Publication
Nonclinical assessment of the potential for herb-drug interactions between herbal extracts present in weight loss supplements and lamotrigine
| datacite.subject.fos | Ciências Naturais::Bioquímica | pt_PT |
| dc.contributor.advisor | Alves, Gilberto Lourenço | |
| dc.contributor.advisor | Ferreira, Amílcar Celta Falcão Ramos | |
| dc.contributor.author | Ventura, Sandra Cristina do Espírito Santo | |
| dc.date.accessioned | 2019-04-01T13:40:38Z | |
| dc.date.available | 2019-04-01T13:40:38Z | |
| dc.date.issued | 2019-03 | |
| dc.description.abstract | Plants have been and still continue to be one of the most important sources of active ingredients. Actually, plants are still the backbone of modern pharmacopoeias and remain as a source of new drug candidates. The use of medicinal plants or plant-based medicinal products is also increasing in many developed countries as an alternative and complementary form for the treatment of diseases. Thus, the concomitant use of plants and conventional medications is emerging as a common practice in patients with hypertension, diabetes, epilepsy, depression, and oncological diseases, as well as in people with obesity and being overweight. Recently, obesity and epilepsy have been related as comorbid conditions with a high prevalence, particularly in patients with refractory epilepsy and under polytherapy. Treatment of patients with epilepsy should, therefore, take into account that the presence of comorbid conditions may compromise the efficacy and safety of antiepileptic drugs, which constitute the main therapeutic approach in epilepsy. Lamotrigine (LTG) is a well-tolerated antiepileptic drug widely used in epilepsy; however, it has a narrow therapeutic range and a considerable interindividual variability in its pharmacokinetics. Therefore, the focus of research addressed in this thesis was the nonclinical assessment of the potential for herb-drug interactions between herbal extracts present in weight loss supplements and LTG, using the rat as whole animal model. After optimization and validation of selective, precise and accurate bioanalytical methods for the quantification of LTG in human samples (plasma and saliva) and in rat samples (plasma and brain), the conditions for proceeding with nonclinical studies were met. Therefore, then a number of nonclinical studies were performed in adult male Wistar rats with the main objective of evaluating the effects of standardized extracts of Paullinia cupana (guarana), Garcinia cambogia (malabar tamarind), Citrus aurantium (bitter orange) and Fucus vesiculosus (bladderwrack) on the kinetics of LTG. To this end, at least two independent pharmacokinetic studies were carried out to evaluate the effects of each herbal extract on the pharmacokinetics of LTG; the first study aimed to evaluate the effects after the co-administration of the extract and LTG, and the second one aimed to evaluate the effects of a 14-day pre-treatment period with the extract on the pharmacokinetics of LTG subsequently administered on the 15th day. Globally, the results of the pharmacokinetic studies involving the four herbal extracts pointed out that P. cupana extract is the one that has higher potential to interact with LTG, while G. cambogia, C. aurantium and F. vesiculosus extracts had minor or no effects on LTG pharmacokinetics. The co-administration of P. cupana extract and LTG caused, in particular, a significant decrease in the peak plasma drug concentration (Cmax) and in the extent of systemic exposure to LTG over the first 24 h (AUC0-24). Based on the findings achieved in these nonclinical studies, an important pharmacokinetic interaction between P. cupana extract and LTG was herein described for the first time, which potentially may have clinical impact in patients treated with LTG. Moreover, the repeated administration of the tested herbal extracts during a 14-day period did not have relevant effects on the body weight gain of rats, which raises doubts about their effectiveness in reducing body weight. So, in conclusion, the nonclinical assessment of herb-drug interactions is of utmost importance to anticipate the potential effects of herbal preparations in the pharmacokinetics of narrow therapeutic index drugs like LTG, constituting these data the starting point for further confirmation and investigation of the relevance of these interactions at a clinical level. | pt_PT |
