Właściwości farmakokinetyczne
Glicyna

Właściwości farmakokinetyczne glicyny

Glicyna (kwas aminooctowy) należy do aminokwasów, które tworzą złożony system wzajemnie powiązanych substancji w organizmie. Jej farmakokinetyka jest ściśle związana z metabolizmem innych aminokwasów oraz ogólną homeostazą aminokwasową organizmu.¹

Biodostępność glicyny podawanej dożylnie

Glicyna podawana w postaci roztworów do infuzji wykazuje 100% biodostępność, co wynika z drogi podania dożylnego. W przeciwieństwie do aminokwasów dostarczanych z pożywieniem, które najpierw przechodzą przez układ żyły wrotnej do krążenia ogólnoustrojowego, aminokwasy podawane dożylnie, w tym glicyna, dostają się bezpośrednio do krążenia ogólnego.^{2 3}

Dystrybucja glicyny w organizmie

Po podaniu dożylnym glicyna, podobnie jak inne aminokwasy, jest włączana do osoczowej puli wolnych aminokwasów i rozprowadzana zgodnie z zapotrzebowaniem do płynu śródmiąższowego i przestrzeni wewnątrzkomórkowej różnych tkanek.⁴ Glicyna wbudowywana jest w wiele białek w różnych tkankach organizmu. Ponadto występuje w postaci wolnej we krwi i wewnątrz komórek.⁵

Homeostaza i regulacja stężenia glicyny

Stężenie glicyny, podobnie jak innych wolnych aminokwasów w osoczu, podlega znaczącym wahaniom. Jest to zależne zarówno od stężenia samej glicyny, jak i stężenia wszystkich aminokwasów. Mimo to, wzajemne stosunki zawartości aminokwasów – niezależnie od ogólnego stężenia aminokwasów i bezwzględnego stężenia pojedynczego aminokwasu – pozostają relatywnie stałe.⁶

Organizm dąży do utrzymania substratów aminokwasów, w tym glicyny, na poziomie fizjologicznym i zapobiegania zaburzeniom równowagi w ogólnym profilu aminokwasów. Jeżeli mechanizmy kompensacyjne organizmu funkcjonują prawidłowo, dopiero znaczne zmiany w ilości dostarczanych substratów są w stanie zaburzyć homeostazę aminokwasów we krwi.⁷

Stężenia wolnych aminokwasów, w tym glicyny, w osoczu i przestrzeni wewnątrzkomórkowej są wewnętrznie regulowane w wąskim zakresie, zależnie od wieku pacjenta, jego stanu odżywienia i zaburzeń występujących u niego. Zbilansowane roztwory aminokwasów zawierające glicynę nie zmieniają w istotny sposób fizjologicznej puli aminokwasów, jeśli są podawane w infuzji ze stałą i umiarkowaną szybkością.⁸

Metabolizm glicyny

Glicyna, która nie bierze udziału w syntezie białek, jest metabolizowana w następujący sposób:

• Grupa aminowa jest oddzielana od szkieletu węglowego na drodze transaminacji.
• Łańcuch węglowy jest utleniany bezpośrednio do CO₂ lub zużywany w wątrobie jako substrat w procesie glukoneogenezy.
• Grupa aminowa także podlega metabolizmowi w wątrobie do mocznika.

⁹

Glicyna jest wykorzystywana przez organizm również jako prekursor w różnych szlakach metabolicznych w procesie biosyntezy cząsteczek zawierających azot, takich jak nukleotydy, hemoglobina, cząsteczki sygnałowe lub koenzymy.¹⁰

Eliminacja glicyny

Tylko niewielkie ilości glicyny są wydalane z moczem w postaci niezmienionej, podobnie jak innych aminokwasów podawanych w infuzji.¹¹ Biologiczne okresy półtrwania aminokwasów w osoczu zależą od wieku pacjenta oraz jego sytuacji metabolicznej.¹²

