VETERINÁRNÍ A FARMACEUTICKÁ UNIVERZITA BRNO
FAKULTA VETERINÁRNÍ HYGIENY A EKOLOGIE Ústav veřejného veterinářství, ochrany zvířat a welfare
FARMAKOLOGIE V PRODUKCI POTRAVIN A REZIDUA LÉČIV V POTRAVINÁCH
MVDr. Radka Dobšíková, Ph.D. Mgr. Zuzana Široká, Ph.D.
Brno 2014
Tato skripta jsou spolufinancována z Operačního programu Vzdělávání pro konkurenceschopnost:
„Inovace bakalářského a navazujícího magisterského studijního programu v oboru Bezpečnost a kvalita potravin“ (reg. č. CZ.1.07/2.2.00/28.0287)
VETERINÁRNÍ A FARMACEUTICKÁ UNIVERZITA BRNO
FAKULTA VETERINÁRNÍ HYGIENY A EKOLOGIE Ústav veřejného veterinářství, ochrany zvířat a welfare
FARMAKOLOGIE V PRODUKCI POTRAVIN A REZIDUA LÉČIV V POTRAVINÁCH
MVDr. Radka Dobšíková, Ph.D. Mgr. Zuzana Široká, Ph.D.
Brno 2014
Obsah Obsah .......................................................................................................................................... 5 1. VETERINÁRNÍ FARMAKOLOGIE .................................................................................... 9 1.1. Základní pojmy ve farmakologii ......................................................................................... 9 1.2. Důvody použití léčiv ve veterinární medicíně .................................................................. 10 1.3. Specifické aspekty veterinární farmakologie .................................................................... 11 1.3.1. Vnímavost hospodářských zvířat k působení léčiv ................................................ 11 1.3.2. Aplikace léčiv u intenzivně chovaných hospodářských zvířat ............................... 12 1.3.3. Ekonomické aspekty použití léčiv u hospodářských zvířat ................................... 13 1.3.4. Zdravotně-hygienické aspekty použití léčiv u hospodářských zvířat ................... 13 1.3.5. Ekologické aspekty použití léčiv u hospodářských zvířat...................................... 14 1.4. Registrace veterinárního léčivého přípravku ..................................................................... 14 2. OBECNÁ VETERINÁRNÍ FARMAKOLOGIE................................................................. 16 2.1. Fáze interakce léčiva s biologickým systémem ................................................................ 16 2.2. Farmakokinetika léčiva ..................................................................................................... 16 2.2.1. Aplikace léčivé látky do organizmu ....................................................................... 17 2.2.1.1. Extravaskulární a intravaskulární aplikace...................................................... 17 2.2.1.2. Lokální a celková aplikace .............................................................................. 17 2.2.1.3. Enterální a parenterální aplikace ..................................................................... 17 2.2.2. Význam buněčné membrány pro farmakokinetiku léčivé látky............................. 18 2.2.3. Mechanizmy prostupu léčiva přes cytoplazmatickou membránu .......................... 18 2.2.3.1. Prostup fosfolipidovou dvouvrstvou cytoplazmatické membrány .................. 18 2.2.3.2. Prostup membránovými vodními póry ............................................................ 19 2.2.3.3. Prostup pomocí transmembránových přenašečových systémů ....................... 19 2.2.3.4. Prostup pomocí endocytózy a fagocytózy ....................................................... 19 2.2.4. Absorpce léčiv ........................................................................................................ 19 2.2.4.1. Faktory ovlivňující rychlost a úplnost absorpce ............................................. 20 2.2.4.2. Absorpce léčiv po enterální aplikaci ............................................................... 21 2.2.4.3. Absorpce léčiv po intramuskulární aplikaci (podání do svalu) ....................... 22 2.2.4.4. Absorpce léčiv po podkožní aplikaci .............................................................. 23 2.2.4.5. Absorpce léčiv po inhalační aplikaci .............................................................. 23 2.2.4.6. Absorpce léčiv z kůže ..................................................................................... 23 2.2.4.7. Absorpce léčiv epiteliálním povrchem sliznice .............................................. 23 2.2.4.8. Intravaskulární aplikace léčiv .......................................................................... 24 2.2.5. Distribuce léčiv ...................................................................................................... 24 2.2.5.1. Význam vazby léčiva na proteiny krevní plazmy ........................................... 24 5
2.2.5.2. Distribuční kompartmenty............................................................................... 25 2.2.6. Eliminace léčiv ....................................................................................................... 25 2.2.6.1. Biotransformace léčiv...................................................................................... 25 2.2.6.1.1. I. fáze biotransformace ............................................................................. 25 2.2.6.1.2. II. fáze biotransformace ............................................................................ 26 2.2.6.1.3. Faktory ovlivňující biotransformaci léčiv ................................................ 26 2.2.6.2. Exkrece léčiv ................................................................................................... 26 2.2.6.2.1. Exkrece ledvinami .................................................................................... 27 2.2.6.2.2. Exkrece játry, enterohepatální oběh ......................................................... 28 2.2.6.2.3. Exkrece plícemi ........................................................................................ 28 2.2.6.2.4. Exkrece trávicím traktem ......................................................................... 28 2.2.6.2.5. Exkrece slinami a potem .......................................................................... 29 2.2.6.2.6. Výskyt léčiv v potravinových surovinách živočišného původu ............... 29 2.3. Farmakodynamika léčiva .................................................................................................. 29 2.3.1. Nespecifický účinek léčiva..................................................................................... 30 2.3.2. Specifický účinek léčiva......................................................................................... 