Hạ thân nhiệt do uridine gây ra ở chuột và chuột lang liên quan đến nồng độ uridine và các chuyển hóa tố của nó trong huyết tương và mô

Cancer Chemotherapy and Pharmacology - Tập 20 - Trang 101-108 - 1987
G. J. Peters1, C. J. van Groeningen1, E. J. Laurensse1, J. Lankelma1, A. Leyva1, H. M. Pinedo1
1Department of Oncology, Free University Hospital, Amsterdam, The Netherlands

Tóm tắt

Việc cho uridine hoặc cytidine liều cao (3500 mg/kg) đã dẫn đến hạ thân nhiệt nghiêm trọng từ 6 đến 10°C ở chuột. Hiện tượng hạ thân nhiệt do uridine được quan sát thấy ở ba dòng chuột khác nhau: C57B1/6, Balb/c và Swiss. Liều uridine cao cũng gây hạ thân nhiệt ở chuột Wistar. Sự đồng truyền uridine với benzylacyclouridine, một chất ức chế uridine phosphorylase, đã phần nào ngăn ngừa hạ thân nhiệt do uridine ở chuột. Liều uridine thấp (100 mg/kg) dẫn đến sự gia tăng nhiệt độ nhẹ. Dược động học của uridine (ở liều 3500 mg/kg) đã được nghiên cứu trên hai dòng chuột, C57B1/6 và Balb/c, và của cytidine chỉ được nghiên cứu ở chuột C57B1/6. Nồng độ huyết tương cao nhất của uridine ở cả hai dòng sau khi cho uridine khoảng 20 mM (ở 30–60 phút). Nồng độ huyết tương cao nhất của cytidine ở chuột C57B1/6 sau khi cho cytidine khoảng 12 mM và của uridine là 1.3 mM. Thời gian tồn tại trung bình của uridine khoảng 105 phút. Diện tích dưới đường cong nồng độ huyết tương - thời gian của uridine khoảng 50 mmol h/l, và của cytidine khoảng 25 mmol h/l. Trên các mô khác nhau của chuột C57B1/6, nồng độ uridine, uracil và tổng nồng độ uracil cũng như các pool nucleotide cytosine đã được xác định trước và 2 giờ sau khi cho uridine. Nồng độ uridine tăng khoảng 53 lần trong gan, khoảng 70 lần trong khối u ruột kết và chỉ khoảng 7 lần trong não, trong khi nồng độ uracil tương ứng tăng khoảng 9 lần, 4 lần và 11 lần. Tổng.pool nucleotide uracil tăng khoảng 8 lần, 3.2 lần và 1.6 lần. Các pool nucleotide cytosine không tăng ở não. Kết luận, việc cho uridine liều cao gây ra hạ thân nhiệt nghiêm trọng. Nồng độ huyết tương của uridine và uracil được tăng cường đáng kể hơn so với nồng độ ở các mô. Sự hạ thân nhiệt có thể liên quan đến các sản phẩm phân hủy của uridine, vì việc ức chế sự phân hủy uridine phần nào ngăn ngừa được hạ thân nhiệt, và vì ở não, nồng độ nucleotide uracil chỉ tăng nhẹ sau khi cho uridine, trong khi nồng độ uracil tăng rõ rệt hơn so với các mô khác.

Từ khóa

#hạ thân nhiệt #uridine #cytidine #dược động học #chuột #sản phẩm phân hủy #uracil

