Metotrexát (MTX) patří k nejúčinnějším a nejčastěji používaným lékům u dětských revmatických onemocnění. Jeho účinnost je závislá na podávané dávce a její individuální biologické dostupnosti a na typu a aktivitě metabolických procesů ovlivněných MTX. Znalost farmakokinetiky MTX je předpokladem pro racionální a efektivní léčbu z hlediska volby individuální dávky a cesty podání. Pro dosažení klinického efektu potřebují dětí obvykle vyšší dávku MTX na jednotku tělesného povrchu než dospělí (10-15 mg/m2/týden). U 30-50% dětských pacientů je nutné parenterální, obvykle subkutánní podávání. Vzhledem ke krátkému biologickému poločasu volného MTX je pravděpodobné, že za jeho dlouhodobý efekt odpovídají metabolity MTX s dlouhým poločasem, polyglutamáty, které dosáhnou ustálených hladin asi po 6 týdnech. Jako model pro intracelulární kumulaci MTX je využíván snadno dostupný erytrocyt. Hladiny polyglutamátů MTX v erytrocytech odrážejí inter-individuální rozdíly ve farmakokinetice MTX a mohou být také ovlivněny compliance nemocného. Mechanismus účinku MTX není zcela objasněn. Experimentální i klinické studie napovídají, že jeho protizánětlivý efekt je zprostředkován jinými než antiproliferativními pochody, které jsou odpovědné zejména za nežádoucí účinky. Autoři shrnují výsledky měření koncentrace polyglutamátů MTX v erytrocytech pacientů léčených MTX pro juvenilní idiopatickou artritidu a prezentují výsledky vlastních měření koncentrace adenosinu v krvi u pacientů a v kontrolním souboru. Efektivní dávka MTX nevedla k trvalému zvýšení koncentrace adenosinu v krvi léčených pacientů. Možné příčiny tohoto nálezu jsou diskutovány.

Methotrexate (MTX) is one of the most effective and commonly used drugs in paediatric rheumato-logy. Both the total dose of MTX and its biological availability as well as the type and activity of metabolic processes involved determine the ultimate therapeutic efficacy. For the most rational and effective therapy knowledge of the principles of MTX pharmacokinetics is highly relevant mainly in terms of determination of individual dosing and route of administration. Children often need higher dose of MTX per surface area unit (10-15 mg/m2/week) than adults to achieve the clinical effect. In about 30-50 % of paediatric patients parenteral, usually subcutaneous administration is necessary. Due to the short biological half-life of free MTX it appears likely that long-lived MTX metabolites (polyglutamates), that reach their stable intracellular concentration within about 6 weeks of administration, are responsible for its long-term effects. The authors summarise results of erythrocyte MTX polyglutamate concentration measurments in patients treated with MTX for Juvenile Idiopathic Arthritis. Although it is likely that it reflects biological availability of MTX usefulness of MTX polyglutamate assessment in routine therapeutic monitoring needs to be further studied. Precise mechanism of MTX action is not fully understood. Results of experimental as well as clinical studies suggest its anti-inflammatory effect is mediated by different than anti-prolifera-tive mechanisms that are responsible mainly for its side effects. The authors present existing evidence for adenosine as the mediator of MTX anti-inflammatory action and show results of their own study dealing with blood adenosine assessment in the patients treated with MTX and matched paediatric controls. Effective MTX dose did not affect long-term adenosine concentration in treated patients. Possible explanations to this finding are discussed.

