Otimização de dose do carvedilol em pacientes submetidos a cirurgia bariátrica de derivação gástrica em Y de Roux
| Ano de defesa: | 2024 |
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| Tipo de documento: | Tese |
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Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
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| Programa de Pós-Graduação: |
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| Palavras-chave em Português: | |
| Link de acesso: | https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/60/60134/tde-19082025-161730/ |
Resumo: | A obesidade é uma doença crônica complexa associada à redução da qualidade de vida e comorbidades. Apesar dos tratamentos não-cirúrgicos, muitas pessoas não conseguem reduzir ou manter a perda de peso. A cirurgia bariátrica do tipo derivação gastrojejunal em Y de Roux (Roux-en-Y gastric bypass - RYGB) é eficaz na perda de peso sustentada e redução de comorbidades. No entanto, após a cirurgia, a perda de peso e as modificações anatômicas e fisiológicas podem alterar a farmacocinética (PK) e a farmacodinâmica (PD). O carvedilol, betabloqueador de terceira geração utilizado para o tratamento de doenças cardiovasculares, é uma base fraca com baixa solubilidade e dissolução dependentes do pH. Este estudo teve como objetivo caracterizar a influência da RYGB na disposição cinética do carvedilol e propor ajuste de dose em pacientes submetidos a cirurgia bariátrica por meio da modelagem PK/PD populacional. Indivíduos não obesos, obesos e pacientes submetidos a RYGB receberam 25 mg de carvedilol em dose única oral. Foram realizadas coletas de sangue para a análise farmacocinética e para a genotipagem das principais enzimas metabolizadoras de fármacos. O metoprolol foi utilizado como biomarcador da atividade in vivo do CYP2D6. A expressão de enzimas e transportadores intestinais foi avaliada em amostras de biópsias coletadas durante exame endoscópico. A modelagem populacional (PopPK) foi utilizada para estimar os parâmetros PK e identificar as covariáveis que explicam a variabilidade observada. O efeito betabloqueador do (S)-carvedilol foi predito utilizando o modelo PopPK associado a um modelo Emax de efeito inibitório direto. Simulações com aumento de dose variando de 25% até 100% da dose original administrada foram feitas para avaliar o ajuste de dose em pacientes pós-RYGB e obesos. Ao total foram incluídos 56 participantes distribuídos nos grupos não obeso (n=15), pós-RYGB (n=20) e obeso (n=21). A concentração plasmática máxima (Cmax) e a área sob a curva concentração plasmática versus tempo (AUC) do (R)-carvedilol foi 2 a 3 vezes maior que do (S)-carvedilol em todos os grupos. Indivíduos pós-RYGB apresentaram uma redução de 3,6 vezes na Cmax e 1,9 vezes na AUC0∞ do (S)-carvedilol quando comparado com indivíduos não obesos. A cinética dos enantiômeros foi descrita por um modelo de dois compartimentos com eliminação linear a partir do compartimento central, exibindo dupla absorção de primeira-ordem, sendo um processo lento (ka1, F1) e outro rápido (ka2, 1-F1, Tlag2). A cirurgia bariátrica foi identificada como covariável da fração absorvida pela via mais lenta (F1) para ambos enantiômeros. A redução na exposição sistêmica ao (S)-carvedilol resultou em uma diminuição de 33% da atividade betabloqueadora predita. A administração de 50 mg de carvedilol para pacientes pós-RYGB resultou em exposição sistêmica e resposta betabloqueadora equivalentes às observadas em indivíduos não obesos após administração de 25 mg de carvedilol. Este estudo ressalta a importância de se avaliar a cinética em populações com obesidade e após a cirurgia bariátrica RYGB, e de realizar o ajuste de dose nessas populações especiais para alcançar o efeito terapêutico desejado. |
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Otimização de dose do carvedilol em pacientes submetidos a cirurgia bariátrica de derivação gástrica em Y de RouxDose optimization of carvedilol in patients undergoing Rouxen-en-Y gastric bypass surgeryBariatric surgeryCarvedilolCarvedilolCirurgia bariátricaFarmacocinéticaObesidadeObesityPharmacokineticsA obesidade é uma doença crônica complexa associada à redução da qualidade de vida e comorbidades. Apesar dos tratamentos não-cirúrgicos, muitas pessoas não conseguem reduzir ou manter a perda de peso. A cirurgia bariátrica do tipo derivação gastrojejunal em Y de Roux (Roux-en-Y gastric bypass - RYGB) é eficaz na perda de peso sustentada e redução de comorbidades. No entanto, após a cirurgia, a perda de peso e as modificações anatômicas e fisiológicas podem alterar a farmacocinética (PK) e a farmacodinâmica (PD). O carvedilol, betabloqueador de terceira geração utilizado para o tratamento de doenças cardiovasculares, é uma base fraca com baixa solubilidade e dissolução dependentes do