Badanie wpływu kwasu acetylosalicylowego na przebieg ciąży i
Transkrypt
Badanie wpływu kwasu acetylosalicylowego na przebieg ciąży i
&ARM0RZEGL.AUK "ADANIEWPYWUKWASUACETYLOSALICYLOWEGO NAPRZEBIEGCIYIROZWÌJPODUSZCZURZEGO %FFECTOFACETYLSALICYLICACIDONPREGNANCYANDEMBRYOGENESIS OFTHERATFOETUS -AGDALENA7YSZYÊSKA%WA3ZAFLARSKA3TOJKO-IROSAW0ARTYKA !LEKSANDRA-OxDZIERZ%DYTA+OKOSZKA!NNA2ZEPECKA3TOJKO*ERZY3TOJKO +ATEDRAI:AKAD0ATOLOGII7YDZIA&ARMACEUTYCZNYZ/DDZIAEM-EDYCYNY,ABORATORYJNEJ gLSKIEGO5NIWERSYTETU-EDYCZNEGOW+ATOWICACH :AKAD(IGIENY"IOANALIZYI"ADANIAgRODOWISKA7YDZIA&ARMACEUTYCZNY Z/DDZIAEM-EDYCYNY,ABORATORYJNEJgLSKIEGO5NIWERSYTETU-EDYCZNEGOW+ATOWICACH +ATEDRAI:AKADYWNOuCIIYWIENIA7YDZIA&ARMACEUTYCZNY Z/DDZIAEM-EDYCYNY,ABORATORYJNEJgLSKIEGO5NIWERSYTETU-EDYCZNEGOW+ATOWICACH Streszczenie Ciąża jest okresem wymagającym znacznej ostrożności w zakresie stosowanych leków. Każdy przyjmowany przez ciężarne kobiety lek niesie za sobą potencjalne ryzyko uszkodzenia płodu poprzez działanie teratogenne, mutagenne, onkogenne. Wrażliwość płodu na ksenobiotyk determinowana jest brakiem mechanizmów detoksykacyjnych oraz podatnością materiału genetycznego zarodka na mutacje prowadzące do wystąpienia wad i anomalii rozwojowych. Związkiem negatywnie wpływającym na płód jest kwas acetylosalicylowy uznany przez WHO za standardowy związek o działaniu embriotoksycznym. Jako model do badań nad embriotoksycznością wykorzystano ciężarne samice szczura Wistar. Samice podzielono na dwie grupy- kontrolną K przyjmującą sondą dożołądkową sól fizjologiczną i doświadczalną D otrzymującą kwas acetylosalicylowy. Dla określenia wpływu, jaki badany związek wywiera na przebieg ciąży oraz rozwój płodu dokonano pomiarów morfologicznych oraz przeprowadzono badania sekcyjne płodów oraz matek. Uzyskane w trakcie eksperymentu wyniki pomiarów morfometrycznych i danych hodowlanych wskazują na embriotoksyczne działanie kwasu acetylosalicylowego wynikające z narażenia prenatalnego. Słowa kluczowe: embriotoksyczność; kwas acetylosalicylowy; ciąża; płód Abstract Pregnancy is a period of time which requires an increased amount of care with regards to taking medicines. Each medicine taken by a pregnant woman carries with itself a potential risk of damaging the foetus through teratogenic, oncogenic and mutogenic properties. The foetus` sensitivity to xenobiotic determined is by a lack of detoxifying mechanisms and susceptibility of embryo`s genetic material to mutations, leading to defects and developmental anomalies. The substance with a negative effect on the foetus is acetylsalicylic acid, which is recognised by the WHO as a standard substance with embryotoxic properties. The embryotoxic research was carried out on pregnant females of Wistar Rats. The females were divided into two groups, a control group called K, subjected to a saline solution being pumped through a stomach probe and an experimental group called D, receiving acetylsalicylic acid. To determine the influence of the researched substance on pregnancy and development of the foetus morphological measurements were taken and postmortem examinations carried out on the foetuses and their mothers. The results of the morphometric measurements obtained during the research and information provided by breeders clearly indicate embryotoxic properties of acetylsalicylic acid resulting from prenatal exposure. Key words: embryotoxicity, acetylsalicylic acid, pregnancy, fetus COPYRIGHT'RUPADR!2+WIECIÊSKIEGO)33. ' Ö Życie