• MeSH
• adenosin krev   MeSH
• dítě MeSH
• erytrocyty MeSH
• finanční podpora výzkumu jako téma MeSH
• juvenilní artritida farmakoterapie   MeSH
• lidé MeSH
• methotrexát aplikace a dávkování   farmakologie   krev   MeSH
• Check Tag
• dítě MeSH
• lidé MeSH
• mužské pohlaví MeSH
• ženské pohlaví MeSH

Methotrexát je protinádorový lék užívaný v léčbě řady onkologických onemocnění. Je základem léčby akutní lymfoblastické leukemie dětského věku a choriokarcinomu již od poloviny minulého století. Zároveň je jedním z nejpoužívanějších antirevmatik, kde je lékem volby u revmatoidní artritidy, psoriázy, systémové sklerodermie a dalších autoimunitních onemocnění. Vedlejší účinky terapie methotrexátem jsou dobře známé, avšak jejich výskyt lze jen těžko předpovědět kvůli absenci specifických markerů toxicity. Plazmatické hladiny methotrexátu jsou v onkologii monitorovány vzhledem k zavedenému terapeutickému monitorování hladin léčiva. Tento monitoring však nezahrnuje měření koncentrací jeho četných metabolitů. Během léčby methotrexátem lze v krevní plazmě detekovat 7-hydroxymethotrexát a 2,4-diamino-N10-methylpteroovou kyselinu, která může být dále hydroxylována a glukuronidována, čímž může vzniknout celkem pět různých plazmatických metabolitů. Cíle farmakodynamického účinku methotrexátu se nacházejí v cytoplazmě buněk, kde methotrexát podstupuje extenzivní enzymatickou polyglutamylaci. Tato intracelulární konverze udržuje léčivo v aktivní formě v buňkách a navíc zvyšuje jeho afinitu vůči cílovým enzymům. Přehledový článek popisuje farmakokinetické a farmakodynamické vlastnosti metabolitů methotrexátu, shrnuje problematiku dosažení terapeutických koncentrací methotrexátu v mozkomíšním moku, jako prevence leukemického postižení centrálního nervového systému a diskutuje využití karboxypeptidázy G2 v managementu akutní toxicity léčby. Publikace se také zabývá laboratorní problematikou monitorování methotrexátu a jeho metabolitů, které by v budoucnu mohly být novými biomarkery terapeutického efektu a toxicity léčby.

Methotrexate is an anti-cancer drug used to treat several malignancies including pediatric acute lymphoblastic leukemia and choriocarcinoma. Despite recent advances in cancer chemotherapy, it remains a mainstay of therapy since its discovery in the early second half of the previous century. Moreover, low-dose methotrexate is a gold standard antirheumatic drug in the treatment of rheumatoid arthritis, psoriasis, systemic scleroderma and other autoimmune disorders. Side effects of methotrexate treatment are well known and described; however, their occurrence may often be unpredictable due to lack of specific biomarkers of toxicity. Methotrexate plasma levels are routinely monitored by therapeutic drug monitoring, nevertheless, occurrence and concentrations of its metabolites are not measured. During methotrexate treatment 7-hydroxymethotrexate and 2,4-diamino-N10-mehylpteroic acid appear in plasma. The latter can further be hydroxylated and glucuronidated resulting in five possible extracellular methotrexate metabolites. In addition, methotrexate is intracellularly converted to its active polyglutamylated forms. Therapeutic efficacy is dependent on formation of methotrexate polyglutamates as it keeps intracellular pool of the drug and enhances its affinity towards various target enzymes. In this study, we describe pharmacokinetic and pharmacodynamic characteristics of methotrexate metabolites. We also review methotrexate blood brain barrier transport to cerebrospinal fluid regarding its use in the prevention of leukemic central nervous system involvement and management of methotrexate toxicity with the use of carboxypeptidase-G2. Finally, we discuss laboratory methods for monitoring methotrexate metabolites and benefits of simultaneous determination of methotrexate and metabolites as possible biomarkers of therapeutic efficacy and clinical toxicity. Key words: methotrexate – 7-hydroxymethotrexate – toxicity – pharmacokinetics – drug monitoring – polyglutamates This study was supported by European Regional Development Fund and the State budget of the Czech Republic for Regional Centre of Applied Molecular Oncology (RECAMO, CZ.1.05/2.1.00/03.0101), by the project MEYS – NPS I – LO1413 and by IGA Czech Ministry of Health NT14327. The authors declare they have no potential conflicts of interest concerning drugs, products, or services used in the study. The Editorial Board declares that the manuscript met the ICMJE “uniform requirements” for biomedical papers. Submitted: 27. 3. 2015 Accepted: 28. 4. 2015

