Interpretacija klinične patologije pri psih in primatih razen človeka v predkliničnih študijah

Psi innečloveški primati (NHP), zlasti psi Beagle in makaki cynomolgus ali rhesus, so bistveni veliki živalski modeli pri predkliničnem razvoju zdravil. Njihove fiziološke podobnosti s človekom zagotavljajo prevodno vrednost za varnost, farmakologijo in oceno biomarkerjev.

Za razliko od glodalcev se velike živali prilagajajo ponavljajočemu vzorčenju krvi in ​​večjim volumnom vzorcev, kar omogoča sočasnofarmakokinetika (PK), toksikokinetika (TK)in ocene klinične patologije. Vendar pa razlago kliničnih patoloških podatkov pri teh vrstah zmedejo biološka variabilnost, načrt študije, živalski izvor in eksperimentalni postopki. Za razlikovanje resnične toksičnosti,-povezane s preskusnim izdelkom, od fiziološkega premika ali postopkovnih artefaktov je potrebno celovito razumevanje teh spremenljivk.

V velikih študijah na živalih so velikosti kohort same po sebi omejene zaradi etičnih in praktičnih omejitev. Zato so osnovni podatki pred-odmerkom kritični. Izvajanje več ocenjevanj pred-odmerkom omogoča raziskovalcem, da:

• Vzpostavite vsako žival kot lastno vzdolžno kontrolo.
• Kvantificirajte individualno biološko variabilnost.
• Pred randomizacijo identificirajte in izključite izstopajoče ali nezdrave živali.
• Razlikujte odzive-na stres, ki jih povzroči ravnanje, od osnovne fiziologije.

Individualne razlike so še posebej izrazite pri NHP v primerjavi z-namensko vzrejenimi glodavci ali psi. Izhodiščne anomalije pogosto vključujejo nihanje parametrov eritrocitov, občasno zvišanje jetrnih encimov ali atipične beljakovinske profile. Če se te osnovne variacije prekrivajo s pričakovanim farmakološkim ciljem ali toksikološkim profilom preskusnega izdelka, služi presejanje pred-odmerkom kot primarni mehanizem za preprečevanje lažno-pozitivnih interpretacij.

Pogosta flebotomija za farmakokinetično profiliranje lahko povzroči iatrogene hematološke premike. Visoka-pogostnost ali-odvzem krvi pogosto povzroči zmanjšanje:

• Število rdečih krvnih celic (RBC).
• Koncentracija hemoglobina (Hgb).
• Hematokrit (Hct)
• Celotne beljakovine in albumin (zaradi hemodilucije)

Če funkcija kostnega mozga ostane nedotaknjena, te mikrocitne ali normocitne spremembe običajno spremlja kompenzatorna retikulocitoza. Zato je treba blago znižanje parametrov eritrona navzkrižno -primerjati s skupnimi volumni krvi, odvzetimi med študijo.

Protokoli NHP redno zahtevajo anestezijo za omejitev, slikanje ali invazivno vzorčenje. Izbira in trajanje anestezije neposredno vplivata na odčitke klinične patologije. Anestezirane živali pogosto kažejo spremenjeno porazdelitev levkocitov in premaknjene profile elektrolitov v primerjavi z zavestnimi, ročno omejenimi kohortami. Poleg tega lahko ležeče in intramuskularne injekcije anestetika povzročijo subklinično mišično travmo, kar povzroči izrazite skoke kreatin kinaze (CK). Dosledne tehnike vzorčenja in standardizirani anestetični protokoli so obvezni v vseh fazah študije.

Dodatne spremenljivke zasnove študije, ki zahtevajo strog nadzor, vključujejo:

• Starost in razvojna stopnja živali
• Trajanje posta in čas glede na zbiranje
• Vrstni red vzorčenja znotraj kohorte
• Pot in hitrost dajanja
• Sestavljeni eksperimentalni postopki (npr. kirurško odmerjanje, neprekinjene infuzije)

Psi in NHP imajo daljšo življenjsko dobo eritrocitov kot glodavci, kar spremeni kinetiko razvoja anemije in okrevanje kostnega mozga. Po akutni izgubi krvi velike živali kažejo nižji izhodiščni odstotek retikulocitov in bolj postopen regeneracijski odziv.

