Właściwości farmakodynamiczne
Ornityna

Właściwości farmakodynamiczne ornityny

Ornityna jest aminokwasem, który odgrywa kluczową rolę w wielu procesach biochemicznych organizmu, szczególnie w kontekście metabolizmu wątrobowego. Właściwości farmakodynamiczne tej substancji związane są przede wszystkim z jej udziałem w procesach detoksykacji amoniaku oraz w syntezie białek.^{1 2}

Rola w detoksykacji amoniaku

Jedną z najważniejszych właściwości farmakodynamicznych ornityny jest jej udział w procesach detoksykacji amoniaku w organizmie. In vivo ornityna, zwłaszcza w postaci L-ornityny L-asparaginianu, bierze udział w dwóch kluczowych szlakach metabolicznych odpowiedzialnych za usuwanie toksycznego amoniaku:³

1. Synteza mocznika – proces zachodzący w hepatocytach okołowrotnych, gdzie ornityna pełni podwójną funkcję:
   • Jest aktywatorem karbamoilotransferazy ornitynowej oraz syntetazy karbamoilofosforanowej
   • Służy jako substrat do syntezy mocznika
2. Synteza glutaminy – proces odbywający się głównie w hepatocytach okołożylnych, gdzie asparaginian oraz produkty metabolizmu ornityny są wykorzystywane do wiązania amoniaku i tworzenia glutaminy.

⁴

Glutamina pełni istotną funkcję w procesie detoksykacji, będąc aminokwasem, w postaci którego amoniak jest wiązany zarówno w warunkach fizjologicznych, jak i patologicznych. Poza tym, że umożliwia eliminację amoniaku w formie nietoksycznej, glutamina działa również jako aktywator cyklu mocznikowego poprzez wewnątrzkomórkowe przemiany.⁵

Efekt obniżenia stężenia amoniaku

Badania przeprowadzone na modelach zwierzęcych wskazują, że efekt obniżenia stężenia amoniaku wywołany przez L-ornityny L-asparaginian wynika głównie z nasilenia syntezy glutaminy. Ten mechanizm działania ma szczególne znaczenie w kontekście leczenia chorób wątroby związanych z hiperamonemią.^{6 7}

Pojedyncze badania kliniczne wykazały dodatkowo, że podawanie ornityny w postaci L-ornityny L-asparaginianu przyczynia się do zwiększenia stosunku ilości aminokwasów o rozgałęzionym łańcuchu do aminokwasów aromatycznych.^{8 9}

Zastosowanie w chorobach wątroby

Ornityna znalazła szczególne zastosowanie w leczeniu chorób wątroby, co potwierdzają jej właściwości farmakodynamiczne. Preparaty zawierające L-ornityny L-asparaginian, takie jak Hepa-Merz, OptiHepan czy Ornispar, są sklasyfikowane w grupie farmakoterapeutycznej jako leki stosowane w chorobach wątroby (kod ATC: A05BA).^{10 11}

Dzięki dostarczeniu ornityny w postaci aminokwasów o składzie specjalnie dostosowanym do patologicznie zmienionego metabolizmu pacjentów z marskością wątroby można osiągnąć normalizację zaburzonego poziomu aminokwasów. W rezultacie następuje ustępowanie objawów mózgowych choroby, takich jak encefalopatia wątrobowa, stan przedśpiączkowy lub śpiączka wątrobowa, a tolerancja i biosynteza białek ulega znaczącej poprawie.¹²

Ornityna w żywieniu pozajelitowym

Ornityna jest również składnikiem roztworów do żywienia pozajelitowego, gdzie odgrywa ważną rolę w utrzymaniu prawidłowego bilansu azotowo-energetycznego organizmu. Wchodzi w skład preparatów takich jak Aminoplasmal Hepa 10%, Primene 10%, oraz produktów z linii Numeta.^{13 14}

Celem żywienia pozajelitowego z wykorzystaniem roztworów zawierających ornitynę jest dostarczenie wszystkich substancji odżywczych niezbędnych do wzrostu, utrzymania i regeneracji tkanek organizmu. Aminokwasy, w tym ornityna, mają szczególne znaczenie w tym procesie, ponieważ są częściowo niezbędne w procesie syntezy białka.¹⁵

W preparatach do żywienia pozajelitowego dedykowanych pacjentom pediatrycznym, takich jak Numeta G13%E Preterm oraz Numeta G16%E, ornityna (w postaci chlorowodorku ornityny) stanowi jeden z aminokwasów dostarczających azot i energię niezbędne do prawidłowej czynności wszystkich komórek organizmu. Jest istotna dla syntezy białek, wzrostu, gojenia ran, funkcjonowania układu odpornościowego, mięśni i wielu innych czynności komórkowych.¹⁶

