbettung mit Budesonid. Zur Zeit werden Vorbereitungen getroffen, ein Gerät zu testen, das in der Lage ist, ein Mikrospray zu generieren, so dass eine intratracheale Verabreichung möglich wäre.

Neue Aspekte zur effektiven bronchialen Applikation inhalativer Medikamente im Kindesalter

Zur bronchialen Deposition von Arzneimitteln stehen im Wesentlichen drei Inhalationssysteme zur Verfügung: (1) Dosier-Aerosole (pressurized Metered Dose Inhaler, pMDI), (2) Trockenpulver-Inhalatoren (Dry Powder Inhaler, DPI) und (3) Druckluftvernebler zur Feuchtinhalation. Der Erfolg einer Inhalationstherapie hängt neben anderen Faktoren (s.u.) wesentlich vom Depositionsverhalten des als Aerosol inhalierten Medikamentes ab. Wie viel wirksame Substanz lagert sich an welchen Stellen der Atemwege ab und welche Dosis erreicht letztlich die kleinen Atemwege? Einflussfaktoren sind hier vor allem die Partikelgröße und die Inhalationstechnik. So verlangen beispielsweise DPI’s einen respiratorischen Spitzenfluss (PIF) von mindestens 30 l/min, wohingegen bei der Verwendung von pMDI’s ein gleich bleibender PIF von 40 bis 90 l/min erwünscht ist. Die für das jeweilige Inhalationssystem optimale Atemtechnik muss also vom Patienten erlernt werden. Mit den eigenen Arbeiten soll das Verständnis inhalativer Vorgänge sowie die bronchiale Deposition von inhalativen Medikamenten bei pädiatrischen Patienten verbessert werden. Aus der Vielzahl der Inhalatoren wählten wir für unsere Versuche fünf Systeme aus, deren unterschied-liche Anforderungen an den Patienten repräsentativ überprüft wurden: (1) DPI mit mittlerem Widerstand: Diskus®, (2) DPI mit hohem Widerstand: Turbohaler®, (3) pMDI: Autohaler®, (4) pMDI für Säuglinge: Budiair® mit verschiedenen Vorsatzkammern (Babyhaler®, AeroChamber® Plus small und medium) und (5) nachfüllbarer DPI mit niedrigem Widerstand: MAGhaler®. Für unsere Studien unverzichtbar war außerdem ein Testsystem, mit dem die Fähigkeit der Patienten überprüft und verbessert werden kann, einen bestimmten Inhalator effektiv zu benutzen, d.h. das gewünschte Atemmanöver durchzuführen und damit eine optimale Medikamenten-Deposition zu erreichen. Erste Untersuchungen ergaben, dass die kommerziell auf dem Markt verfügbaren Testsysteme suboptimal sind, weil sie sich nur auf die Messung des PIF’s konzentrieren und andere für die Deposition wichtige Parameter (Beschleunigung, Inhaltionsdauer etc.) außer Acht lassen. Wir entwickelten daher den Inhalation-Manager, der die Dokumentation des gesamten Atemmanövers ermöglicht. Es handelt sich dabei um ein computerbasiertes Mess- und Kontrollsystem, das unmittelbar nach der Inhalation ein optisches feedback des gesamten Manövers inklusive des generierten Partikelspektrums liefert. Die daraus weiterentwickelte Schulungssoftware ermöglicht die individuelle Schulung verschiedener Inhalationsmanöver auch mit neuen Inhalatoren. Patient und Arzt erhalten eine optische Rückmeldung, die den Erfolg oder Misserfolg der Inhalation erkennen lässt. Erste Schulungen mit dem neuen System von pädiatrischen Patienten mit Asthma bronchiale verliefen positiv: der Anteil der optimalen Inhalationsmanöver und damit auch der Therapieerfolg stiegen an. Allerdings zeigte sich auch, dass verschiedene Systeme nicht gleichzeitig geschult werden sollten. Generelle Schwierigkeiten bereitet die Inhalationstherapie von Kindern bis etwa zum 4. Geburtstag, da diese meist gar kein Inhalationsmanöver erlernen können. Die Medikamente müssen somit durch den Ruheatemfluss ins Bronchialsystem transportiert werden, wobei Dosieraerosole mit Vorsatzkammern (Spacer) oder Vernebler mit Masken zum Einsatz kommen sollten. Bei der Inhalation mit Spacer war bislang unklar, wie viel Prozent der Nominaldosis letztlich in die Lunge gelangen und therapeutisch wirksam werden. Unsere in-vitro Studien mit einem Dosieraerosol und verschiedenen Spacern zeigten, dass nach fünf Atemzügen maximal 20% der Nominaldosis das Gerät bzw. den Spacer verlassen. Nach nur einem Atemzug und bei Verwendung bestimmter Spacer (großes Totraumvolumen) beträgt dieser Wert sogar nur 5%. Dieses Ergebnis belegt, dass man vom Säuglings- bis zum Erwachsenenalter nahezu die gleiche Nominaldosis verabreichen kann, da durch unterschiedliche Inhalationsmanöver und –systeme die wirksame Dosis extrakorporal auf die altersentsprechende Dosis reduziert wird. Ein besonderes Problem ergibt sich schließlich bei der Feuchtinhalation mit Druckluftverneblern. Hier darf die Kompatibilität von unterschiedlichen Inhalationslösungen nicht außer Acht gelassen werden. So gaben in unserer Mukoviszidose-Ambulanz viele Betroffene an, aus Zeitgründen unterschiedliche Inhalationslösungen bei der Feuchtinhalation zu mischen. Physikalisch-chemische Inkompatibilitäten können dann die Wirksamkeit der Therapie beeinträchtigen und auch zu unerwünschten Nebenwirkungen führen. In einer interdisziplinären Arbeitsgruppe mit Chemikern und Pharmazeuten untersuchten wir daher die Mischbarkeit von häufig genutzten Inhalationslösungen (Salbutamol, Ipratropium, Cromoglicinsäure, Budenosid, Tobramycin und Dornase Alpha) und stellten die Ergebnisse (mögliche Inhaltionskombinationen) tabellarisch zusammen.