• Klíčová slova
• 7-hydroxymethotrexát, polyglutamáty,
• MeSH
• akutní poškození ledvin komplikace   MeSH
• antagonisté kyseliny listové metabolismus   MeSH
• antirevmatika * analýza   farmakokinetika   metabolismus   MeSH
• biotransformace MeSH
• kyselina polyglutamová metabolismus   MeSH
• lidé MeSH
• methotrexát * analogy a deriváty   analýza   farmakokinetika   farmakologie   metabolismus   MeSH
• monitorování léčiv * metody   MeSH
• mozkomíšní mok chemie   MeSH
• nádory farmakoterapie   MeSH
• nežádoucí účinky léčiv MeSH
• protinádorové antimetabolity * analýza   farmakokinetika   farmakologie   metabolismus   MeSH
• Check Tag
• lidé MeSH
• Publikační typ
• práce podpořená grantem MeSH
• přehledy MeSH

Huntingtonova nemoc je progresivní dědičné neurodegenerativní onemocnění s autozomálně dominantním typem dědičnosti a nástupem klinických příznaků okolo 30 – 50 roku života. Podkladem nemoci je mutace genu pro protein huntingtin. Dochází ke zmnožení CAG repetic a syntéze polyglutaminu. Vlivem odumírání neuronů se objevuje mozková atrofie, pacient trpí změnami nálad, zhoršením kognitivních a motorických funkcí, depresemi. Nakonec dochází k celkovému rozpadu osobnosti.

Huntington‘s disease is a hereditary progressive neurodegenerative disease with an autosomal dominant pattern of inheritance and the onset of clinical symptoms about 30 to 50 years of age. A basis of the disease is a mutation of gene for a huntingtin protein. There is a multiplication of CAG repeats and the synthesis of polyglutamine. Due to death of neurons, a cerebral atrophy occurs, patients suffer from mood swings, impairment of cognitive and motor functions, depression. Finally, there is an overall personality breakdown.

• MeSH
• chorea MeSH
• dědičné degenerativní poruchy nervového systému MeSH
• Huntingtonova nemoc * dějiny   diagnóza   genetika   klasifikace   patologie   terapie   MeSH
• klinický obraz nemoci MeSH
• lidé MeSH
• mutace MeSH
• neurony patologie   MeSH
• specifické proteázy ubikvitinu MeSH
• Check Tag
• lidé MeSH

• MeSH
• vývojová biologie MeSH

• Konspekt
• Biologické vědy
• NLK Obory
• biologie
• NLK Publikační typ
• učebnice vysokých škol

Methotrexát byl před 70 lety zaveden do klinické praxe pro svou imunosupresivní a protinádorovou aktivitu. Přestože jsou neustále vyvíjena nová chemoterapeutika a imunomodulátory včetně antifolátových léčiv zůstává methotrexát zlatým standardem v terapii revmatoidní artritidy a některých maligních onemocnění. Methotrexát je dlouhodobě znám jako kompetitivní inhibitor enzymu dihydrofolátreduktasy, což je jeho hlavní mechanismus účinku. Byly popsány další farmakodynamické účinky a aktuálním předmětem zkoumání jsou mechanismy účinku nezávislé na inhibici tohoto enzymu. Při léčbě revmatoidní artritidy methotrexát snižuje hladiny významných mediátorů zánětu, jako jsou polyaminy a leukotrien-B4. Methotrexát snižuje expresi genů Jun N-terminální kinázy a B-cell lymfomu 2. Jeho endogenními metabolity jsou 7-hydroxymethotrexát, který vzniká jaterní biotransformací parentální sloučeniny a intracelulárně syntetizované polyglutamátové formy. Metabolity methotrexátu jsou farmakologicky aktivní a mají rozdílnou inhibiční aktivitu vůči dihydrofolátreduktase. V tomto přehledovém článku shrnujeme aktuální poznatky o léčivu v onkologické a revmatologické terapii a diskutujeme nové potenciální biomarkery toxicity, jejichž monitorování by mohlo zlepšit zavedené terapeutické protokoly.