Dawkowanie ornityny w różnych preparatach

Zawartość ornityny w różnych preparatach farmaceutycznych jest zróżnicowana i dostosowana do specyficznych potrzeb terapeutycznych:

^{17 18 19}

Mechanizm działania ornityny

Mechanizm działania ornityny jest ściśle związany z jej rolą w metabolizmie wątrobowym oraz w procesach detoksykacji organizmu. Szczegółowa analiza farmakodynamiczna wykazuje, że ornityna uczestniczy w kilku istotnych szlakach biochemicznych, które przyczyniają się do jej efektów terapeutycznych.²⁰

Udział w cyklu mocznikowym

Ornityna stanowi kluczowy element cyklu mocznikowego (cyklu Krebsa-Henseleita), będącego podstawowym mechanizmem detoksykacji amoniaku w organizmie. W hepatocytach okołowrotnych, gdzie zachodzi proces syntezy mocznika, ornityna pełni podwójną funkcję:²¹

• Jest aktywatorem enzymów uczestniczących w cyklu mocznikowym:
  • Karbamoilotransferazy ornitynowej
  • Syntetazy karbamoilofosforanowej
• Stanowi substrat do syntezy mocznika, będąc nośnikiem grup amonowych w procesie ich detoksykacji

²²

Rola w syntezie glutaminy

Drugi istotny mechanizm działania ornityny związany jest z jej udziałem w procesie syntezy glutaminy, który zachodzi głównie w hepatocytach okołożylnych. W warunkach patologicznych zarówno asparaginian (będący składnikiem L-ornityny L-asparaginianu), jak i produkty metabolizmu ornityny są aktywnie wychwytywane przez komórki wątrobowe i wykorzystywane w procesie wiązania toksycznego amoniaku, prowadząc do tworzenia glutaminy.²³

Glutamina pełni podwójną funkcję w procesie detoksykacji amoniaku:²⁴

• Jest formą, w której amoniak może być eliminowany z organizmu w postaci nietoksycznej
• Działa jako aktywator cyklu mocznikowego poprzez swoje wewnątrzkomórkowe przemiany

Normalizacja poziomu aminokwasów

Podanie ornityny w formie preparatów takich jak Aminoplasmal Hepa 10%, w których skład aminokwasów jest specjalnie dostosowany do patologicznie zmienionego metabolizmu pacjentów z marskością wątroby, umożliwia normalizację zaburzonego poziomu aminokwasów. Efektem takiego działania jest:²⁵

• Ustępowanie objawów mózgowych choroby wątroby:
  • Encefalopatii wątrobowej
  • Stanu przedśpiączkowego
  • Śpiączki wątrobowej
• Znacząca poprawa tolerancji i biosyntezy białek

Badania na modelach zwierzęcych potwierdzają, że efekt obniżenia stężenia amoniaku wywołany przez podanie L-ornityny L-asparaginianu jest głównie spowodowany nasileniem syntezy glutaminy.²⁶

Wpływ na stosunek aminokwasów

Pojedyncze badania kliniczne wskazują na dodatkowy mechanizm działania ornityny, polegający na zwiększeniu stosunku ilości aminokwasów o rozgałęzionym łańcuchu (BCAA) do aminokwasów aromatycznych (AAA). Jest to istotne z klinicznego punktu widzenia, gdyż w chorobach wątroby często obserwuje się zaburzenie tego stosunku, co przyczynia się do rozwoju encefalopatii wątrobowej.^{27 28}

Znaczenie w żywieniu pozajelitowym

W kontekście żywienia pozajelitowego, ornityna stanowi ważny składnik roztworów aminokwasowych, przyczyniając się do utrzymania właściwego bilansu azotowego i energetycznego. Aminokwasy podawane dożylnie, w tym ornityna, są włączane do odpowiednich zasobów wewnątrznaczyniowych i wewnątrzkomórkowych aminokwasów, służąc jako substrat do syntezy białek funkcjonalnych i strukturalnych.²⁹

W preparatach takich jak Numeta, obecność ornityny wśród 20 L-aminokwasów zapewnia dostarczenie azotu i energii niezbędnych do prawidłowego funkcjonowania komórek organizmu, co jest szczególnie istotne dla:³⁰

• Syntezy białek
• Procesów wzrostu
• Gojenia ran
• Prawidłowego funkcjonowania układu odpornościowego
• Funkcjonowania mięśni
• Innych istotnych czynności komórkowych

W przypadku preparatu Primene 10%, przeznaczonego do żywienia pozajelitowego dzieci, ornityna jest składnikiem roztworu aminokwasów, który pod względem ilościowym i jakościowym odpowiada zapotrzebowaniu dziecka na białka.³¹