Generierung leicht dispergierbarer Inhalationspulver mittels Sprühtrocknung

Das Ziel dieser Arbeit besteht darin, die Möglichkeiten der Sprühtrocknung für die Generierung von Inhalationspulvern zur Therapie von Lungenkrankheiten zu nutzen. Die Erzeugung von physikalisch stabilen und leicht dispergierbaren Partikeln steht hierbei im Vordergrund. Aufgrund von physiko-chemischen Untersuchungen (Glasübergangstemperatur, Fragilität, Relaxationsverhalten, Hygroskopizität) unterschiedlicher amorpher Hilfsstoffe (Lactose, Raffinose, Dextrane, Cyclodextrine) ist für Hydroxypropyl-β-Cyclodextrin das größte Potential für die Stabilisierung eines Wirkstoffes innerhalb einer amorphen Matrix erkennbar. Sprühgetrocknete Partikel weisen im Vergleich zu strahlgemahlenen Partikeln günstigere Dispergier- und Depositionseigenschaften auf. Dies ist vorrangig auf größere Berührungsflächen zwischen strahlgemahlenen Partikeln zurückzuführen. Kugelförmige sprühgetrocknete Partikel besitzen dagegen aufgrund einer punktförmigen Berührung geringere Haftkräfte. Versuche mit unterschiedlich stark gefalteten Partikeloberflächen weisen auf geringere Haftkräfte hin, wenn sich die Partikel an Stellen geringerer Krümmungsradien berühren. Dispergierversuche in einer definierten Rohrströmung (Deagglomerator) lassen auf einen kaskadenartigen Agglomeratzerfall schließen. Durch Sprüheinbettung unterschiedlicher Modellwirkstoffe (Salbutamolsulfat, Ipratropiumbromid, Budesonid) in Hydroxypropyl-β-Cyclodextrin konnten sowohl Einzelformulierungen als auch eine Kombinationsformulierung mit allen drei Wirkstoffen erzeugt werden. Diese weisen bei einem Wirkstoffgehalt bis max. 14% selbst nach vierwöchiger Offenlagerung bei 40°C und 75% r.F. keine bzw. nur geringfügige Veränderungen in der „Fine Particle Dose“ (FPD) auf. Die „Fine Particle Fraction“ (FPF) liegt bei diesen Formulierungen im Bereich von 40% bis 75%. In Verbindung mit einem geeigneten Pack- bzw. Trockenmittel, ist hierbei mit einer physikalischen Stabilität zu rechnen, die eine sinnvolle Produktlaufzeit eines Inhalationspulvers ermöglicht. Formulierungen mit höheren Wirkstoffkonzentrationen zeigen dagegen stärkere Veränderungen nach Stresslagerung. Als Beispiel einer kristallinen Sprühtrocknungsformulierung konnte ein Pulver bestehend aus Mannitol und Budesonid erzeugt werden.