30 2.3.2.1. Lokalizace receptorů ....................................................................................... 31 2.3.2.2. Typy receptorů podle mechanizmu převodu signálu ...................................... 31 2.3.2.2.1. Receptory spojené s iontovým kanálem ................................................... 31 2.3.2.2.2. Receptory spojené s G-proteiny ............................................................... 31 2.3.2.2.3. Receptory spřažené s enzymy .................................................................. 32 2.3.2.2.4. Receptory ovlivňující transkripci DNA v jádře ....................................... 32 2.4. Nežádoucí účinky léčiv ..................................................................................................... 32 2.4.1. Toxické účinky ....................................................................................................... 32 2.4.2. Alergie .................................................................................................................... 33 2.4.3. Fototoxické a fotoalergické reakce......................................................................... 33 2.4.4. Změny krevního obrazu ......................................................................................... 33 3. SPECIÁLNÍ VETERINÁRNÍ FARMAKOLOGIE ............................................................. 34 3.1. Antimikrobní léčiva........................................................................................................... 34 3.1.1. Baktericidní a bakteriostatický účinek antimikrobních léčiv ................................. 34 3.1.2. Rezistence bakterií ................................................................................................. 34 3.1.3. Léčiva inhibující syntézu buněčné stěny ................................................................ 35 3.1.3.1. Peniciliny ......................................................................................................... 36 3.1.3.2. Cefalosporiny .................................................................................................. 40 3.1.3.3. Atypické β-laktamy ......................................................................................... 43 3.1.3.4. Další inhibitory syntézy buněčné stěny ........................................................... 43 3.1.4. Léčiva způsobující inhibici funkce buněčné membrány ........................................ 44 6
3.1.4.1. Polypeptidy...................................................................................................... 44 3.1.5. Léčiva inhibující bakteriální proteosyntézu ........................................................... 45 3.1.5.1. Aminoglykosidy .............................................................................................. 45 3.1.5.2. Tetracykliny .................................................................................................... 49 3.1.5.3. Makrolidy ........................................................................................................ 51 3.1.5.4. Linkosamidy .................................................................................................... 54 3.1.5.5. Diterpeny (pleuromutiliny) ............................................................................. 55 3.1.5.6. Amfenikoly...................................................................................................... 56 3.1.6. Léčiva způsobující inhibici syntézy kyseliny listové ............................................. 58 3.1.6.1. Sulfonamidy .................................................................................................... 58 3.1.6.2. Diaminopyrimidiny ......................................................................................... 60 3.1.6.3. Potencované sulfonamidy ............................................................................... 61 3.1.7. Léčiva způsobující inhibici syntézy nukleových kyselin ....................................... 61 3.1.7.1. Chinolony ........................................................................................................ 61 3.1.7.2. Nitroimidazoly ................................................................................................ 63 3.1.7.3. Nitrofurany ...................................................................................................... 64 3.1.7.4. Ansamyciny ..................................................................................................... 65 3.2. Antiparazitární léčiva ........................................................................................................ 66 3.2.1. Antiprotozoika ........................................................................................................ 67 3.2.1.1. Antikokcidika .................................................................................................. 67 3.2.1.1.1. Sulfonamidy ............................................................................................. 68 3.2.1.1.2. Pyrimidiny ................................................................................................ 69 3.2.1.1.3. Chinolony ................................................................................................. 69 3.2.1.1.4. Biosyntetická (ionoforová) antikokcidika ................................................ 70 3.2.1.1.5. Nezařazené látky ...................................................................................... 71 3.2.2. Anthelmintika ......................................................................................................... 72 3.2.2.1. Antinematoda .................................................................................................. 72 3.2.2.1.1. Benzimidazoly .......................................................................................... 72 3.2.2.1.2. Imidazotiazoly .......................................................................................... 73 3.2.2.1.3. Tetrahydropyrimidiny .............................................................................. 74 3.2.2.1.4. Makrocyklické laktony ............................................................................. 74 3.2.2.1.5. Jiná antinematoda ..................................................................................... 76 3.2.2.2. Antitrematoda .................................................................................................. 76 3.2.2.2.1. Benzimidazoly .......................................................................................... 77 3.2.2.2.2. Další antitrematoda .................................................................................. 77 3.2.2.3. Anticestoda ...................................................................................................... 77 3.2.2.3.1. Benzimidazoly .......................................................................................... 77 7