człowieka we współczesnym świecie, a więc i stan jego zdrowia są ściśle związane ze środowiskiem zewnętrznym, jak również powszechnym stosowaniem preparatów farmakologicznych. Części składowe leków mogą stanowic związki niebezpieczne dla organizmu, odpowiedzialne ze szereg efektów niepożądanych. Najbardziej wrażliwy na działanie substancji toksycznych jest organizm ciężarnej matki i rozwijający się w jej łonie płód. Coraz więcej uwagi poświęca się, zatem badaniom dotyczącym wpływu ekotoksyn na stan zdrowia matki oraz prawidłowy rozwój i morfologię płodu. Podyktowane jest to stale wzrastającą liczbą notowanych wad wrodzonych u noworodków, co nierzadko może być wynikiem niewłaściwego, czy też niekontrolowanego przyjmowania leków przez ciężarne, bowiem każdy przyjmowany w tym okresie lek niesie za sobą potencjalne ryzyko uszkodzenia płodu poprzez swoje działanie teratogenne, mutagenne czy onkogenne [1,2]. Duża wrażliwość płodu na działanie ksenobiotyków wynika z braku wykształcenia niezbędnych mechanizmów detoksykacyjnych oraz z faktu, iż łożysko nie stanowi szczelnej bariery dla środków farmakologicznych. Pod wpływem ksenobiotyków materiał genetyczny płodu może ulegać uszkodzeniem, czego następstwem jest wystąpienie aberracji chromosomalnych i wad rozwojowych manifestujących się nieprawidłowościami w budowie i funkcjonowaniu poszczególnych narządów czy układów [3-5]. Wśród związków negatywnie wpływających na rozwój płodu znajduje się kwas acetylosalicylowy. Zgodnie z definicją, embriotoksyczność oznacza zdolność substancji chemicznej do wywołania u potomstwa patologicznych zmian będących wynikiem narażenia matki na daną substancję w początkowym okresie trwania ciąży, czyli od poczęcia do stadium płodowego [1,5]. Zagrożenie związane z przyjmowaniem kwasu acetylosalicylowego przez kobiety w ciąży wynika z faktu, iż jest to lek, który z łatwością przenika barierę łożyskową i może podlegać kumulacji w organizmie płodu. Nawet kilkudniowe jego stosowanie przez ciężarne kobiety powoduje wyraźne działanie w stosunku do płodu. Rezultatem tego mogą być obserwowane zaburzenia prowadzące nawet do obumarcia płodu [6,7]. Mając na uwadze powyższe uwarunkowania obecnie dynamicznie rozwijającą się nauką jest farmakologia okresu perinatalnego, która wywiera coraz większy wpływ na taktykę postępowania w sytuacjach powikłań ciąży i porodu. - Rl-tluR |J¬ Eksperyment na zwierzętach po uzyskaniu zgody Okręgowej Komisji Etyki ds. Doświadczeń na Zwierzętach przeprowadzono w Centrum Medycyny Doświadczalnej Śląskiego Uniwersytetu Medycznego w Katowicach, natomiast badania prowadzono w Katedrze i Zakładzie Patologii Wydziału Farmaceutycznego z Oddziałem Medycyny Laboratoryjnej Śląskiego Uniwersytetu Medycznego w Sosnowcu. Materiał do badań stanowiło 20 samic szczepu Wistar. Dobór zwierząt determinowany był ich dojrzałością płciową i fizyczną, jak również przydatnością do rozrodu hodowlanego. Wykorzystane w eksperymencie zwierzęta osiągały wiek około 80 dni. Ciężarne samice podzielone zostały na dwie grupy – kontrolną K oraz doświadczalną D. Grupę kontrolną K stanowiło 10 samic, którym przy pomocy sondy żołądkowej w 4, 10 i 14 dniu trwania ciąży podawano sól fizjologiczną, aby sprawdzić wpływ takiej ingerencji na przebieg ciąży. Grupę doświadczalną D stanowiło 10 samic, które sondą żołądkową otrzymywały kwas acetylosalicylowy w dawce 180mg/kg masy ciała w 4, 10 i 14 dniu trwania ciąży. Przed planowanym rozwiązaniem, w 21 dniu trwania ciąży