Pri makakih osnovne značilnosti eritrocitov (kot je povprečni korpuskularni volumen) korelirajo z geografskim poreklom (npr. kitajski v primerjavi s kamboškimi v primerjavi z mavricijskimi opicami Cynomolgus). Uporaba živali iz enega geografskega vira zmanjša osnovni hrup. Poleg tega lahko subklinični patogeni v ozadju (kot so hemoparaziti ali latentne virusne okužbe) zavirajo eritropoezo in jih je treba med karanteno presejati.

Profili levkocitov so zelo-specifični. Pri psih prevladujejo-nevtrofilci, medtem ko imajo zdravi NHP-ji bolj uravnoteženo ali limfocitno-prevladujočo porazdelitev. Te osnovne razlike narekujejo različne vzorce manifestacije med sistemskim vnetjem.

Poleg tega fizična omejitev, novo okolje ali strah sprožijo hitro sproščanje kateholaminov in glukokortikoidov. Ta odziv na stres inducira obrobno mobilizacijo bazena, ki se kaže kot prehodna nevtrofilija in limfopenija. Ker so NHP zelo občutljivi na obvladovanje stresa, je treba izolirane premike v številu belih krvnih celic-brez ustreznih kliničnih znakov ali histopatoloških dokazov vnetja tkiva-razlagati previdno.

Kinetika koagulacije se razlikuje glede na vrsto. Izhodiščni protrombinski čas (PČ) je sam po sebi krajši pri psih kot pri ljudeh, pomanjkanje idiosinkratičnega faktorja pa lahko pri posameznih psih povzroči izolirano podaljšanje PČ, ki ni povezano z -zdravili-. V študijah NHP so testi aktiviranega delnega tromboplastinskega časa (APTT) zelo občutljivi na variabilnost serije reagenta in ravnanje z vzorcem (npr. delno strjevanje med zbiranjem). Kadar je koagulacijska kaskada znana tarča preskusnega izdelka, sta nujna natančno ujemanje izhodiščne linije in enotne serije reagenta.

Alanin aminotransferaza (ALT) je standardni biomarker za hepatocelularno uhajanje. Pri mladih, namensko vzrejenih psih pasme Beagle so izhodiščni razponi ALT ozki, kar omogoča odkrivanje subtilnih jetrnih sprememb,-ki jih povzroča zdravljenje. Nasprotno pa starejši psi in NHP kažejo širše fiziološke razlike.

Makaki pogosto kažejo prehodne,-samoomejujoče skoke ALT zaradi sprememb jeter v ozadju ali subkliničnih virusnih izbruhov. Posledično je treba eno{2}}točkovno zvišanje jetrnih encimov potrditi s sočasnimi biomarkerji (npr. aspartat aminotransferaza, skupne žolčne kisline), funkcionalnimi testi in histopatološko oceno.

Alkalna fosfataza (ALP) in gama-glutamil transferaza (GGT) služita kot indikatorja hepatobiliarne ali holestatske bolezni. Medtem ko je ALP zelo občutljiva na holestazo pri psih, je manj specifična pri NHP zaradi pomembnih prispevkov izoencimov v kosteh in črevesju, zlasti pri mladih, rastočih živalih. GGT je pogosto bolj zanesljiv žolčni marker v modelih NHP.

Dušik sečnine v krvi (BUN) in serumski kreatinin ostajata standardna indikatorja glomerularne filtracije, kljub temu, da nista občutljiva na zgodnjo -stopnjo ledvične okvare. Psi vzdržujejo razmeroma ozke fiziološke razpone za te analite, kar poenostavlja prepoznavanje blagih ledvičnih sprememb. Nasprotno pa NHP predstavljajo širok osnovni razpon, zaradi česar je subtilne premike težje označiti.