3.2.2.3.2. Další anticestoda ...................................................................................... 78 3.2.3. Antiektoparazitika .................................................................................................. 78 3.2.3.1. Organofosfáty .................................................................................................. 78 3.2.3.2. Karbamáty ....................................................................................................... 79 3.2.3.3. Pyretriny a pyretroidy...................................................................................... 80 3.2.3.4. Neonikotinoidy ................................................................................................ 81 3.2.3.5. Fenylpyrazoly .................................................................................................. 81 3.2.3.6. Makrocyklické laktony .................................................................................... 82 3.2.3.7. Nezařazené látky ............................................................................................. 82 4. REZIDUA LÉČIVÝCH LÁTEK V POTRAVINÁCH ŽIVOČIŠNÉHO PŮVODU .......... 84 4.1. Odběr a laboratorní analýza vzorků .................................................................................. 84 4.2. Monitoring reziduí veterninárních léčivých látek v potravinách živočišného původu ..... 85 4.2.1. Interpretace výsledků monitoringu......................................................................... 85 4.2.2. Nevyhovující výsledky monitoringu ...................................................................... 86 4.3. Acquis Communautaire EU v oblasti reziduí veterinárních léčiv ..................................... 86 4.4. Antibiotické stimulátory růstu u potravinových zvířat ..................................................... 90 4.5. Maximální reziduální limit, přijatelný denní příjem, bezpečná koncentrace .................... 91 4.6. Ochranná lhůta .................................................................................................................. 93 4.7. Rezidua veterinárních léčiv v potravinových komoditách ................................................ 94 4.7.1. Rezidua veterinárních léčiv v mase (svalovina a vnitřnosti) .................................. 95 4.7.2. Rezidua veterinárních léčiv v mléku ...................................................................... 95 4.7.3. Rezidua veterinárních léčiv ve vejcích ................................................................... 95 4.7.4. Rezidua veterinárních léčiv v medu ....................................................................... 96 4.8. RASFF (Rapid Alert System for Food and Feed) ............................................................. 96 4.9. EFSA (European Food Safety Authority) ......................................................................... 98 4.10. EPRUMA (European Platform for the Responsible Use of Medicines in Animals) ...... 98 Seznam zkratek ........................................................................................................................ 99 Použitá literatura .................................................................................................................... 101
8
1. VETERINÁRNÍ FARMAKOLOGIE 1.1. Základní pojmy ve farmakologii Farmakologie je vědní obor zabývající se sledováním vzájemných interakcí látky (chemické substance přírodního či syntetického původu) a živého organizmu na úrovni molekulární, buněčné, orgánové a celého organizmu. Sleduje změny v biologickém systému, které jsou navozeny aplikací specifikované dávky léčivé látky. Farmakologie zahrnuje řadu oblastí, od experimentálního studia účinků léčivých látek až po vlastní terapii onemocnění či patologického stavu. Obecná farmakologie sleduje obecně platné zákonitosti interakce léčiva a biologického systému. Specifikuje vazbu mezi dávkou léčivé látky a jejím účinkem. Obecné principy těchto interakcí jsou předmětem farmakokinetiky a farmakodynamiky. Farmakokinetika sleduje osud léčiva v organizmu, jinými slovy „to, co organizmus dělá s léčivem“. V rámci farmakokinetiky jsou sledovány fáze absorpce, distribuce a eliminace (zahrnuje fáze metabolizace a exkrece) léčiva a rovněž změny koncentrace léčiva v závislosti na čase, závislost účinku léčiva na stavu organizmu, na vnějších vlivech apod. Farmakodynamika je naukou o přímém mechanizmu účinku léčivé látky v cílovém místě, sleduje „ to, co léčivo dělá s organizmem“. Speciální farmakologie se zabývá konkrétními skupinami léčiv (např. antibiotika, antikokcidika) a individuálními látkami v těchto skupinách. Součástí speciální farmakologie je výzkum potenciálních léčiv a zlepšování kvality a bezpečnosti registrovaných léčiv. Klinická farmakologie navazuje na obecnou a speciální farmakologii a zabývá se studiem farmakokinetiky a farmakodynamiky léčiv u jednotlivých živočišných druhů. Umožňuje stanovení léčebné hodnoty léčiva, nežádoucích účinků léčiva, vhodného dávkování, způsobu aplikace apod. Farmakoepidemiologie je vědní obor hodnotící spotřebu jednotlivých skupin farmakologicky aktivních látek. Jejím cílem je zjištění a řešení případů souvisejících se zbytečnou preskripcí, nadužíváním, zneužíváním (tzv. abusem) léků. Farmakovigilance se zabývá sledováním poměru rizik (tzn. nežádoucích a neočekávaných účinků) a prospěšnosti v klinické praxi používaných léčiv (po vydání registračního rozhodnutí). Rizikovými faktory, ovlivňujícími tento poměr, jsou exogenní a endogenní vlivy, jako např. vliv prostředí, použití kombinace léčiv, rozdílná vnímavost různých plemen, hraniční věkové kategorie apod. Veterinární farmakovigilance sleduje problematiku klinické bezpečnosti a (ne)dostatečné účinnosti pro cílové druhy zvířat, bezpečnosti pro necílové druhy zvířat a pro manipulující osoby, dále bezpečnosti pro spotřebitele potravin živočišného původu (překročení hodnot MRL), epidemiologické sledování vzniku a vývoje rezistence mikroorganizmů a parazitů k léčivým látkám v přípravku, sledování nepříznivého ovlivnění životního prostředí léčivy s nízkým stupněm biodegradability a rovněž nesprávného používání veterinárních léčivých přípravků.