U zdrowych osób okres półtrwania aminokwasów waha się od 3 minut (kwas glutaminowy) do 14 minut (histydyna). W przypadku niewydolności nerek wartości te ulegają zwiększeniu.¹³

Wpływ stanów patologicznych na farmakokinetykę glicyny

W stanach patologicznych, przy braku podaży aminokwasów egzogennych, uwidaczniają się typowe zmiany w profilu aminokwasów w osoczu.¹⁴ Typowe zmiany patologiczne w profilu aminokwasów w osoczu – wymagające leczenia suplementacyjnego w celu przywrócenia homeostazy – występują wyłącznie w przypadku znacznego zaburzenia czynności regulacyjnych takich narządów jak wątroba lub nerki.¹⁵

Można oczekiwać specyficznych zmian w fizjologicznej puli aminokwasów osocza, w tym glicyny, tylko w przypadku wystąpienia poważnych zaburzeń czynności podstawowych narządów, takich jak wątroba lub nerki. W takich przypadkach, aby przywrócić homeostazę, można zalecić stosowanie roztworów aminokwasów o specjalnym składzie.¹⁶

Interakcje z innymi aminokwasami

Pomiędzy glicyną a innymi aminokwasami mogą występować zależności metaboliczne. Zmiany w profilu aminokwasów mogą mieć wpływ na inne procesy przemian spowodowane różnicami w stężeniach pojedynczych aminokwasów lub grup aminokwasów. Zmiany proporcji w obrębie grupy aminokwasów o podobnej strukturze chemicznej i podobnym profilu metabolicznym mogą mieć wpływ na metabolizm całego organizmu.¹⁷

Aspekty kliniczne farmakokinetyki glicyny

W przypadku, gdy substancje odżywcze i płyny dostarczane są wyłącznie drogą pozajelitową, podanie elektrolitów powinno być poprzedzone odpowiednimi badaniami laboratoryjnymi w celu ustalenia ich właściwego składu w roztworze do infuzji. U pacjentów otrzymujących indywidualnie dobrane leczenie w oparciu o roztwory aminokwasów zawierające glicynę, podaż elektrolitów należy również dobrać indywidualnie na podstawie wyników monitorowania terapii.¹⁸

Zawartość glicyny w wybranych produktach do żywienia pozajelitowego

Glicyna jest jednym z aminokwasów dodawanych do roztworów i emulsji stosowanych w żywieniu pozajelitowym. Zawartość glicyny w poszczególnych produktach jest zróżnicowana, co przedstawia poniższa tabela:

Zawartość glicyny w preparatach do żywienia pozajelitowego jest dostosowana do specyficznych potrzeb pacjentów. Na przykład preparaty przeznaczone dla pacjentów z niewydolnością nerek (Aminomel Nephro, Nephrotect) lub z chorobami wątroby (Aminoplasmal Hepa) mają zmodyfikowany skład aminokwasów, w tym glicyny, aby odpowiadać potrzebom metabolicznym w tych stanach chorobowych.¹⁹

Podsumowanie właściwości farmakokinetycznych glicyny

Badanie właściwości farmakokinetycznych glicyny jako pojedynczego aminokwasu jest złożone ze względu na jej udział w wielu szlakach metabolicznych oraz wzajemne interakcje z innymi aminokwasami. W przypadku podania glicyny jako składnika roztworów do żywienia pozajelitowego, wykazuje ona 100% biodostępność, jest dystrybuowana do różnych kompartmentów organizmu i metabolizowana głównie w wątrobie. Jej stężenie w organizmie jest ściśle regulowane poprzez mechanizmy homeostatyczne, a tylko niewielka ilość jest wydalana w postaci niezmienionej przez nerki.

W przypadku znacznego zaburzenia czynności takich narządów jak wątroba lub nerki, mogą wystąpić zmiany patologiczne w profilu aminokwasów, w tym glicyny, co może wymagać zastosowania roztworów o specjalnym składzie w celu przywrócenia homeostazy.