zwierzęta uśpiono i poddano sekcji. U matek dokonano oceny: liczby ognisk wczesnych resorpcji, liczby ciałek żółtych w każdym jajniku jak również liczby płodów w każdym z rogów macicy. U płodów z kolei oznaczono: wagę z łożyskiem i bez łożyska, długość płodu od pyska do nasady ogona, od pyska do końca ogona. U 1/3 płodów każdej samicy przeprowadzono mikrosekcje. '¬ylpl Na podstawie przeprowadzonych badań doświadczalnych uzyskano następujące wyniki. Badania sekcyjne matek Badanie to sprowadza się do oceny zmian makroskopowych w obrębie poszczególnych narządów ciężarnych samic. W grupie kontrolnej K, na którą składało się 10 samic otrzymujących dootrzewnowo w 4, 10 i 14 dniu trwania ciąży sól fizjologiczną, badania anatomopatologiczne nie wykazały żadnych zmian patologicznych oraz potwierdzono obecność fizjologicznej, zaawansowanej ciąży. Sugeruje to, że ingerencja taka nie wykazuje negatywnego wpływu na przebieg ciąży. W grupie doświadczalnej D, obejmującej 10 ciężarnych samic, którym w 4, 10 i 14 dniu trwania ciąży podano kwas acetylosalicylowy w dawce 180mg/kg masy ciała, badania sekcyjne matek nie wykazały zmian morfologicznych w obrębie poszczególnych narządów. Podobnie jak w grupie kontrolnej zaobserwowano obecność fizjologicznej, zaawansowanej ciąży. W przeprowadzonym doświadczeniu, podany ksenobiotyk nie spowodował zmian patologicznych narządów wewnętrznych ciężarnych szczurzyc. Parametry hodowlane Podczas prowadzenia prac doświadczalnych dokonano analizy parametrów hodowlanych. Możliwa w ten sposób staje się ocena wpływu podanego związku na plenność i płodność badanych zwierząt. W grupie kontrolnej K nie wykazano zaburzeń w przebiegu ciąży szczura. Średnia plenność wynosiła 11,0 rozrzut 4-15, bez widocznych ognisk resorpcji płodów, z kolei średnia ilość ciałek żółtych w jajniku lewym wynosiła 5,30 rozrzut 2-10, w prawym 5,40 rozrzut 3-7. Z kolei w grupie doświadczalnej D, narażanej na kwas acetylosalicylowy uzyskano następujące wyniki: Średnia plenność wynosiła 11,4 rozrzut 6-15. Średnia liczna ognisk resorpcji 0,4 rozrzut 0-2 Średnia liczba ciałek żółtych w jajniku lewym 5,80 rozrzut 4-8, w prawym 6,40 rozrzut 4-8. &ARM0RZEGL.AUK Oględziny zewnętrzne płodów ¬p¥o- Dokonanie oględzin ciał płodów ma na celu ujawnienie obecności ewentualnych wad wrodzonych. W grupie kontrolnej K liczącej 110 płodów pochodzących od samic otrzymujących sól fizjologiczną w 4, 10 i 14 dniu trwania ciąży, stwierdzono u trzech płodów pojedyncze wylewy krwawe o różnej lokalizacji. Nie wykazano z kolei obecności wad wrodzonych. W grupie doświadczalnej D liczącej 114 płodów, narażanych prenatalnie na działanie kwasu acetylosalicylowego stwierdzono u wszystkich płodów obecność licznych podskórnych wylewów krwawych o różnej lokalizacji. Z kolei u żadnego z płodów nie zaobserwowano obecności wad wrodzonych. Zdrowie populacji ludzkiej stanowi wypadkową wpływów czynników środowiskowych oraz farmakoterapii. Oddziaływanie to obserwowane jest przez cały okres życia człowieka już od momentu zapłodnienia, dlatego na szczególną uwagę zasługują w równym stopniu stan zdrowia ciężarnej matki oraz bezpieczeństwo rozwijającego się w jej łonie płodu. Obserwowany w ostatnim trzydziestoleciu postęp naukowo-techniczny pozwala na poddanie płodu licznym procedurom diagnostycznym i stałemu monitorowaniu jego rozwoju. Mimo to niebezpieczeństwo niekorzystnego wpływu środowiska na stan zdrowia społeczeństw, zdolności rozrodcze, przebieg ciąży oraz zdrowie