9
Farmaka (léčivé látky) jsou látky nebo jejich směsi s farmakologickým účinkem přírodního (oleje, silice, dehty apod.) nebo syntetického původu. V současnosti převládají léčiva chemická (syntetická, semisyntetická). Farmaka se používají buď přímo, nebo po dalším zpracování k účelům léčebným, preventivním a diagnostickým. Léčivý přípravek (veterinární léčivý přípravek) je jakákoliv látka nebo kombinace látek s léčebnými nebo preventivními vlastnostmi v případě onemocnění zvířat; nebo jakákoliv látka nebo kombinace látek, kterou lze použít u zvířat nebo podat zvířatům buď k obnově, úpravě nebo ovlivnění fyziologických funkcí prostřednictvím farmakologického, imunologického nebo metabolického účinku, nebo za účelem stanovení lékařské diagnózy. Léčivé přípravky jsou vyráběny jako hotové farmaceutické výrobky farmaceutickými firmami (HVLP, hromadně vyráběný léčivý přípravek), nebo jsou připravovány v lékárně (IVLP, individuálně vyráběný léčivý přípravek, magistraliter přípravek). Látkou se rozumí jakákoliv látka bez ohledu na její původ, který může být lidský, např. lidská krev a přípravky z lidské krve, dále zvířecí, např. mikroorganismy, celí živočichové, části orgánů, živočišné sekrety, toxiny, extrakty, přípravky z krve, dále rostlinný, např. rostliny, části rostlin, rostlinné sekrety, extrakty, dále chemický, např. prvky, přírodní chemické látky a chemické sloučeniny získané chemickou přeměnou nebo syntézou. Premix pro medikovaná krmiva je jakýkoli veterinární léčivý přípravek zhotovený předem za účelem následné výroby medikovaných krmiv. Je určen především pro hromadné enterální ošetření zvířat, podává se z důvodu farmakoterapie a farmakoprofylaxe. Medikované krmivo je jakákoliv směs veterinárního léčivého přípravku nebo veterinárních léčivých přípravků a krmiva nebo krmiv, které jsou zhotoveny za účelem uvedení na trh a určeny ke zkrmení zvířat bez dalších úprav, z důvodu jejich léčebných nebo preventivních vlastností nebo dalších vlastností léčivého přípravku podle jeho definice. Doplňkovými látkami se rozumějí látky užívané ve výživě zvířat za účelem příznivého ovlivnění vlastností krmiv nebo živočišných produktů, uspokojení požadavků výživy zvířat, zlepšení živočišné produkce zejména ovlivněním stravitelnosti krmiv, doplnění potřeby živin zvířat nebo zajištění specifických potřeb výživy zvířat v určitém období a zmírnění škodlivých vlivů způsobených výkaly zvířat nebo ovlivňující životní prostředí zvířat (zákon č. 91/1996 Sb., o krmivech). Doplňkové látky, k nimž patří např. technologické (konzervanty, antioxidanty, pojiva), senzorické (barviva, zchutňovadla), nutriční (vitamíny, minerální látky, aminokyseliny) nebo zootechnické (enzymy, mikroorganizmy) doplňkové látky, jsou určeny pro hromadné i individuální enterální aplikace prostřednictvím tzv. kompletních krmných směsí. Jsou podávány zvířatům převážně dlouhodobě z důvodu přísunu specifických živin, v omezené míře z důvodů farmakoterapeutických a farmakoprofylaktických.
1.2. Důvody použití léčiv ve veterinární medicíně Farmakologicky aktivní látky jsou do živého organizmu aplikovány z důvodů terapeutických, preventivních, stimulačních a diagnostických. Farmakoterapie představuje použití léčiv z důvodu odstranění příčiny nebo odstranění či zmírnění nepříznivých příznaků. Členíme ji na etiologickou (kauzální, patogenetickou), která je zaměřena proti původci a ovlivňuje patogenezi choroby (např. antibiotika, antirevmatika), 10
dále substituční, kdy jsou do organizmu dodávány látky, které mu chybějí, tj. dochází k nahrazování chybějící endogenní látky (např. mikroprvky, inzulín) a symptomatickou, která je využívána při odstraňování příznaků onemocnění (např. analgetika, antiarytmika). Farmakoprofylaxe znamená podání např. minerálních látek, imunopreparátů, vitamínů, aminokyselin, ale také léčiv (např. antikokcidik) z důvodu prevence vzniku metabolických poruch či výskytu infekčních a invazních nemocí. Farmakostimulace souvisí s aplikací léčivých látek ovlivňujících fyziologické funkce, tj. růstovou, produkční a reprodukční užitkovost. Farmakodiagnostika představuje např. podávání kontrastních látek při zobrazovacích metodách.
1.3. Specifické aspekty veterinární farmakologie Farmakologii nelze z hlediska účinku striktně dělit na humánní a veterinární, jelikož se obecně zabývá vlivem látky na jakýkoliv živý makroorganizmus. Obecné zákonitosti a specifické účinky léčiv jsou pro organizmus člověka a zvíře velmi často srovnatelné. Specifickými aspekty veterinární farmakologie jsou např. převládající hromadná aplikace léčivých přípravků ve velkochovech, rozdílná mezidruhová a individuální vnímavost zvířat k léčivým látkám, druhová specifičnost u řady onemocnění apod. Veterinární farmakologie se, kromě jiného, zabývá ekonomickými aspekty výroby veterinárních léčivých přípravků a rovněž bere v úvahu zajištění optimální užitkovosti hospodářských zvířat, která představují zdroj potravinových surovin pro výživu člověka, tzn. ekonomicky rentabilní produkce biologicky plnohodnotných a zdravotně nezávadných potravin živočišného původu.