Tài liệu tham khảo

Arch JRS, Newsholme EA (1978) The control of the metabolism and hormonal role of adenosine. In: Campbell PN, Aldridge WN (eds) Essays in biochemistry, vol 14. Academic Press, London, p 82 Corbett TH, Griswold GP, Roberts BJ, Peckman JC, Schabel FM (1977) Evaluation of single agents and combinations of chemotherapeutic agents in mouse colon carcinomas. Cancer 40: 2660 Cradock JC, Vishnuvajjala BR, Chin TF, Hochstein HD, Ackerman TK (1986) Uridine-induced hyperthermia in the rabbit. J Pharm Pharmacol 38: 226 Daly JW, Bruns RF, Snyder SH (1981) Adenosine receptors in the central nervous system; relationship to the central actions of methylxanthines. Life Sci 28: 2083 Darnowsky JW, Handschumacher RW (1985) Tissue specific enhancement of uridine utilization and 5-fluorouracil therapy in mice by benzylacyclouridine. Cancer Res 45: 5364 Darnowsky JW, Handschumacher RE (1986) Tissue uridine pools: evidence in vivo of a concentrative mechanism for uridine uptake. Cancer Res 46: 3490 Feldberg W, Myers RD (1963) A new concept of temperature regulation by amines in the hypothalamus. Nature 200: 1325 Geiger A (1958) Correlation of brain metabolism and function by the use of a brain perfusion method in situ. Physiol Rev 38: 1 Herman EH, Jordan W, Ardalan B, Zaharko DS, Bolten BJ, Cooney DA (1980) Toxicologic effects of a high dose of thymidine in mice. Toxicol Appl Pharmacol 56: 443 Hogans AF, Guroff G, Udenfriend S (1971) Studies on the origin of pyrimidines for biosynthesis of neural RNA in the rat. J Neurochem 18: 1699 Houghton JA, Houghton PJ, Wooten RS (1979) Mechanism of induction of gastrointestinal toxicity in the mouse by 5-fluorouracil, 5-fluorouridine and 5-fluoro-2′deoxyuridine. Cancer Res 39: 2406 Jonson B, Bergquist A, Li Y-O, Fredholm BB (1986) Effects of adenosine analogues on blood pressure, heart rate and colonic temperature in the rat. Acta Physiol Scand 126: 491 Klubes P, Cerna I, Meldon MA (1982) Uridine resuce from the lethal toxicity of 5-fluorouracil in mice. Cancer Chemother Pharmacol 8: 17 Klubes P, Geffen DB, Cysyk RL (1986) Comparison of the bioavailability of uridine in mice after either oral or parenteral administration. Cancer Chemother Pharmacol 17: 236 Langen P, Etzold G (1963) Deoxyglycosyl-thymine as an inhibitor of pyrimidine nucleoside phosphorylase from ascites tumor. Biochem Z 339: 190 Levine RL, Hoogenraad NJ, Kretchmer N (1974) Biological and clinical aspects of pyrimidine metabolism. Pediatr Res 8: 724 Lewan L, Ljungquist I, Engelbrecht L, Ynger T (1985) Utilization of labelled uridine, cytidine and orotic acid for determination of ribonucleic acid synthesis in mouse liver. Comp Biochem Physiol [B] 81: 499 Leyva A, Schornagel JH, Kraal I, Wadman SK, Pinedo HM (1984a) Clinical and biochemical studies of high-dose thymidine treatment in patients with solid tumors. J Cancer Res Clin Oncol 107: 211 Leyva A, Van Groeningen CJ, Kraal I, Gall H, Peters GJ, Lankelma J, Pinedo HM (1984b) Phase I and pharmacokinetic studies of high-dose uridine intented for rescue from 5-fluorouracil toxicity. Cancer Res 44: 5928 Martin DS (1987) Biochemical modulation-perspectives and objectives. In: Harrap KR, Connors TA (eds) Proceedings of the 8th Bristol-Myers Symposium on Cancer Research: New Avenues in Developmental Cancer Chemotherapy, Academic Press, London Martin DS, Stolfi RL, Sawyer RC, Spiegelman S, Young CW (1982) High-dose 5-fluorouracil with delayed uridine “rescue” in mice. Cancer Res 42: 3964 Mekras JA, Boothman DA, Perez LM, Greer S (1984) Use of fluorodeoxycytidine and tetrahydrouridine to exploit high levels of deoxycytidylate deaminase in tumors to achieve DNA- and target-directed therapies. Cancer Res 44: 2551 Moyer JD, Handschumacher RE (1979) Selective inhibition of pyrimidine synthesis and depletion of nucleotide pools by N-(phosphon-acetyl)-L-aspartate. Cancer Res 39: 3089 Moyer JD, Oliver JT, Handschumacher RE (1981) Salvage of circulating pyrimidine nucleosides in the rat. Cancer Res 