Immunosupressive and antineoplastic activity brought methotrexate to its clinical use many years ago. Although modern antitumour and antiinflammatory drugs and new antifolates have challenged methotrexate, its use in rheumatoid arthritis and in some types of pediatric and adult malignancies remains a gold standard. The principal main mechanism of action of methotrexate is competitive inhibition of dihydrofolate reductase. Recently, other pharmacodynamic effects have been described. Potent inflammation inducers such as leukotriene-B4 and polyamine synthesis were found to be reduced by methotrexate treatment. Jun N-terminal kinase and B cell lymphoma 2 gene are downregulated by methotrexate. Its metabolite, 7-hydroxymethotrexate and also its intracellular polyglutamated forms show a different spectrum of inhibitory activity as well as potency towards dihydrofolate reductase and other enzymes. In this review, we summarize recent information data on methotrexate in both fields of its use, oncology and rheumatology. We also discuss new biomarkers of toxicity for further improvement of therapeutic protocols.

• MeSH
• autoimunitní nemoci farmakoterapie   MeSH
• bezpečnost MeSH
• biologické markery MeSH
• dítě MeSH
• lidé MeSH
• methotrexát * aplikace a dávkování   metabolismus   škodlivé účinky   terapeutické užití   MeSH
• nádory farmakoterapie   MeSH
• revmatoidní artritida farmakoterapie   MeSH
• senioři MeSH
• Check Tag
• dítě MeSH
• lidé MeSH
• senioři MeSH
• Publikační typ
• práce podpořená grantem MeSH
• přehledy MeSH

Metotrexát (MTX) je imunosupresivum používané v léčbě středně těžké a těžké psoriázy. V otevřené prospektivní studii byli nemocní s chronickou ložiskovou psoriázou (n = 25, věk 28–79 let) léčeni MTX per os v dávce individuálně nastavené podle plazmatických koncentrací léčiva a užívali kyselinu listovou, pokud se hladina folátů v krvi snížila pod spodní hranici referenčního rozmezí. Cílem bylo analyzovat vztah mezi změnami skóre PASI (The Psoriasis Area and Severity Index) a koncentracemi polyglutamátů MTX v erytrocytech (MTXPG) a folátů v krvi. Po 26 týdnech se PASI zlepšilo z hodnoty 13,5 (rozsah 2,2–33) v průměru o 91 % a četnost PASI75 (zlepšení o ≥ 75 %) byla 76%. Zlepšení PASI korelovalo s poměrem koncentrací MTXPG a folátů (rs = 0,51, p < 0,01), který u nemocných s PASI75 dosáhl 0,61 oproti 0,26 u nemocných s menším zlepšením (p < 0,05). Individualizace dávkování MTX a kyseliny listové může zlepšit výsledky úvodní fáze léčby psoriázy perorálním MTX, ale je nutné provést srovnání s jinými postupy léčby v kontrolovaných studiích.

Methotrexate (MTX) is an effective immunosuppressive drug for moderate-to-severe psoriasis. In an open prospective study patients with chronic plaque psoriasis (n = 25, aged 28–79 yr) were treated with oral methotrexate using an individualized dose guided by plasma concentrations and with folic acid in case the concentration of blood folates dropped below the lower limit of normal range. The aim was to study the relationship between changes in PASI (the Psoriasis Area and Severity Index) and concentrations of MTX polyglutamates (MTXPG) in erythrocytes and blood folates. After 26 weeks, PASI improved from the median of 13.5 (range 2.2–33) by 91% on the average and the frequency of PASI75 (improvement ≥ 75 %) was 76%. There was a correlation between PASI improvement and the ratio of concentrations MTXPG/folates (rs = 0. 51, P < 0.01). In patients experiencing PASI75, the ratio achieved 0.61 as compared to 0.26 in those with less improvement (P < 0.05). In conclusion, individual-tailored therapy with MTX and folic acid can improve the results in the remission-induction phase of psoriasis treatment. Its efficacy should be compared with other established drug regimens in controlled studies.