1.3.1. Vnímavost hospodářských zvířat k působení léčiv Základním požadavkem pro vyvolání biologického účinku farmakologicky aktivní látky je vnímavost organizmu k danému léčivu. Vnímavost zvířat k léčivým látkám je velmi variabilní, liší se jak u jednotlivých živočišných druhů (vnímavost mezidruhová), tak i u jednotlivců stejného druhu (vnímavost individuální). Vnímavost mezidruhová Vnímavost mezidruhová, tj. vnímavost v rámci jednotlivých živočišných druhů, je dána především rozdíly v anatomii, fyziologii, patofyziologii či biochemii organizmu a dále výživovými, chovatelskými či environmentálními faktory, které mohou různé živočišné druhy různě ovlivnit. Odolnost živočichů k různým léčivým látkám je velmi často dána výskytem či absencí specifických enzymů v játrech a ledvinách, které se podílejí na biotransformaci léčiv v organizmu. Významným faktorem mezidruhových rozdílů ve vnímavosti je také mezidruhová odlišnost ve stavbě a činnosti zažívacího traktu (např. přežvýkavci versus monogastrická zvířata, u přežvýkavců dochází při perorální aplikaci léčiva ke zpomalení jeho vstřebání z důvodu naředění bachorovou tekutinou, ke snížení účinnosti léčiva jeho degradací bachorovými mikroorganizmy, u monogastrických zvířat lze předpokládat rychlejší a účinnější míru absorpce léčiva ze žaludku). 11
Rozdílnou vnímavost lze demonstrovat na příkladu aplikace tropanového alkaloidu atropinu, k němuž je relativně odolný králík a morče, naopak vysoce citliví jsou prase, pes, kůň a člověk. Srdeční glykosid digoxin je bez následků spásán skotem, u něhož dochází ke štěpení glykosidu v předžaludcích, kůň je k této látce naopak vysoce vnímavý. Známá je rovněž vysoká vnímavost koček na pyrethriny, fenoly či krezoly, a to z důvodu nedostatku enzymu glukuronyl-S-trasferázy (GST). Vnímavost individuální Individuální vnímavost různých jedinců téhož živočišného druhu k léčivým látkám je velice variabilní a je ovlivněna řadou endogenních (vnitřních) a exogenních (vnějších) faktorů. Endogenními faktory ovlivňujícími individuální vnímavost jsou např. geneticky podmíněná individuální variabilita (změny vnímavosti na úrovni DNA, touto problematikou se zabývá farmakogenetika), genotyp (např. vyšší vnímavost ovcí plemene merino k tetrachlormetanu oproti plemeni valaška), věk (souvisí s propustností cév, funkcí krevního oběhu, endokrinními aktivitami, činností imunitní a nervového systému a s vlivem metabolických procesů organizmu na farmakokinetiku léčiva, toxicita léčiv je prokazatelně vyšší u juvenilních jedinců, a to z důvodu nedostatečného vývoje enzymatických detoxikačních systémů, a u starých jedinců následkem nedostatečné činnosti těchto enzymů a rovněž sníženého prokrvení orgánů metabolizace a exkrece, tj. především jater a ledvin), pohlaví (genderové rozdíly v aktivitě enzymů, vznik rozdílných metabolitů u samců a samic, častější výskyt vedlejších účinků léčivých látek u samic), tělesná hmotnost a plocha povrchu těla (např. nezbytnost aplikace vyšší dávky léčiva rozpustného v tucích obéznímu pacientovi z důvodu vyšší kumulace tohoto léčiva v tukové tkáni), biorytmus (tzv. „vnitřní hodiny“, kterými se zabývá chronofarmakologie, souvisí především s farmakokinetikou podaného léčiva, jako příklad lze uvést cirkadiální změny tělesné teploty, kdy vyšší tělesná teplota snižuje kyselost žaludeční šťávy, zkracuje dobu posunu potravy v trávicím traktu, zvyšuje produkci žluči apod. a tím ovlivňuje rychlost a míru absorpce léčiva podaného do trávicího traktu), výživa (vliv nutriční a hygienické kvality a množství přijímaného krmení), zdravotní stav (vliv celé řady infekčních či parazitárních onemocnění či malnutričních poruch), březost (vede ke zpomalení tělesných pochodů, významný je vliv typu placenty a stádia březosti), aplikace léčiva do různých tělních krajin (místní rozdíly v míře a rychlosti absorpce léčiva z různého místa podání, např. z dobře prokrveného místa je léčivo absorbováno lépe než např. z tukové tkáně), způsob života (vliv způsobu chovu, ustájení, krmení, zoohygieny a stájových technologií), sociální faktor (např. vyšší odolnost vůči amfetaminu u izolovaných myší v porovnání s jedinci žijícími ve skupině) a socializační faktor (např. vyšší odolnost vůči E. coli u kuřat chovaných v kontaktu s člověkem oproti jedincům izolovaným). Individuální vnímavost zvířat je rovněž ovlivněna exogenními faktory, tj. klimatickými podmínkami vnějšího prostředí či stájového prostoru, ke kterým patří teplota a vlhkost vzduchu (vliv na změny fyziologických funkcí a tím na změny plazmatických hladin léčiv) a barometrický tlak (změny tlaku mohou mít vliv na účinnost některých léčiv).