rozwijającego się płodu wzbudza niepokój, bowiem medycyna staje się bezradna wobec wielu chorób. Jednym z wielu związków negatywnie wpływających na rozwój płodu jest kwas acetylosalicylowy. Został on uznany przez Światową Organizację Zdrowia za modelowy związek o działaniu embriotoksycznym. Embriotoksyczne działanie kwasu acetylosalicylowego wykazali już w latach pięćdziesiątych Takacs i Warkany. Z analiz ich doświadczeń zebranych przez Scialli’ego [8] wynika, że ASA podawany ciężarnym prowadzi do wystąpienia wad rozwojowych w obrębie ośrodkowego układu nerwowego, a także nieprawidłowości w budowie układu kostno-stawowego. Dotyczy to głównie zmniejszenia liczby widocznych punktów kostnienia w śródręczu, śródstopiu i mostku. Zaburzenia strukturalne w rozwoju układu kostnostawowego zanotowali w swoich pracach doświadczalnych Mitala i Boardman [9]. Wykazali oni, że podanie ciężarnym samicom kwasu acetylosalicylowego jest przyczyną powstawania dodatkowych struktur kostnych u płodów, zlokalizowanych pomiędzy kośćmi nosowymi i czołowymi. Zjawisko to wiązane jest z obniżeniem poziomu wapnia stanowiącego następstwo niedoczynności przytarczyc. Zależne od dawki kwasu acetylosalicylowego wady w budowie układu kostno-stawowego wykazali także Hamed i wsp. [10]. Przeprowadzenie mikrosekcji płodów oraz zewnętrznych oględzin również potwierdziło działania embriotoksyczne kwasu acetylosalicylowego. Zaobserwowano występowanie licznych podskórnych wylewów krwawych o różnej lokalizacji oraz obecność płynu przesiękowej w jamie otrzewnej. Z przeprowadzonych pomiarów morfometrycznych ciała płodów wynika, iż podawanie kwasu acetylosalicylowego ciężarnym samicom nie wpływa w znaczącym stopniu na parametry morfometryczne płodu. Istnieją jednak doniesienia, że prenatalna ekspozycja na ASA prowadzi do wystąpienia u wcześniaków ciężkich krwawień do układu komorowego mózgu do czego predysponuje niska masa urodzeniowa. Ocena parametrów hodowlanych wykazała zwiększoną liczbę ognisk resorpcji w grupie narażanej na działanie kwasu acetylosalicylowego. Nie odnotowano jednak wpływu tego związku na ilość płodów w macicy oraz liczbę ciałek żółtych w jajnikach. Wyniki badań przeprowadzonych przez Kimmel’a i wsp. [11] również wskazują, iż skutkiem podawania ciężarnym samicom kwasu acetylosalicylowego jest zwiększenie śmiertelności poimplanatcyjnej, zwiększenie liczby ognisk resorpcji, a także liczby martwych płodów. Podobne wyniki zostały także opublikowane przez Hamed’a i wsp. [10] oraz DePass’a i Weaver’a [12]. Stwierdzili Mikrosekcje płodów Głównym celem przeprowadzonych mikrosekcji, było określenie stosunków anatomiczno-topograficznych ciała płodów oraz wykazanie obecności ewentualnych zmian morfologicznych w obrębie narządów wewnętrznych, które mogłyby wskazywać na toczący się proces patologiczny. W grupie kontrolnej K mikrosekcje płodów nie ujawniły żadnych zmian makroskopowych w budowie i położeniu poszczególnych narządów wewnętrznych. U trzech płodów odnotowano obecność wylewów krwawych o różnej lokalizacji. W przypadku grupy doświadczalnej D u płodów pochodzących od samic, które w okresie ciąży narażone były na kwas acetylosalicylowy, wykazano liczne podskórne wylewy krwawe o różnej lokalizacji. Ponadto w grupie tej zaobserwowano także znaczne ilości płynu przesiękowego w jamie otrzewnej. Pomiary morfometryczne płodów Morfometryczne pomiary ciała płodów prowadzone są w celu określenia stopnia ich dojrzałości. Pod uwagę brano dwa parametry masy ciała