Vibrating Membrane Devices Deliver Aerosols More Efficient than Standard Devices: A Study in a Neonatal Upper Airway Model

Abstract Background: Aerosol therapy in preterm infants is challenging, as a very small proportion of the drug deposits in the lungs. Aim: Our aim was to compare efficiency of standard devices with newer, more efficient aerosol delivery devices. Methods: Using salbutamol as a drug marker, we studied two prototypes of the investigational eFlow(®) nebulizer for babies (PARI Pharma GmbH), a jet nebulizer (Intersurgical(®) Cirrus(®)), and a pressurized metered dose inhaler (pMDI; GSK) with a detergent-coated holding chamber (AeroChamber(®) MV) in the premature infant nose throat-model (PrINT-model) of a 32-week preterm infant (1,750 g). A filter or an impactor was placed below the infant model's "trachea" to capture the drug dose or particle size, respectively, that would have been deposited in the lung. Results: Lung dose (percentage of nominal dose) was 1.5%, 6.8%, and 18.0-20.6% for the jet nebulizer, pMDI-holding chamber, and investigational eFlow nebulizers, respectively (p<0.001). Jet nebulizer residue was 69.4% and 10.7-13.9% for the investigational eFlow nebulizers (p<0.001). Adding an elbow extension between the eFlow and the model significantly lowered lung dose (p<0.001). A breathing pattern with lower tidal volume decreased deposition in the PrINT-model and device residue (p<0.05), but did not decrease lung dose. Conclusions: In a model for infant aerosol inhalation, we confirmed low lung dose using jet nebulizers and pMDI-holding chambers, whereas newer, more specialized vibrating membrane devices, designed specifically for use in preterm infants, deliver up to 20 times more drug to the infant's lung.

Assessment of bronchodilator responsiveness in preschool children using forced oscillations

BACKGROUND: The forced oscillation technique (FOT) requires minimal patient cooperation and is feasible in preschool children. Few data exist on respiratory function changes measured using FOT following inhaled bronchodilators (BD) in healthy young children, limiting the clinical applications of BD testing in this age group. A study was undertaken to determine the most appropriate method of quantifying BD responses using FOT in healthy young children and those with common respiratory conditions including cystic fibrosis, neonatal chronic lung disease and asthma and/or current wheeze. METHODS: A pseudorandom FOT signal (4-48 Hz) was used to examine respiratory resistance and reactance at 6, 8 and 10 Hz; 3-5 acceptable measurements were made before and 15 min after the administration of salbutamol. The post-BD response was expressed in absolute and relative (percentage of baseline) terms. RESULTS: Significant BD responses were seen in all groups. Absolute changes in BD responses were related to baseline lung function within each group. Relative changes in BD responses were less dependent on baseline lung function and were independent of height in healthy children. Those with neonatal chronic lung disease showed a strong baseline dependence in their responses. The BD response in children with cystic fibrosis, asthma or wheeze (based on both group mean data and number of responders) was not greater than in healthy children. CONCLUSIONS: The BD response assessed by the FOT in preschool children should be expressed as a relative change to account for the effect of baseline lung function. The limits for a positive BD response of -40% and 65% for respiratory resistance and reactance, respectively, are recommended.

Fluctuation analysis of lung function as a predictor of long-term response to beta2-agonists

The response to beta(2)-agonists differs between asthmatics and has been linked to subsequent adverse events, even death. Possible determinants include beta(2)-adrenoceptor genotype at position 16, lung function and airway hyperresponsiveness. Fluctuation analysis provides a simple parameter alpha measuring the complex correlation properties of day-to-day peak expiratory flow. The present study investigated whether alpha predicts clinical response to beta(2)-agonist treatment, taking into account other conventional predictors. Analysis was performed on previously published twice-daily peak expiratory flow measurements in 66 asthmatic adults over three 6-month randomised order treatment periods: placebo, salbutamol and salmeterol. Multiple linear regression was used to determine the association between alpha during the placebo period and response to treatment (change in the number of days with symptoms), taking into account other predictors namely beta(2)-adrenoceptor genotype, lung function and its variability, and airway hyperresponsiveness. The current authors found that alpha measured during the placebo period considerably improved the prediction of response to salmeterol treatment, taking into account genotype, lung function or its variability, or airway hyperresponsiveness. The present study provides further evidence that response to beta(2)-agonists is related to the time correlation properties of lung function in asthma. The current authors conclude that fluctuation analysis of lung function offers a novel predictor to identify patients who may respond well or poorly to treatment.

A novel cell compatible impingement system to study in vitro drug absorption from dry powder aerosol formulations

A modified Astra type multistage liquid impinger (MSLI) with integrated bronchial cell monolayers was used to study deposition and subsequent drug absorption on in vitro models of the human airway epithelial barrier. Inverted cell culture of Calu-3 cells on the bottom side of cell culture filter inserts was integrated into a compendial MSLI. Upside down cultivation did not impair the barrier function, morphology and viability of Calu-3 cells. Size selective deposition with subsequent absorption was studied for three different commercially available dry powder formulations of salbutamol sulphate and budesonide. After deposition without size separation the absorption rates from the aerosol formulations differed but correlated with the size of the carrier lactose particles. However, after deposition in the MSLI, simulating relevant impaction and causing the separation of small drug crystals from the carrier lactose, the absorption rates of the three formulations were identical, confirming the bioequivalence of the three formulations.