1.3.2. Aplikace léčiv u intenzivně chovaných hospodářských zvířat Intenzifikace rostlinné i živočišné produkce v současné době vede k chovu hospodářských zvířat ve velkokapacitních zařízeních s koncentrací velkého množství jedinců. K charakteristikám intenzivních chovů hospodářských zvířat patří obecně jejich velmi nedostatečný welfare a v případě propuknutí infekčního onemocnění jeho rychlé šíření mezi jedinci ve skupině. V intenzivních chovech jsou léčivé přípravky obvykle podávány hromadně enterální cestou prostřednictvím napájecí vody nebo medikovaného krmiva (např. 12
brojleři, nosnice, prasata), popř. formou medikovaných lizů (volně žijící přežvýkavci, skot). Lékové formy léčivých přípravků určených pro hromadnou aplikaci hospodářským zvířatům ve velkochovech musejí být vhodné pro danou velkovýrobní technologii. Naopak, individuální aplikace léčiva cestou enterální či parenterální je prováděna především u hospodářsky a chovatelsky cenných zvířat (např. vysokoprodukčních, plemenných, generačních), u vzácných jedinců, zoozvířat, sportovních zvířat (z hospodářských zvířat především koně), popř. u těch zvířat, u nichž povaha onemocnění vyžaduje individuální přístup (např. mastitidy, onemocnění reprodukčního aparátu). Významný podíl z pohledu individuálního přístupu k léčbě představuje péče o zvířata společenská (domácí zvířata, hobby zvířata, pets).
1.3.3. Ekonomické aspekty použití léčiv u hospodářských zvířat U zvířat, která jsou využívána k chovu, výkrmu nebo jiným hospodářským účelům, souvisí používání léčiv ve velké míře s ekonomickou rentabilitou farmakoterapie. Ekonomicky nákladná léčba je obvykle prováděna pouze u zvířat, která jsou pro chovatele ekonomicky zajímavá. U průměrně či podprůměrně produkčního zvířete obvykle majitel nákladnou léčbu nevyužívá, zvláště pokud léčebné výlohy přesahují cenu zvířete, takové zvíře končí obvykle na jatkách nebo v kafilerii. Jiná situace je v rentabilitě terapie zájmových (pes, kočka, kůň, plazi apod.) a sportovních zvířat, chovatelsky či produkčně cenných zvířat a zoozvířat, kdy zájem chovatele často převyšuje ekonomickou rentabilitu léčby. S ekonomickými náklady je rovněž nezbytné počítat při vývoji veterinárních léčiv určených pro hospodářská zvířata, jelikož léčivé přípravky používané pro potravinová zvířata, tj. hospodářská zvířata určená k produkci potravin, musejí kromě všeobecných požadavků splňovat i požadavek na stanovení ochranné lhůty, což může cenu takového přípravku významně navýšit, popř. prodražit výkrm prodloužením doby výkrmu do ukončení ochranné lhůty.
1.3.4. Zdravotně-hygienické aspekty použití léčiv u hospodářských zvířat Zdravotně-hygienické hledisko použití léčiv u hospodářských zvířat, která jsou určena pro produkci živočišných surovin, je z pohledu zajištění zdravotně nezávadných a biologicky plnohodnotných potravin živočišného původu stěžejní. Zákon č. 166/1999 Sb., o veterinární péči definuje hospodářská zvířata jako zvířata využívaná převážně k chovu, výkrmu, práci a jiným hospodářským účelům, zejména skot, prasata, ovce, kozy, koně, osli a jejich kříženci, drůbež, běžci, králíci, kožešinová zvířata, zvěř ve farmovém chovu, ryby a jiní vodní živočichové a včely. Zákon stejně tak definuje jatečná zvířata jakožto hospodářská zvířata, jež jsou určena k porážce a jatečnému zpracování a jejichž maso je určeno k výživě lidí. Nařízení EP a Rady (ES) č. 470/2009 definuje zvíře určené k produkci potravin jakožto zvíře chované, odchované, držené, poražené nebo odchycené za účelem produkce potravin. Při aplikaci léčiv potravinovým zvířatům je proto nezbytné znát zákonitosti farmakokinetiky účinné látky a to především depleci, aby bylo možné definovat míru rizika výskytu reziduí těchto léčiv v jednotlivých tkáních a orgánech potravinového zvířete. Sledování výskytu reziduí farmakologicky aktivních látek v biologických matricích živočišného původu je prováděno pomocí tzv. deplečních studií, které jsou nezbytnou součástí procesu nastavení ochranné lhůty pro přípravky používané u potravinových zvířat. Součástí zajištění bezpečnosti a zdravotně-hygienické kvality potravin živočišného původu je stanovení hodnoty maximálního reziduálního limitu (MRL) pro farmakologicky aktivní látky v léčivém přípravku, který je základem pro výpočet ochranné lhůty (OL) pro veterinární léčivé přípravky určené pro podání potravinovým zvířatům. 13