pH. Este estudo teve como objetivo caracterizar a influência da RYGB na disposição cinética do carvedilol e propor ajuste de dose em pacientes submetidos a cirurgia bariátrica por meio da modelagem PK/PD populacional. Indivíduos não obesos, obesos e pacientes submetidos a RYGB receberam 25 mg de carvedilol em dose única oral. Foram realizadas coletas de sangue para a análise farmacocinética e para a genotipagem das principais enzimas metabolizadoras de fármacos. O metoprolol foi utilizado como biomarcador da atividade in vivo do CYP2D6. A expressão de enzimas e transportadores intestinais foi avaliada em amostras de biópsias coletadas durante exame endoscópico. A modelagem populacional (PopPK) foi utilizada para estimar os parâmetros PK e identificar as covariáveis que explicam a variabilidade observada. O efeito betabloqueador do (S)-carvedilol foi predito utilizando o modelo PopPK associado a um modelo Emax de efeito inibitório direto. Simulações com aumento de dose variando de 25% até 100% da dose original administrada foram feitas para avaliar o ajuste de dose em pacientes pós-RYGB e obesos. Ao total foram incluídos 56 participantes distribuídos nos grupos não obeso (n=15), pós-RYGB (n=20) e obeso (n=21). A concentração plasmática máxima (Cmax) e a área sob a curva concentração plasmática versus tempo (AUC) do (R)-carvedilol foi 2 a 3 vezes maior que do (S)-carvedilol em todos os grupos. Indivíduos pós-RYGB apresentaram uma redução de 3,6 vezes na Cmax e 1,9 vezes na AUC0∞ do (S)-carvedilol quando comparado com indivíduos não obesos. A cinética dos enantiômeros foi descrita por um modelo de dois compartimentos com eliminação linear a partir do compartimento central, exibindo dupla absorção de primeira-ordem, sendo um processo lento (ka1, F1) e outro rápido (ka2, 1-F1, Tlag2). A cirurgia bariátrica foi identificada como covariável da fração absorvida pela via mais lenta (F1) para ambos enantiômeros. A redução na exposição sistêmica ao (S)-carvedilol resultou em uma diminuição de 33% da atividade betabloqueadora predita. A administração de 50 mg de carvedilol para pacientes pós-RYGB resultou em exposição sistêmica e resposta betabloqueadora equivalentes às observadas em indivíduos não obesos após administração de 25 mg de carvedilol. Este estudo ressalta a importância de se avaliar a cinética em populações com obesidade e após a cirurgia bariátrica RYGB, e de realizar o ajuste de dose nessas populações especiais para alcançar o efeito terapêutico desejado.Obesity is a chronic complex disease associated with reduced quality of life and comorbidities. Despite the non-surgical treatments, some individuals are unable to reduce their weight or maintain weight loss. The Roux-en-Y gastric bypass (RYGB) bariatric surgery is effective in sustaining weight loss and reducing comorbidities. However, after the surgery, the weight loss and anatomical and physiological modifications can alter the pharmacokinetics (PK) and pharmacodynamics (PD). Carvedilol, a third-generation beta-blocker, can be used for the treatment of cardiovascular diseases, it is a weak base with low and pH-dependent solubility and dissolution. This study aimed to characterize the influence of RYGB on the kinetic disposition of carvedilol and to propose dose adjustment in patients undergoing bariatric surgery by means of population PK/PD modeling. Non-obese subjects, obese, and patients undergoing RYGB received a single oral dose of 25 mg carvedilol. Blood samples were collected for PK analysis and genotyping of the main drug-metabolizing enzymes. Metoprolol was used as a biomarker of CYP2D6 in vivo activity. The expression of intestinal enzymes and transporters was evaluated in gut tissue samples biopsied during the upper endoscopy procedure. Population modeling (PopPK) was used to estimate PK parameters and identify covariates that explain the observed variability. The beta-blocking effect of (S)-carvedilol was predicted using the PopPK model linked to a direct effect inhibitory Emax PD model. Simulations using dose increments ranging from 25% to 100% of the original dose were performed to assess dose adjustment in post-RYGB and obese patients. A total of 56 participants were included, distributed among the non-obese (n=15), post-RYGB (n=20), and obese (n=21) groups. The maximum plasma concentration (Cmax) and the area under the plasma concentration-time curve (AUC) of (R)-carvedilol were 2- to 3-fold higher than (S)-carvedilol in all groups. Post-RYGB subjects presented a 3.6-fold reduction in Cmax and a 1.9-fold reduction in AUC0∞ of (S)-carvedilol compared to non-obese subjects. The kinetics of carvedilol enantiomers were described by two-compartment models with linear elimination from the central compartment, exhibiting dual parallel first-order absorption, characterized by a slow process (ka1, F1) and a fast process (ka2, 1-F1, Tlag2). Bariatric surgery was identified as a covariate for the fraction absorbed by the slower route (F1) for both enantiomers. The reduction in systemic exposure to (S)- carvedilol resulted in a 33% decrease in the predicted beta-blocking activity. The administration of 50 mg of carvedilol to post-RYGB patients yielded an equivalent systemic exposure and beta-blocking response to those observed in non-obese subjects after the administration of 25 mg of carvedilol. This study emphasizes the importance of evaluating the kinetics in obese and after-RYGB bariatric surgery populations and adjusting the dose in these special populations to achieve the desired therapeutic effect.Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USPMoraes, Natalia Valadares deYamamoto, Priscila Akemi2024-07-02info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisapplication/pdfhttps://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/60/60134/tde-19082025-161730/reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USPinstname:Universidade de São Paulo (USP)instacron:USPReter o conteúdo por motivos de patente, publicação e/ou direitos autoriais.info:eu-repo/semantics/openAccesspor2025-09-18T18:29:07Zoai:teses.usp.br:tde-19082025-161730Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://www.teses.usp.br/PUBhttp://www.teses.usp.br/cgi-bin/mtd2br.plvirginia@if.usp.br|| atendimento@aguia.usp.br||virginia@if.usp.bropendoar:27212025-09-18T18:29:07Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP - Universidade de São Paulo (USP)false |
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A obesidade é uma doença crônica complexa associada à redução da qualidade de vida e comorbidades. Apesar dos tratamentos não-cirúrgicos, muitas pessoas não conseguem reduzir ou manter a perda de peso. A cirurgia bariátrica do tipo derivação gastrojejunal em Y de Roux (Roux-en-Y gastric bypass - RYGB) é eficaz na perda de peso sustentada e redução de comorbidades. No entanto, após a cirurgia, a perda de peso e as modificações anatômicas e fisiológicas podem alterar a farmacocinética (PK) e a farmacodinâmica (PD). O carvedilol, betabloqueador de terceira geração utilizado para o tratamento de doenças cardiovasculares, é uma base fraca com baixa solubilidade e dissolução dependentes do pH. Este estudo teve como objetivo caracterizar a influência da RYGB na disposição cinética do carvedilol e propor ajuste de dose em pacientes submetidos a cirurgia bariátrica por meio da modelagem PK/PD populacional. Indivíduos não obesos, obesos e pacientes submetidos a RYGB receberam 25 mg de carvedilol em dose única oral. Foram realizadas coletas de sangue para a análise farmacocinética e para a genotipagem das principais enzimas metabolizadoras de fármacos. O metoprolol foi utilizado como biomarcador da atividade in vivo do CYP2D6. A expressão de enzimas e transportadores intestinais foi avaliada em amostras de biópsias coletadas durante exame endoscópico. A modelagem populacional (PopPK) foi utilizada para estimar os parâmetros PK e identificar as covariáveis que explicam a variabilidade observada. O efeito betabloqueador do (S)-carvedilol foi predito utilizando o modelo PopPK associado a um modelo Emax de efeito inibitório direto. Simulações com aumento de dose variando de 25% até 100% da dose original administrada foram feitas para avaliar o ajuste de dose em pacientes pós-RYGB e obesos. Ao total foram incluídos 56 participantes distribuídos nos grupos não obeso (n=15), pós-RYGB (n=20) e obeso (n=21). A concentração plasmática máxima (Cmax) e a área sob a curva concentração plasmática versus tempo (AUC) do (R)-carvedilol foi 2 a 3 vezes maior que do (S)-carvedilol em todos os grupos. Indivíduos pós-RYGB apresentaram uma redução de 3,6 vezes na Cmax e 1,9 vezes na AUC0∞ do (S)-carvedilol quando comparado com indivíduos não obesos. A cinética dos enantiômeros foi descrita por um modelo de dois compartimentos com eliminação linear a partir do compartimento central, exibindo dupla absorção de primeira-ordem, sendo um processo lento (ka1, F1) e outro rápido (ka2, 1-F1, Tlag2). A cirurgia bariátrica foi identificada como covariável da fração absorvida pela via mais lenta (F1) para ambos enantiômeros. A redução na exposição sistêmica ao (S)-carvedilol resultou em uma diminuição de 33% da atividade betabloqueadora predita. A administração de 50 mg de carvedilol para pacientes pós-RYGB resultou em exposição sistêmica e resposta betabloqueadora equivalentes às observadas em indivíduos não obesos após administração de 25 mg de carvedilol. Este estudo ressalta a importância de se avaliar a cinética em populações com obesidade e após a cirurgia bariátrica RYGB, e de realizar o ajuste de dose nessas populações especiais para alcançar o efeito terapêutico desejado. |
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