płodów – masę z łożyskiem i bez łożyska, a także długość ciała od pyska do nasady ogona i od pyska do końca ogona. Parametry te są zgodne z procedurą badawczą, która została wdrożona przez Światową Organizację Zdrowia w 1986 roku – „Segment II”. W utworzonej przez samice otrzymujące dootrzewnowo sól fizjologiczną grupie kontrolnej K, średnie wartości parametrów morfometrycznych ciał płodów przedstawiały się następująco: Średnia waga płodu z łożyskiem wynosiła 3,57g. Średnia waga płodu beż łożyska wynosiła 2,93g. Średnia długość ciała płodu od pyska do nasady ogona wynosiła 36,24mm. Średnia długość ciała płodów od pyska do końca ogona wynosiła 46,44mm. W przypadku grupy doświadczalnej D średnie wartości parametrów morfometrycznych ciała płodów kształtowały się następująco: Średnia waga płodu z łożyskiem wynosiła 3,80g. Średnia waga płodu beż łożyska wynosiła 3,19g. Średnia długość ciała płodu od pyska do nasady ogona wynosiła 37,97mm. Średnia długość ciała płodów od pyska do końca ogona wynosiła 48,60mm. COPYRIGHT'RUPADR!2+WIECIÊSKIEGO)33. oni zwiększenie liczby ognisk resorpcji oraz obniżenie masy urodzeniowej i długości ciał płodów. Góras-Hetmańczyk i wsp. [13] w eksperymencie na ciężarnych samicach szczurzych, którym podawano w 4, 10 i 14 dniu trwania ciąży sondą żołądkową kwas acetylosalicylowy, wyraźnie wskazują na wady występujące u płodów. Należą do nich rozszczepienie podniebienia twardego, rozległe, podskórne wylewy krwawe, przekrwienie bierne wątroby z cechami marskości miąższu. Z kolei Damasceno i wsp. [14] badali wpływ minimalnej dawki terapeutycznej tego związku dla człowieka na ciężarne samice szczura. Zwierzęta otrzymywały kwas acetylosalicylowy sondą żołądkową w dwóch kluczowych okresach ciąży, tj. przed implantacją zarodka oraz w okresie organogenezy. Badacze nie stwierdzili działania embriotoksycznego, ani wystąpienia wad wrodzonych u płodów, jednak fakt rozpoznania poszerzenia moczowodów, sugeruje przeciwwskazanie stosowania u ciężarnych kobiet tego związku. Jak podają Cappon i wsp. [15], kwas acetylosalicylowy wykazuje zmienną, zależną od dawki toksyczność dla płodu królika. W swoim eksperymencie badacze podawali zwierzętom ten związek od 7 do 19 dnia ciąży w dawkach 125, 250 i 350mg/kg m.c. dziennie oraz w pojedynczej dawce 500, 750 i 1000 mg/kg m.c. w dniu 9, 10 i 11. Toksyczność dla matki ujawniała się w grupach otrzymujących dawkę 250 i 350 mg/kg m.c. dziennie poprzez zwiększoną śmiertelność zwierząt, zmniejszenie apetytu i wagi ciała. W ostatniej grupie stwierdzono także znaczny spadek wagi płodu. W grupach otrzymujących pojedyncze dawki leku, toksyczność w stosunku do organizmu matki obserwowana była przy wszystkich zastosowanych dawkach w trzecim dniu po intoksykacji. Waga płodów była prawidłowa, nie stwierdzono wystąpienia wad układu naczyniowego ani szkieletowego. Należy zaznaczyć, że poznanie związków o działaniu embriotoksycznym stanowi możliwość uzyskania świadomości na temat zagrożenia wynikającego z ich wpływu na organizm ciężarnej matki oraz rozwijającego się płodu. Wyniki uzyskane w doświadczeniu pozwalają uznać kwas acetylosalicylowy za związek, który może wywołać szereg zaburzeń w przebiegu ciąży. Oznacza to, że salicylany mogą być podawane kobietom w ciąży jedynie w sytuacjach, w których według opinii lekarza korzyści dla matki są ponad potencjalnym zagrożeniem dla płodu. Z kolei stosowanie ich w trzecim trymestrze ciąży możliwe staje się tylko wówczas, gdy stan matki bezwzględnie tego wymaga, a zastosowanie leku alternatywnego jest niemożliwe bądź przeciwwskazane. 