Pojem ochranná lhůta je definován v zákoně č. 166/1999 Sb., o veterinární péči, ve znění pozdějších předpisů. Ochranné lhůty jsou stanoveny na základě předpokládaného používání léčiva u daného živočišného druhu, a to při dodržení návodu k použití a správného způsobu aplikace. Odvozují se z časové závislosti poklesu hladin rezidua na hodnotu nižší, než je hodnota maximálního reziduálního limitu pro danou farmakologicky aktivní látku. Seznam farmakologicky aktivních látek povolených (s uvedením maximálních reziduálních limitů) a zakázaných pro potravinová zvířata je uveden v přílohách k Nařízení Komise (EU) č. 37/2010. Výroba některých veterinárních léčiv se velmi často ekonomicky nevyplatí. Z toho důvodu se u zvířat používají přípravky humánní, které však nemají stanovenou ochrannou lhůtu. Obecný princip podávání léčiv potravinovým zvířatům je následující. Léčiva se používají podle tzv. pravidel kaskády, kdy se primárně používají léčiva registrovaná v ČR pro daný cílový druh, a pokud tato nejsou k dispozici, používají se buď léčiva registrovaná pro jiný druh, či jiné onemocnění, nebo léčiva humánní, nebo léčiva připravená v lékárně, či dovezená z jiného členského státu (a to buď s odpovídající indikací nebo s indikacemi pro jiné zvíře, či jiné onemocnění). Nezbytné však je, aby farmakologicky účinná látka obsažená v léčivu byla klasifikována podle Nařízení EP a Rady (ES) č. 470/2009. Při tomto použití se využívají ochranné lhůty dlouhé minimálně 28 dní pro maso, 7 dní pro mléko či vejce a 500 denních stupňů (tzv. stupňodnů) pro maso ryb. Tyto lhůty mohou být prodlouženy podle farmakokinetických vlastností látky a druhových rozdílů. Jejich délku stanovuje zákon o veterinární péči.
1.3.5. Ekologické aspekty použití léčiv u hospodářských zvířat Hromadné, dlouhodobé podávání veterinárních léčivých přípravků hospodářským zvířatům v intenzivních velkochovech může významně zatížit životní prostředí, a to v závislosti na fyzikálně chemických, toxikologických a biologických vlastnostech látek a jejich metabolitů a zhoršit kvalitu především půdy a vody vstupem reziduí léčiv a jejich metabolitů prostřednictvím trusu, moče či použité podestýlky apod. Rezidua léčiv vstupující do prostředí mohou mít negativní vliv na půdní, vodní i suchozemskou faunu a rostlinstvo a v případě vstupu do potravního řetězce poškozují i zdraví člověka. Z tohoto důvodu se nedílnou součástí procesu registrace nových léčiv staly tzv. ekotoxikologické studie, monitorující rizika použití léčivých látek pro jednotlivé složky životního prostředí. V rámci těchto studií jsou sledovány koncentrace reziduí léčiva a jeho metabolitů v exkrementech a dalších odpadech živočišné výroby, vyhodnocuje se tzv. poločas rozpadu rezidua ve vodě a v půdě či případné využití léčiv půdními organizmy a rostlinami apod.
1.4. Registrace veterinárního léčivého přípravku Proces registrace humánních i veterinárních léčivých přípravků je pro členské státy Evropské unie jednotný. Jedním z postupů je centralizovaný, který je společný pro všechny členské státy, za hodnocení dokumentace odpovídá Evropská léková agentura (EMA), ta své stanovisko poskytuje Evropské komisi, která publikuje rozhodnutí o registraci těchto léčivých přípravků a tato registrace platí pro celé území EU. V České republice je to Státní ústav pro kontrolu léčiv se sídlem v Praze pro humánní přípravky, resp. Ústav pro státní kontrolu veterinárních biopreparátů a léčiv v Brně pro 14
veterinární léčivé přípravky. Národní rozhodnutí o registraci jsou udělována po zdárném ukončení čistě národního postupu, nebo po uzavření mezinárodních postupů vzájemného uznávání, či decentralizovaného postupu. Mezinárodní postupy, jak postup vzájemného uznávaní registrace udělené v minulosti v jiném členském státě (uznání registrace již registrovaného přípravku), nebo decentralizovaná procedury (registrován nový léčivý přípravek) vedou k registraci ve skupině států, které si žadatel vybere. Na konci těchto postupů zúčastněné státy vydávají svoje národní registrační rozhodnutí, pokud postup skončil pozitivním stanoviskem všech států. Registrační dokumentace Na základě provedených zkoušek a studií zpracuje žadatel o registraci přehledný souhrn údajů o přípravku, registrační dokumentace k veterinárnímu léčivému přípravku je velmi komplexní. Žádosti a dokumentace o novém léčivém přípravku se předkládají příslušnému státnímu schvalovacímu orgánu, tzn. ÚSKVBL. Evropská léková agentura Evropská léková agentura (EMA) byla založena v roce 1995 v Londýně jako orgán, zajišťující ochranu a