Właściwości farmakokinetyczne
Walina

Właściwości farmakokinetyczne waliny

Walina jest aminokwasem rozgałęzionym (BCAA – branched-chain amino acid) o charakterze niezbędnym, którego organizm ludzki nie potrafi syntetyzować i musi być dostarczana z zewnątrz. W kontekście medycznym, właściwości farmakokinetyczne waliny są istotne zarówno przy podawaniu doustnym, jak i pozajelitowym, szczególnie podczas żywienia parenteralnego pacjentów w stanach klinicznych uniemożliwiających normalne odżywianie.¹

Wchłanianie

Walina, podobnie jak inne aminokwasy podawane dożylnie, charakteryzuje się 100% biodostępnością, ponieważ omija proces wchłaniania z przewodu pokarmowego. W przypadku preparatów podawanych w infuzji dożylnej, takich jak Nutriflex Lipid peri, Nutriflex Lipid plus czy Aminoplasmal B. Braun 10%, wszystkie składniki, w tym walina, są natychmiast dostępne dla procesów metabolicznych organizmu.^{2 3}

Dystrybucja

Po podaniu dożylnym walina, podobnie jak inne aminokwasy, jest włączana do osoczowej puli odpowiednich wolnych aminokwasów i rozprowadzana zgodnie z zapotrzebowaniem do płynu śródmiąższowego i przestrzeni wewnątrzkomórkowej różnych tkanek.⁴ Aminokwasy, w tym walina, wbudowywane są do różnych białek w różnych tkankach organizmu, a ponadto każdy aminokwas występuje w postaci wolnej we krwi i wewnątrz komórek.⁵

Stężenia wolnych aminokwasów w surowicy i w przestrzeni wewnątrzkomórkowej są endogennie regulowane w wąskim zakresie i zależą od stanu patologicznego pacjenta. Zbilansowane roztwory aminokwasów, stosowane w żywieniu pozajelitowym, nie zmieniają znacząco fizjologicznego profilu aminokwasów, jeśli podaje się je w stałej i powolnej infuzji.^{6 7}

Skład roztworów aminokwasów stosowanych w żywieniu pozajelitowym, zawierających walinę, jest opracowywany na podstawie wyników badań klinicznych metabolizmu aminokwasów po podaniu dożylnym. Ilości poszczególnych aminokwasów zawartych w roztworach ustala się w taki sposób, aby możliwe było osiągnięcie jednorodnego wzrostu stężenia wszystkich aminokwasów w osoczu, zachowując tym samym homeostazę aminokwasową.^{8 9}

Metabolizm

Walina, jak inne aminokwasy, które nie biorą udziału w syntezie białek, podlega specyficznym procesom metabolicznym. Głównym szlakiem metabolicznym jest oddzielenie grupy aminowej od szkieletu węglowego na drodze transaminacji. Łańcuch węglowy ulega bezpośredniemu utlenianiu do CO₂ lub jest wykorzystywany w wątrobie jako substrat w procesie glukoneogenezy. Grupa aminowa jest metabolizowana w wątrobie do mocznika.^{10 11}

Aminokwasy, w tym walina, mogą być również 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 jako substraty energetyczne.¹²

Eliminacja

Tylko niewielkie ilości waliny i innych aminokwasów są wydalane przez nerki w postaci niezmienionej.^{13 14} Większość waliny jest metabolizowana, a produkty metabolizmu są wydalane głównie przez nerki.

Okres półtrwania

Okresy półtrwania aminokwasów, w tym waliny, w surowicy są stosunkowo krótkie i wynoszą od 10 do 30 minut.¹⁵ U zdrowych osób okres półtrwania aminokwasów wynosi od 3 minut (kwas glutaminowy) do 14 minut (histydyna). W przypadku niewydolności nerek wartości te ulegają zwiększeniu.¹⁶

Właściwości farmakokinetyczne w szczególnych populacjach

Pacjenci z niewydolnością nerek

W przypadku pacjentów z niewydolnością nerek okres półtrwania aminokwasów, w tym waliny, ulega wydłużeniu.¹⁷ To wydłużenie okresu półtrwania może wymagać dostosowania dawkowania podczas żywienia pozajelitowego zawierającego walinę.

Pacjenci pediatryczni

Biologiczne okresy półtrwania aminokwasów, w tym waliny, w osoczu zależą od wieku dziecka oraz jego sytuacji metabolicznej.¹⁸ Z tego powodu, preparaty zawierające walinę, stosowane w żywieniu pozajelitowym dzieci (np. Aminoplasmal Paed 10%, Aminoven Infant 10%, Numeta G13%E Preterm, Numeta G16%E), mają specjalnie dostosowany skład aminokwasowy uwzględniający potrzeby metaboliczne pacjentów pediatrycznych.

Ciąża i łożysko

Normalny wzrost i rozwój płodu zależą od ciągłej dostawy aminokwasów, w tym waliny, do płodu przez organizm matki. Łożysko odpowiedzialne jest za transfer aminokwasów pomiędzy układem krążenia matki a płodu.¹⁹ Brak jest jednak szczegółowych danych dotyczących przenikania waliny przez łożysko.²⁰

Porównanie farmakokinetyki waliny w różnych preparatach do żywienia pozajelitowego

^{21
22
23
24
25
26
27}

Interakcje farmakokinetyczne

Brak jest specyficznych danych dotyczących interakcji farmakokinetycznych waliny z innymi substancjami. Jednak jako składnik puli aminokwasów, walina może konkurować z innymi aminokwasami o te same systemy transportowe przez błony komórkowe, co może wpływać na jej dystrybucję tkankową.

W przypadku podawania roztworów zawierających walinę wraz z emulsjami tłuszczowymi i glukozą (np. w preparatach typu „all-in-one” jak Kabiven, Finomel, Multimel, Olimel), składniki te są rozprowadzane, metabolizowane i wydalane w taki sam sposób, jak przy podawaniu oddzielnie.²⁸

Specjalne rozważania farmakokinetyczne

W niektórych stanach patologicznych, takich jak niewydolność nerek, zaburzenia metaboliczne czy choroby wątroby, mogą występować istotne zmiany w farmakokinetyce aminokwasów, w tym waliny. Można oczekiwać specyficznych zmian w fizjologicznej puli aminokwasów osocza tylko w przypadku wystąpienia poważnych zaburzeń czynności podstawowych narządów, takich jak wątroba lub nerki. W takich przypadkach, aby przywrócić homeostazę, zaleca się stosowanie roztworów aminokwasów o specjalnym składzie.²⁹

Preparaty takie jak Aminoplasmal Hepa 10% (przeznaczony dla pacjentów z chorobami wątroby) czy Aminomel Nephro (przeznaczony dla pacjentów z niewydolnością nerek) charakteryzują się zmodyfikowanym składem aminokwasowym, w tym zawartością waliny, dostosowanym do specyficznych potrzeb metabolicznych tych grup pacjentów.^{30 31}