'yl|pl Uzyskane w trakcie eksperymentu wyniki pozwoliły na sformułowane następujących wniosków. 1. Kwas acetylosalicylowy nie wykazuje toksycznego działania w stosunku do organizmu ciężarnych szczurzyc. 2. W przeprowadzonym eksperymencie nie zanotowano wad rozwojowych u płodów narażanych na kwas acetylosalicylowy. 3. Prenatalne narażenia na kwas acetylosalicylowy spowodowało powstanie u płodów podskórnych wylewów krwawych o różnej lokalizacji. Stanowi to wynik bezpośredniego oddziaływania kwasu acetylosalicylowego na śródbłonek naczyń krwionośnych oraz jego działania antyagregacyjnego. Piśmiennictwo 1. Danysz A. Farmakologia i toksykologia. Wrocław: Wydawnictwo Medyczne Urban & Partner; 2004: 89-101, 234-241. 2. Burdan F. Ocena bezpieczeństwa stosowania kwasu acetylosalicylowego w okresie prenatalnym. Pol Merkuriusz Lek 2001; 11(62): 182-6. 3. Persky V, Piorkowski J, Hernandez E et al. Prenatal exposure to acetaminophen and respiratory symptoms in the first year of life. Ann Allergy Asthma Immunol 2008; 101(3): 271-8. 4. Vieira-Filho LD, Lucena-Júnior JM, Barreto IS et al. Repercussion of acetylsalicylic acid during fetal development on later renal hemodynamics of rats. Fundam Clin Pharmacol. 2008; 22(4): 379-86. 5. Domenici C, Cuttano A, Nardini V et al. Drug addiction during pregnancy: Correlations between the placental health and the newborn’s outcome - Elaboration of a predictive score. Gynecol Endocrinol 2009; 15:1-7. 6. Pavek P, Ceckova M, Staud F. Variation of drug kinetics in pregnancy. Curr Drug Metab 2009; 10(5): 520-9. 7. Gupta U, Cook JC, Tassinari MS, Hurtt ME. Comparison of developmental toxicology of aspirin (Acetylsalicylic Acid) in rats using selected dosing paradigms. Birth Defects Res B Dev Reprod Toxicol 2003; 68(1): 27-37. 8. Scialli AR. 2005 Josef Warkany lecture: Clinicians. Birth Defects Res A Clin Mol Teratol 2006; 76(1): 1-6. 9. Mitala JJ, Boardman JP, Carrana RA. Novel accessory skull bone in fetal rats after exposure to aspirin. Teratology 1984; 30 (1): 95-98. 10. Hamed MR, Al-Assy YS, Ezzelidin E. Influence of protein malnutrition on teratogenicity of acetylsalicylic acid in rats. Teratology 1987; 30 (1): 95-98. 11. Kimmel CA, Wilson JG, Schumacher J. Studies on metabolism and identification of causative agent in aspirin teratogenisis in rats. Teratology 1971; 4 (1):15-24. 12. DePass LP, Weaver EV: Comparison of teratogenic effect of aspirin and hydrohyurea in the fisher 344 and Wistar strain. J Toxicol Environ Health 1982; 10 (2): 297-305. 13. Góras-Hetmańczyk L, Szaflarska-Stojko E, Kabała-Dzik A, Stojko R. Obserwacje doświadczalne nad osłonowym działaniem SEPOLU P w stosunku do płodu narażonego na związki embriotoksyczne. Kwas acetylosalicylowy. Ann Acad Med Siles 2002; 50-51: 25-34. 14. Damasceno DC, Volpato GT, Person OC, Yoshida A, Rudge MV, Calderon IM. Efeito do acido acetilsalicilico na performance reproductive e nap role de ratas wistar. Rev Assoc Med Bras 2002; 48(4): 312-6. 15. Cappon GD, Gupta U, Cook JC, Tassinari MS, Hurtt ME. Comparison of developmental toxicity of aspirin in rabbits when throughout organogenesis or during sensitive windows of development. Birth Defects Res B Dev Reprod Toxicol 2003; 68(1): 38-46. Adres do korespondencji: Dr n. med. Magdalena Wyszyńska Katedra i Zakład Patologii Ul. Ostrogórska 30; 41-200 Sosnowiec tel. (32) 364 13 51 e-mail: [email protected]