Właściwości farmakokinetyczne
Prolina

Właściwości farmakokinetyczne proliny

Prolina to endogenny aminokwas o unikalnej strukturze cyklicznej, który stanowi istotny składnik wielu białek w organizmie człowieka. Jako składnik roztworu do infuzji, prolina wykazuje określone właściwości farmakokinetyczne, które należy uwzględnić przy prowadzeniu żywienia pozajelitowego. Poniżej przedstawiono szczegółową charakterystykę właściwości farmakokinetycznych proliny na podstawie dostępnych danych klinicznych.¹

Wchłanianie

Prolina, podobnie jak inne aminokwasy wchodzące w skład preparatów do żywienia pozajelitowego, charakteryzuje się 100% biodostępnością przy podaniu dożylnym. Wynika to z faktu, że składniki podawane bezpośrednio do krwiobiegu omijają procesy wchłaniania z przewodu pokarmowego.² W przeciwieństwie do aminokwasów dostarczanych z pokarmem drogą doustną, które najpierw przechodzą przez żyłę wrotną do krążenia ogólnoustrojowego, aminokwasy podawane w infuzji dożylnej dostają się bezpośrednio do krążenia ogólnego.³⁴

Dystrybucja

Po wniknięciu do krwiobiegu, prolina jest dystrybunowana zgodnie z zapotrzebowaniem organizmu. Podobnie jak inne aminokwasy, prolina jest włączana do osoczowej puli wolnych aminokwasów i rozprowadzana według zapotrzebowania do płynu śródmiąższowego i przestrzeni wewnątrzkomórkowej różnych tkanek.⁵

W organizmie prolina występuje zarówno jako składnik białek w różnych tkankach, jak również w postaci wolnej we krwi i wewnątrz komórek.⁶⁷

Stężenia wolnych aminokwasów, w tym proliny, w surowicy i w przestrzeni wewnątrzkomórkowej są endogennie regulowane w wąskim zakresie, zależnie od stanu metabolicznego pacjenta. Zbilansowane roztwory aminokwasów, podawane w stałej i powolnej infuzji, nie zmieniają istotnie profilu aminokwasów we krwi.⁸

Skład większości roztworów aminokwasów do żywienia pozajelitowego został opracowany na podstawie wyników badań klinicznych metabolizmu w warunkach dożylnego podawania aminokwasów. Ilości aminokwasów zawartych w roztworach ustalane są w taki sposób, aby podczas infuzji zachowane zostały fizjologiczne proporcje aminokwasów w osoczu, czyli homeostaza aminokwasowa.⁹

Metabolizm

Prolina, podobnie jak inne aminokwasy, które nie biorą udziału w syntezie białek, jest metabolizowana zgodnie z określonymi szlakami biochemicznymi. Główne etapy metabolizmu proliny obejmują:

• Transaminację, w wyniku której grupa aminowa zostaje oddzielona od szkieletu węglowego¹⁰
• Utlenianie łańcucha węglowego bezpośrednio do CO2¹¹
• Wykorzystanie jako substrat do glukoneogenezy w wątrobie¹²
• Metabolizm grupy aminowej do mocznika w wątrobie¹³

¹³

Prolina może być również wykorzystywana przez organizm jako prekursor w różnych szlakach metabolicznych w procesie biosyntezy cząsteczek zawierających azot, takich jak nukleotydy, hemoglobina, cząsteczki sygnałowe lub koenzymy.¹⁴

Eliminacja

Eliminacja proliny z organizmu następuje głównie poprzez jej całkowity metabolizm. Tylko niewielka ilość aminokwasów, w tym proliny, jest wydalana z moczem w postaci niezmienionej.¹⁵¹⁶

Okres półtrwania

Okres półtrwania aminokwasów w surowicy jest zróżnicowany. U zdrowych osób okres półtrwania poszczególnych aminokwasów wynosi od 3 minut (dla kwasu glutaminowego) do 14 minut (dla histydyny).¹⁷ Biorąc pod uwagę strukturalne i metaboliczne podobieństwa, można założyć, że okres półtrwania proliny mieści się w tym zakresie.

Biologiczne okresy półtrwania aminokwasów w osoczu zależą od wieku pacjenta oraz jego sytuacji metabolicznej.¹⁸ Okresy półtrwania większości aminokwasów w surowicy wynoszą od 10 do 30 minut.¹⁹

Wpływ stanu klinicznego pacjenta na farmakokinetykę

Stan kliniczny pacjenta ma istotny wpływ na farmakokinetykę proliny i innych aminokwasów. W przypadku niewydolności nerek okres półtrwania aminokwasów ulega wydłużeniu.²⁰

W stanach patologicznych mogą wystąpić specyficzne zmiany w fizjologicznej puli aminokwasów osocza, szczególnie przy poważnych zaburzeniach czynności podstawowych narządów, takich jak wątroba lub nerki.²¹ W takich przypadkach, aby przywrócić homeostazę, może być konieczne zastosowanie roztworów aminokwasów o specjalnym składzie.

Farmakokinetyka u szczególnych grup pacjentów

Pacjenci z niewydolnością nerek

U pacjentów z niewydolnością nerek farmakokinetyka proliny i innych aminokwasów może być zmieniona. Metabolizm aminokwasów może być zaburzony, a czas eliminacji wydłużony.²²

Pacjenci pediatryczni

U dzieci farmakokinetyka proliny może różnić się od farmakokinetyki u dorosłych, ze względu na niedojrzałość układów enzymatycznych i narządów. Biologiczne okresy półtrwania aminokwasów w osoczu zależą od wieku dziecka.²³ Eliminacja aminokwasów przez nerki może być również uzależniona od stopnia dojrzałości nerek dziecka.²⁴

Wpływ szybkości infuzji na farmakokinetykę

Szybkość infuzji może wpływać na metabolizm i dystrybucję proliny i innych aminokwasów. Szybka infuzja może prowadzić do wzrostu stężenia aminokwasów w osoczu powyżej fizjologicznych wartości, co może zaburzać homeostazę aminokwasową. Dlatego zaleca się podawanie zbilansowanych roztworów aminokwasów w stałej i powolnej infuzji.²⁵

Podsumowanie właściwości farmakokinetycznych proliny

Prolina, jako składnik preparatów do żywienia pozajelitowego, charakteryzuje się pełną biodostępnością przy podaniu dożylnym i jest metabolizowana podobnie jak inne aminokwasy. Jej metabolizm obejmuje głównie procesy transaminacji, utleniania i wykorzystania w syntezie białek. Okres półtrwania proliny jest stosunkowo krótki, co wskazuje na szybki metabolizm w organizmie. Stan kliniczny pacjenta, zwłaszcza funkcja nerek i wątroby, może znacząco wpływać na farmakokinetykę proliny.²⁶