Ker na BUN vplivajo katabolizem beljakovin, vnos s hrano in stanje hidracije, ga je treba razlagati skupaj s kreatininom. Analiza urina zagotavlja bistven kontekst, vendar odvzem vzorcev pri velikih živalih-pogosto vključuje odvzem v ponvi čez noč-predstavlja tveganje izhlapevanja, fekalne kontaminacije ali celične razgradnje. Kadar je glavna skrb nefrotoksičnost, je priporočljiva časovno določena ultrazvočno-vodena cistoskopija ali specializirano presnovno oklepanje.

Zvišanja kreatin-kinaze (CK) so pogosta v študijah NHP. Pogosto jih poganja fizično ujetost, omejitev, intramuskularne injekcije ali dolgotrajno ležanje pod anestezijo in ne sistemska toksičnost preskusnega izdelka. Da bi preprečili napačno razlago, je treba posamezne skoke CK oceniti glede na:

• Kronološka bližina stresnih dogodkov ali injekcij
• Jasna odvisnost-od odmerka med skupinami zdravljenja
• Ko-aktivacija bolj specifičnih tkivnih markerjev
• Sočasne spremembe aspartat aminotransferaze (AST) in laktat dehidrogenaze (LDH)

Za ocene kardiotoksičnosti je treba uporabiti srčne troponine (I ali T), saj ponujajo boljšo kardiospecifičnost v primerjavi s tradicionalnimi encimskimi markerji pri psih in NHP.

Presnova glukoze in lipidov v NHP sta zelo občutljiva na okoljske stresorje in spremembe v prehrani. Obravnavanje-induciranega sproščanja epinefrina rutinsko sproži hitro glikogenolizo, kar povzroči prehodno hiperglikemijo. Urniki hranjenja povzročajo tudi izrazita nihanja serumskih trigliceridov in holesterola.

NHP imajo tudi višje in bolj spremenljive izhodiščne koncentracije beljakovin v serumu kot glodalci. Premiki v frakcijah albumina in globulina pogosto odražajo ne-specifične akutne-fazne vnetne odzive na postopke, subklinične okužbe ali spremenjena prehranska stanja, namesto neposredne toksičnosti za-organe.

Serumske koncentracije elektrolitov, zlasti natrija, kalija in klorida, so podvržene hitrim spremembam NHP zaradi statusa hidracije, kislinsko-bazičnih neravnovesij zaradi depresije dihanja, ki jo povzroča-anestezija, ali hemolize vzorca.

Celotne koncentracije kalcija so neposredno vezane na serumski albumin. Posledično je treba spremembe celotnega kalcija matematično ali fiziološko korigirati za ravni albumina; spremembe skupnega kalcija ne pomenijo nujno biološko pomembnega premika v funkcionalni, ionizirani kalcijevi frakciji.

Interpretacija podatkov o klinični patologiji pri psih in primatih razen človeka presega standardne statistične primerjave med vehikli in zdravljenimi skupinami. Biološka variabilnost, premikanje izhodišča, artefakti flebotomije, anestezija in obvladovanje stresa pogosto povzročijo zmedene podatke.

Natančna ocena varnosti temelji na celostni integraciji parametrov klinične patologije s parametri zasnove študije, kliničnimi opazovanji-v realnem času, podatki o farmakokinetični izpostavljenosti in dokončnimi histopatološkimi rezultati. Za prenos predkliničnih ugotovitev v natančne ocene tveganja za ljudi je bistven strog pristop k tem podatkovnim nizom-za vrsto.

Kontaktirajte Prisys Biotech

Hall, RL in Everds, NE (2003). Dejavniki, ki vplivajo na razlago klinične patologije psov in primatov.Toksikološka patologija, 31(1_dod.), 6-10. DOI: 10.1080/01926230390174878