• Klíčová slova
• foláty, PASI,
• MeSH
• aplikace orální MeSH
• dospělí MeSH
• imunoglobulin G terapeutické užití   MeSH
• individualizovaná medicína * MeSH
• kyselina listová analogy a deriváty   aplikace a dávkování   krev   MeSH
• kyselina polyglutamová analogy a deriváty   krev   MeSH
• lidé středního věku MeSH
• lidé MeSH
• methotrexát * aplikace a dávkování   farmakokinetika   farmakologie   MeSH
• monoklonální protilátky terapeutické užití   MeSH
• prospektivní studie MeSH
• psoriáza * farmakoterapie   MeSH
• senioři MeSH
• stupeň závažnosti nemoci * MeSH
• vztah mezi dávkou a účinkem léčiva * MeSH
• Check Tag
• dospělí MeSH
• lidé středního věku MeSH
• lidé MeSH
• senioři MeSH

Desítky let výzkumu struktury a funkce mozečku vedly k řadě nových poznatků o jeho buněčné i molekulární úrovni, avšak cerebellum zůstává i nadále záhadou. Už sama skutečnost, že obsahuje více neuronů, než je v celém zbytku centrálního nervového systému, ukazuje, že komplikované mozečkové funkce jsou zřejmě pro organizmus vysoce důležité. Aktuální výzkum změn v cerebelární aktivaci pri motorických, kognitivních, afektivních či senzorických stimulech umožňuje pozitronová emisní tomografie (PET) nebo funkční magnetická rezonance (fMRI); tyto metody dovolují studovat i aktivaci cerebelárních center při procesu učení. V poslední době byla vyslovena řada hypotéz ohledně účasti mozečku na kognitivních funkcích. Pokroky v používání molekulárně genetických technik vedly k revolučním změnám v pohledu na oblast hereditárních ataxií. V současné době je možné tyto choroby klasifikovat podle příčinné genové mutace. Rozlišují se tzv. polyglutaminová onemocnění, tedy choroby manifestující se v důsledku elongace CAG repeatů, ataxie v důsledku mutací vedoucích k poruchám iontových kanálů, ataxie v důsledku expanze repeatů neglutaminového typu a ataxie zapříčiněné mutacemi bodovými. Poslední poznatky naznačují, že kromě polyglutaminové toxicity se mohou na neurodegeneraci u hereditárních ataxií podílet i další molekulární mechanizmy jako například dysregulace transkripce. Hereditární ataxie nelze kauzálně léčit. Intenzivní výzkum, zabývající se mozečkovou patofyziologií spolu s molekulárně-genetickými studiemi však dávají do budoucna šanci nejenom poznat podstatu chorob a patologicky probíhajících metabolických procesů, ale také možnost je na různých úrovních efektivně léčit.

Decades of research into the structure and function of the cerebellum have led to a clear understanding of many of its cells an d their sub- cellular level, but the cerebellum remains a mystery. It has more neurons than the rest of the CNS suggesting that its function is important and complicated. Positron emission tomography (PET) as well as functional magnetic resonance imaging (fMRI) was used to study c hanges in cerebellar activations as an effect of learning. New findings suggest that the cerebellum plays a role in multiple functiona l domains: motor as well as cognitive, affective, and sensory. A number of functional hypotheses have recently been advanced to account for how the cerebellum may contribute to cognition. The resource to use molecular techniques to establish the genetic diagnoses of the autosomal dominant ataxias has revolutionize d the field. Presently, it is possible to systematically classify these disorders according to the nature of the causative mutation, with im plications for dia- gnostic testing, and analysis of pathogenesis strategies. Ataxias caused by CAG repeat expansions that encode polyglutamine, at axias caused by mutations in ion channels, ataxias caused by repeat expansions that do not encode polyglutamine, and ataxias caused by point mu tations are distinguished. Recent evidence has shown that transcriptional dysregulation is a relevant event in the pathogenesis of polyglut amine-induced neurodegeneration in SCAs and an early target of polyglutamine toxicity. No specific treatments exist for most types of hereditary ataxia. New technologies such as microarray expressions, proteome ana lyses, as well as PET, fMRI hold up hopes for not only the identification of affected pathways but also consequently effective therapy.

