Właściwości farmakokinetyczne
Arginina

Właściwości farmakokinetyczne argininy

Arginina jest aminokwasem występującym w wielu preparatach do żywienia pozajelitowego. Jej właściwości farmakokinetyczne są ściśle związane z jej rolą metaboliczną oraz dystrybucją w organizmie. Poniżej przedstawiono szczegółowy opis farmakokinetyki argininy, uwzględniając różne aspekty jej wchłaniania, dystrybucji, metabolizmu i eliminacji z organizmu.¹

Biodostępność

Arginina podawana w formie dożylnej, np. w preparatach takich jak Aminoplasmal B. Braun 10%, Aminoplasmal 15% czy Kabiven, charakteryzuje się 100% biodostępnością. Jest to związane z drogą podania, która omija barierę przewodu pokarmowego.² W przeciwieństwie do aminokwasów dostarczanych z pokarmem, które najpierw przechodzą przez układ żyły wrotnej do krążenia ogólnego, aminokwasy podawane w infuzji przedostają się bezpośrednio do krwioobiegu.³

Dystrybucja

Arginina, podobnie jak inne aminokwasy zawarte w preparatach do żywienia pozajelitowego, po podaniu dożylnym ulega dystrybucji w organizmie zgodnie z określonymi wzorcami fizjologicznymi. Podczas infuzji aminokwasy są włączane do osoczowej puli poszczególnych wolnych aminokwasów i rozprowadzane zgodnie z zapotrzebowaniem do płynu śródmiąższowego i przestrzeni wewnątrzkomórkowej różnych tkanek.⁴

Stężenia wolnych aminokwasów, w tym argininy, w surowicy i w przestrzeni wewnątrzkomórkowej są endogennie regulowane w wąskim zakresie, w zależności od stanu patologicznego pacjenta. Zbilansowane roztwory aminokwasów, takie jak Aminomix 1 Novum czy Aminoven Infant 10%, nie zmieniają znacząco profilu aminokwasów, jeśli podaje się je w stałej i powolnej infuzji.⁵

Skład roztworów aminokwasów, takich jak Aminoplasmal B. Braun 10% czy Aminoplasmal Hepa 10%, został opracowany na podstawie wyników badań klinicznych metabolizmu aminokwasów po podaniu dożylnym. Ilości aminokwasów zawartych w tych roztworach ustalono w taki sposób, aby możliwe było osiągnięcie jednorodnego wzrostu stężenia wszystkich aminokwasów w osoczu. Dzięki temu podczas infuzji zachowane są fizjologiczne proporcje aminokwasów w osoczu, czyli homeostaza aminokwasowa.⁶

W przypadku specyficznych stanów klinicznych, takich jak ciąża, arginina wraz z innymi aminokwasami może przenikać przez barierę łożyskową. Łożysko odpowiada za transfer aminokwasów pomiędzy układem krążenia matki a płodu. Normalny wzrost i rozwój płodu zależą od ciągłej dostawy aminokwasów od matki.⁷

Metabolizm

Arginina, podobnie jak inne aminokwasy, które nie biorą udziału w syntezie białek, jest metabolizowana w następujący sposób:

• Grupa aminowa zostaje oddzielona od szkieletu węglowego na drodze transaminacji.
• Łańcuch węglowy ulega bezpośredniemu utlenieniu do CO2 lub jest wykorzystywany w wątrobie jako substrat w procesie glukoneogenezy.
• Grupa aminowa jest również metabolizowana w wątrobie do mocznika.

⁸

Aminokwasy, w tym arginina, mogą być wykorzystywane przez organizm jako prekursory w różnych szlakach metabolicznych w procesie biosyntezy cząsteczek zawierających azot, takich jak nukleotydy, hemoglobina, cząsteczki sygnałowe (np. tyroksyna, dopamina, adrenalina) lub koenzymy (dinukleotyd nikotynoamidoadeninowy) oraz substraty energii.⁹

Warto zauważyć, że zarówno szybkość eliminacji, jak i utleniania aminokwasów zależą od stanu klinicznego pacjenta. Na przykład, u pacjentów po operacjach i po urazach obserwuje się przyspieszenie eliminacji i zwiększone wykorzystanie aminokwasów. Z kolei u pacjentów z niewydolnością nerek i hipertriglicerydemią wykorzystanie aminokwasów może być wolniejsze.¹⁰