41: 3010 Niedzwicki JG, Chi SH, El Kouni MH, Rowe EC, Cha SH (1982) 5-Benzylacyclouridine and 5-benzyloxybenzyl-acyclouridine, potent inhibitors of uridine phosphorylase. Biochem Pharmacol 31: 1857 Niedzwicki JG, El Kouni H, Chu SH, Cha S (1983) Structureactivity relationship of ligands of the pyrimidine nucleoside phosphorylases. Biochem Pharmacol 32: 399 Peters GJ, Veerkamp JH (1983) Purine and pyrimidine metabolism in peripheral and phytohemagglutinin-stimulated mammalian lymphocytes. Int J Biochem 15: 115 Peters GJ, Veerkamp JH (1984) Pyrimidine metabolism in rat brain cortex and liver. Adv Exp Med Biol 165A: 531 Peters GJ, Kraal I, Laurensse E, Leyva A, Pinedo HM (1984) Separation of 5-fluorouracil and uracil by ion-pair reversedphase high performance liquid chromatography on a column with porous polymeric packing. J Chromatogr 307: 464 Peters GJ, Van Groeningen CJ, Leyva A, Laurensse E, Lankelma J, Pinedo HM (1985) Species-dependent effect of high dose uridine on body temperature-Relevance to clinical studies. Proc Am Assoc Cancer Res 26: 370 (Abstract 1462) Peters GJ, Laurensse E, Leyva A, Lankelma J, Pinedo HM (1986a) Sensitivity of human, murine, and rat cells to 5-fluorouracil and 5′deoxy-5-fluorouridine in relation to drugmetabolizing enzymes. Cancer Res 46: 20 Peters GJ, Laurensse E, Leyva A, Pinedo HM (1986b) Tissue homogenization using a microdismembrator for the measurement of enzyme activities. Clin Chim Acta 158: 193 Peters GJ, Van Dijk J, Van Groeningen CJ, Laurensse E, Leyva A, Lankelma J, Pinedo HM (1986c) Toxicity and antitumor effect of 5-fluorouracil and its rescue by uridine. Adv Exp Med Biol 195 B: 121 Peters GJ, Van Groeningen CJ, Laurensse E, Kraal I, Leyva A, Lankelma J, Pinedo HM (1987) Effect of pyrimidine nucleosides on body temperatures of man and rabbit in relation to pharmacokinetic data. Pharm Res 4: 113 Plageman PGW, Wohlhueter RM (1980) Permeation of nucleosides, nucleic acid bases, and nucleotides in animal cells. Curr Top Membranes Transport 14: 225 Popov N, Schmidt S, Mathies H (1984) Protective effect of uridine on D-galactosamine induced deficiency in brain uridine phosphates. Biomed Biochem Acta 43: 1399 Santos JN, Hempstead KW, Kopp LE, Mieck RR (1968) Nucleotide metabolism in rat brain. J Neurochem 15: 367 Sawyer RC, Stolfi RL, Spiegelman S, Martin DS (1984) Effect of uridine on the metabolism of 5-fluorouracil in the CD8F1 murine mammary carcinoma system. Pharm Res 2: 69 Stoop JW, Zegers BJM, Spaapen LJM, Kuis W, Roord JJ, Rijkers GT, Staal GEJ, Rijksen G, Duran M, Wadman SK (1984) The effect of deoxycytidine and tetrahydrouridine in purine nucleoside phosphorylase deficiency. Adv Exp Med Biol 165A: 61 Tax WJM, Peters GJ, Veerkamp JH (1979) Pyrimidine metabolism in lymphocytes and erythrocytes of man, horse and cattle. Int J Biochem 10: 7 Van Groeningen CJ, Leyva A, Kraal I, Peters GJ, Pinedo HM (1986) Clinical and pharmacokinetic study of prolonged administration of high-dose uridine intented for rescue from 5-fluorouracil toxicity. Cancer Treat Rep 70: 745 Van Kranenburg-Voogd PJ, Keizer HJ, Van Putten LM (1978) Experimental chemotherapy of transplantable mouse colon tumors. Eur J Cancer 14 [Suppl]: 153 Van Rossum JM, Van Ginneken CAM (1980) Pharmacokinetic system dynamics. In: Gladtke E, Heimann G (eds) Pharmacokinetics. Fischer, Stuttgart, p 53 Watson AR, Simmonds HA, Webster DR, Lawyard L, Evans DIK (1984) Purine nucleoside phosphorylase deficiency: A therapeutic challenge. Adv Exp Med Biol 165A: 53 Wilkinson DS, Crumley J (1977) Metabolism of 5-fluorouracil in sensitive and resistant Novikoff hepatoma cells. J Biol Chem 252: 1051 Zaharko DS, Ramonas LM (1982) Comparison of in vitro and in vivo effects of thymidine on L1210 leukemia in mice. J Natl Cancer Inst 68: 875 Zaharko DS, Bolten BJ, Kobayashi T, Blasberg RG, Lee SS, Giovanella BC, Stehlin JS (1979) Thymidine and thymine in biologic fluids during high-dose infusions of thymidine in mice, monkeys and man. Cancer Treat Rep 63: 945