| dc.description.abstract | As plantas têm sido, e continuarão ainda a ser, uma das fontes mais importantes de princípios ativos. Na realidade, as plantas constituem ainda a “espinha dorsal” das farmacopeias modernas e continuam a ser uma fonte de novos candidatos a fármacos. A utilização de plantas medicinais ou de preparações medicinais à base de plantas está também a aumentar em muitos países desenvolvidos como uma forma alternativa e complementar para o tratamento de doenças. Por conseguinte, o uso concomitante de plantas e medicamentos convencionais é uma prática comum em doentes com hipertensão, diabetes, epilepsia, depressão e doenças oncológicas, assim como em pessoas com obesidade e excesso de peso. Recentemente, a obesidade e a epilepsia têm sido consideradas comorbilidades com uma elevada prevalência, particularmente em doentes com epilepsia refratária e polimedicados. O tratamento de doentes com epilepsia deve, portanto, ter em consideração que a presença de comorbilidades pode comprometer a eficácia e a segurança dos fármacos antiepiléticos, os quais constituem a principal estratégia terapêutica na epilepsia. A lamotrigina (LTG) é um fármaco antiepilético bem tolerado e amplamente utilizado na epilepsia, mas que apresenta uma margem terapêutica estreita e uma variabilidade interindividual considerável na sua farmacocinética. Por isso, o foco de investigação considerado nesta tese foi a avaliação não-clínica do potencial de interação entre extratos de plantas presentes em suplementos à base de plantas para emagrecimento e a LTG, usando o rato como modelo animal. Após a otimização e a validação de métodos bioanalíticos seletivos, precisos e exatos para a quantificação da LTG em amostras humanas (plasma e saliva) e em amostras de rato (plasma e cérebro), as condições para prosseguir com os estudos não-clínicos estavam reunidas. Portanto, de seguida, um conjunto de estudos não-clínicos foi realizado em ratos Wistar machos adultos com o objetivo principal de avaliar os efeitos de extratos padronizados de Paullinia cupana (guaraná), de Garcinia cambogia (tamarindo de Malabar), de Citrus aurantium (laranja-amarga) e de Fucus vesiculosus (bodelha) na cinética da LTG. Para tal, pelo menos dois estudos farmacocinéticos independentes foram realizados para avaliar os efeitos de cada extrato na farmacocinética da LTG; o primeiro estudo teve como objetivo avaliar os efeitos após a coadministração do extrato e da LTG, e o segundo estudo foi realizado para avaliar os efeitos de um período de pré-tratamento de 14 dias com cada extrato na farmacocinética da LTG administrada subsequentemente ao 15º dia. Globalmente, os resultados dos estudos farmacocinéticos envolvendo os quatro extratos de plantas revelaram que o extrato de P. cupana é aquele que tem maior potencial para interagir com a LTG, enquanto que os extratos de G. cambogia, C. aurantium e F. vesiculosus tiveram poucos ou nenhuns efeitos na farmacocinética da LTG. A coadministração do extrato de P. cupana e LTG causou, em particular, um decréscimo significativo da concentração plasmática máxima (Cmax) e da extensão de exposição sistémica à LTG nas primeiras 24 h (AUC0-24). Com base nos resultados obtidos nestes estudos não-clínicos, uma interação farmacocinética importante entre o extrato de P. cupana e a LTG foi aqui descrita pela primeira vez, a qual potencialmente pode ter impacto clínico em doentes tratados com a LTG. Além disso, a administração repetida dos extratos testados durante um período de 14 dias não teve efeitos relevantes sobre o ganho de peso corporal dos ratos, o que levanta dúvidas sobre a eficácia deles na redução do peso corporal. Assim, em conclusão, a avaliação não-clínica de interações planta-fármaco é de extrema importância para antecipar os efeitos potenciais de preparações à base de plantas na farmacocinética de fármacos de índice terapêutico estreito como a LTG, constituindo esses dados o ponto de partida para confirmação posterior e investigação da relevância dessas interações a nível clínico. | pt_PT |
| dc.description.abstract | UID/Multi/00709/2013 | pt_PT |
| dc.identifier.uri | http://hdl.handle.net/10400.6/6973 | |
| dc.language.iso | eng | pt_PT |
| dc.subject | Fármacos antiepiléticos - Extratos de plantas | pt_PT |
| dc.subject | Farmacocinética - Fármacos antiepiléticos - Lamotrigina | pt_PT |
| dc.subject | Fármacos antiepiléticos - Interações planta-fármaco | pt_PT |
| dc.subject | Epilepsia - Fármacos antiepiléticos | pt_PT |
| dc.title | Nonclinical assessment of the potential for herb-drug interactions between herbal extracts present in weight loss supplements and lamotrigine | pt_PT |
| dc.type | doctoral thesis | |
| dspace.entity.type | Publication | |
| oaire.awardURI | info:eu-repo/grantAgreement/FCT/5876/UID%2FMulti%2F00709%2F2013/PT | |
| oaire.fundingStream | 5876 | |
| person.familyName | Ventura | |
| person.givenName | Sandra Cristina Espirito Santo | |
| person.identifier.ciencia-id | EF17-A458-9903 | |
| person.identifier.orcid | 0000-0003-2735-6333 | |
| project.funder.identifier | http://doi.org/10.13039/501100001871 | |
| project.funder.name | Fundação para a Ciência e a Tecnologia | |
| rcaap.rights | openAccess | pt_PT |
| rcaap.type | doctoralThesis | pt_PT |
| relation.isAuthorOfPublication | 0543f4c7-5178-4433-98da-9bcb777323b9 | |
| relation.isAuthorOfPublication.latestForDiscovery | 0543f4c7-5178-4433-98da-9bcb777323b9 | |
| relation.isProjectOfPublication | cb4688cf-40da-4197-9eb0-c55bad699ad3 | |
| relation.isProjectOfPublication.latestForDiscovery | cb4688cf-40da-4197-9eb0-c55bad699ad3 | |
| thesis.degree.name | Doutoramento em Bioquímica | pt_PT |