Eliminacja

Eliminacja argininy i innych aminokwasów z organizmu odbywa się głównie poprzez ich całkowity metabolizm, a tylko niewielkie ilości są wydalane z moczem w postaci niezmienionej.¹¹ W przypadku niewydolności nerek czas półtrwania aminokwasów może ulec wydłużeniu.¹²

Biologiczne okresy półtrwania aminokwasów w osoczu zależą od wieku pacjenta i jego sytuacji metabolicznej. U zdrowych osób okres półtrwania aminokwasów wynosi od 3 minut (kwas glutaminowy) do 14 minut (histydyna).¹³ Natomiast w przypadku niemowląt i dzieci, biologiczne okresy półtrwania aminokwasów w osoczu mogą różnić się w zależności od stopnia dojrzałości nerek i ogólnego stanu zdrowia.¹⁴

Właściwości farmakokinetyczne w specyficznych populacjach pacjentów

Pacjenci z niewydolnością nerek

U pacjentów z niewydolnością nerek obserwuje się wydłużenie czasu półtrwania aminokwasów, w tym argininy. W związku z tym w tej grupie pacjentów mogą być stosowane specjalne roztwory aminokwasów, takie jak Aminomel Nephro czy Nephrotect, które mają zmodyfikowany skład dostosowany do potrzeb pacjentów z dysfunkcją nerek.¹⁵

Dzieci i niemowlęta

W przypadku niemowląt i dzieci farmakokinetyka aminokwasów, w tym argininy, może różnić się od obserwowanej u dorosłych ze względu na niedojrzałość układu nerkowego i specyficzne zapotrzebowanie metaboliczne. Preparaty takie jak Aminoven Infant 10%, Numeta G13%E Preterm czy Numeta G16%E są specjalnie dostosowane do potrzeb tych grup pacjentów.¹⁶

Pacjenci z chorobami wątroby

U pacjentów z chorobami wątroby metabolizm argininy może być zaburzony, co wymaga dostosowania składu aminokwasów w roztworach do żywienia pozajelitowego. Preparaty takie jak Aminoplasmal Hepa 10% są specjalnie zaprojektowane dla pacjentów z chorobami wątroby i zawierają zmodyfikowane ilości argininy oraz innych aminokwasów.¹⁷

Arginina w roztworach do dializy otrzewnowej

Arginina może być również składnikiem roztworów do dializy otrzewnowej, takich jak Nutrineal PD4. W tym przypadku, aminokwasy podawane dootrzewnowo, w tym arginina, zostają wchłonięte do krwi i są metabolizowane w drodze zwykłych przemian. Po upływie czasu zalegania w jamie otrzewnowej od 4 do 6 godzin, z roztworu dializacyjnego do krwi wchłania się od 70% do 80% podanych aminokwasów.¹⁸

Arginina w specjalnych formulacjach żywieniowych

W niektórych preparatach, takich jak Nutriflex basal, arginina występuje w formie argininy monoglutaminianu, co może wpływać na jej właściwości farmakokinetyczne i dostępność metaboliczną. W innych preparatach, takich jak Lipoflex peri czy Lipoflex special, arginina jest podawana jednocześnie z emulsją tłuszczową, co może modyfikować całościowy profil farmakokinetyczny preparatu.^{19 20}

Interakcje argininy z innymi składnikami preparatów żywieniowych

W preparatach do żywienia pozajelitowego, takich jak Olimel N12E czy Finomel, arginina jest podawana jednocześnie z innymi aminokwasami, elektrolitami, glukozą i tłuszczami. Składniki te są rozprowadzane, metabolizowane i wydalane w ten sam sposób, jak podawane oddzielnie.^{21 22}

W przypadku preparatów wielokomorowych, takich jak Multimel N7-1000E czy Kabiven, arginina jest podawana w jednej komorze z innymi aminokwasami, podczas gdy inne składniki, takie jak glukoza i emulsja tłuszczowa, znajdują się w oddzielnych komorach. Po zmieszaniu zawartości wszystkich komór, składniki te tworzą jednolitą emulsję, która jest podawana pacjentowi.^{23 24}

Warto zauważyć, że w przypadku preparatów przeznaczonych do stosowania obwodowego, takich jak Kabiven Peripheral czy Finomel Peri, stężenie argininy i innych aminokwasów może być niższe niż w preparatach do podawania centralnego, co może wpływać na ich profil farmakokinetyczny.^{25 26}