• MeSH
• ataxie etiologie   genetika   MeSH
• cerebelární ataxie etiologie   genetika   MeSH
• diagnostické zobrazování metody   MeSH
• DNA fyziologie   genetika   MeSH
• emoce fyziologie   MeSH
• finanční podpora výzkumu jako téma MeSH
• Friedreichova ataxie etiologie   genetika   MeSH
• kognitivní poruchy etiologie   MeSH
• lidé MeSH
• mozeček anatomie a histologie   fyziologie   patofyziologie   MeSH
• peptidy škodlivé účinky   MeSH
• Check Tag
• lidé MeSH

Pilotní studie hodnotící metody neinvazivního sledování rizika hepatotoxicity v podmínkách dlouhodobé terapie středně těžké a těžké psoriázy metotrexátem (MTX) a kyselinou listovou. U nemocných nově zahajujících léčbu bude dávkování MTX individualizovánopodle farmakokinetiky s pomocí vyšetření koncentrací MTX v plazmě po testovací dávce. V průběhu dvouletého sledování bude dávkování MTX a suplementace kyselinou listovou optimalizováno podle koncentrace polyglutamátů MTX a kyseliny listové v erytrocytech. Bezpečnost terapie bude posuzována při pravidlených kontrolních vyšetřeních zahrnujících biochemické a hematologické testy včetně neinvazivních bioindikátorů hepatotoxicity (Fibrotest, kyselina hyaluronová, aminoterminální peptid prokolagenu III). Kontrolní skupiny zahrnou nemocné dlouhodobě (> 2 roky) tolerující MTX a nemocné léčené biologickými léčivy.; A prospective, two-year study will be conducted which consists of 1/ an initial pharmacokinetic study aimed to individualize dosing of methotrexate, and 2/ a 2-year period of regular visits to closely monitor MTX and folate in erythrocytes, to perform individual tailoring of long-term MTX therapy including folate supplementation with folic acid, and to monitor blood chemistry (the noninvasive bioindicators of hepatotoxicity) and haematology, and skin status (the PASI-score). The results of the project will help to formulate a suitable strategy for dosing of MTX and folic acid during the long-term treatment of psoriasis using the pharmacokinetic approach, i.e. monitoring of both MTX and folate levels in erythrocytes and individual tailoring of dosing ofboth drugs. Furthermore, noninvasive biochemical markers of hepatotoxicity will be followed during this innovative therapy and results compared to patients A/ who tolerate well long-term MTX pharmacotherapy, and B/ who are treated with biologic drugs.

• MeSH
• dlouhodobá péče MeSH
• játra účinky léků   MeSH
• kvalita života MeSH
• kyselina listová farmakokinetika   terapeutické užití   toxicita   MeSH
• methotrexát farmakokinetika   terapeutické užití   toxicita   MeSH
• monitorování léčiv MeSH
• prospektivní studie MeSH
• psoriáza farmakoterapie   MeSH

• Konspekt
• Farmacie. Farmakologie
• NLK Obory
• dermatovenerologie
• farmakoterapie
• farmacie a farmakologie
• NLK Publikační typ
• závěrečné zprávy o řešení grantu IGA MZ ČR

• MeSH
• benigní familiární pemfigus diagnóza   terapie   MeSH
• dítě MeSH
• hidradenitis suppurativa * diagnóza   terapie   MeSH
• hyperpigmentace MeSH
• Jadassohnův sebaceózní névus MeSH
• klinické zkoušky jako téma MeSH
• lidé MeSH
• methotrexát aplikace a dávkování   terapeutické užití   MeSH
• psoriáza dietoterapie   MeSH
• Check Tag
• dítě MeSH
• lidé MeSH