podporu zdraví člověka a zvířat prostřednictvím dohledu nad podmínkami zacházení s humánními a veterinárními léčivými přípravky, vyráběnými farmaceutickými firmami v rámci Evropské unie. Léčiva, která jsou uváděna na celoevropský trh, musejí být registrována v tzv. centralizované proceduře, kdy je registrační řízení vedeno v rámci EMA. Pro takto registrovaná léčiva je autorizace platná ve všech členských státech EU a na Islandu, v Lichtenštejnsku a Norsku. EMA se může rovněž podílet na registračních a arbitrážních jednáních o léčivech v tzv. decentralizovaných (národních) autorizačních procedurách, ve kterých je uznávána registrace přípravku pro národní trh. Některé státy EU si navzájem mohou validovat registrace léčiv v procesu tzv. vzájemného uznávání. V rámci EMA pracuje 7 výborů: výbor pro humánní přípravky, výbor pro hodnocení farmakovigilančních rizik, výbor pro přípravky určené pro vzácné choroby, výbor pro bylinné přípravky, pediatrický výbor, výbor pro moderní terapie a výbor pro veterinární léčiva (CVMP, Committee for Medicinal Products for Veterinary Use). CVMP vyhodnocuje kvalitu, bezpečnost a účinnost veterinárních léčivých přípravků a vydává rozhodnutí o uvolnění veterinárních léčiv na trh EU. Současně určuje bezpečnostní limity pro rezidua veterinárních léčiv vyskytujících se v potravinách živočišného původu, tedy MRL. EMA řídí postup nastavení MRL pro farmakologicky účinné látky dle Nařízení č. 470/2009, při němž CVMP vypracovává stanovisko s klasifikací. Toto stanovisko je zasíláno Evropské komisi, která připravuje návrh prováděcího nařízení, které mění nařízení Komise č. 37/2010.
15
2. OBECNÁ VETERINÁRNÍ FARMAKOLOGIE Obecná veterinární farmakologie studuje obecně platné zákonitosti, jimiž se řídí interakce biologického systému a léčiva, tj. osud farmaka v organizmu, tzn. mechanizmy absorpce, distribuce a eliminace léčiva (tj. farmakokinetika), stejně jako sleduje mechanizmy účinků jednotlivých skupin léčiv, vzájemné vztahy účinků různých farmak (tj. farmakodynamika).
2.1. Fáze interakce léčiva s biologickým systémem Po aplikaci léčiva do organizmu a po uvolnění (tzv. deliberaci) léčivé látky z lékové formy dochází k procesům interakce léčiva s organizmem. V rámci těchto procesů rozlišujeme tři fáze interakce léčiva s biologickým systémem, a to fázi farmaceutickou, farmakokinetickou a farmakodynamickou. Farmaceutická fáze Ve farmaceutické fázi dochází v místě podání léčiva k dezintegraci lékové formy, ve které je léčivo aplikováno, a následně k uvolnění (deliberaci) účinné látky. Farmaceutická fáze interakce rozhoduje o tzv. farmaceutické dostupnosti léčiva, tzn. o tom, jak velká část dávky léčiva se stane dostupnou pro vstřebání z místa podání. léčivo → desintegrace lékové formy → uvolnění léčiva → farmaceutická dostupnost Farmakokinetická fáze V rámci farmakokinetické fáze je léčivo vstřebáno (absorbováno) z místa podání přilehlými vlásečnicemi a následně distribuováno krevním oběhem do tělesných kompartmentů. V této fázi dochází rovněž k eliminaci (tj. metabolizaci a exkreci) léčiva. Farmakokinetická fáze rozhoduje o tzv. biologické dostupnosti léčiva, tj. o množství léčiva, které se stává dostupným pro biologický účinek na cílovou strukturu. farmaceuticky dostupné léčivo → absorpce, distribuce, eliminace → biologická dostupnost Farmakodynamická fáze Farmakodynamická fáze představuje procesy interakce farmaka s cílovou strukturou s následnou indukcí biologického (farmakologického) účinku. biologicky dostupné léčivo → interakce léčiva s cílovou strukturou → biologický účinek
2.2. Farmakokinetika léčiva Účinek léčivé látky na živý organizmus je výsledkem jejich vzájemné interakce. Farmakokinetika sleduje to, „co organizmus dělá s léčivem“, tj. osud léčiva v organizmu. Osud léčiva v organizmu je ovlivněn procesy absorpce (vstřebání) léčiva z místa aplikace, distribuce léčiva krevním, popř. lymfatickým systémem a následné eliminace léčiva z organizmu prostřednictvím procesů metabolizace a exkrece. Farmakokinetika se zabývá studiem těchto mechanizmů, včetně časové závislosti změn koncentrace léčiva v jednotlivých tělních oddílech.
16
Na farmakokinetice léčiva se významnou měrou podílí schopnost léčiva prostupovat biologickými bariérami (v užším smyslu buněčnými membránami). Charakter a míra transportních procesů ovlivňují koncentraci farmaka v cílovém místě, a tím i intenzitu farmakodynamického účinku léčiva na organizmus. Koncentrace léčiva v místě účinku je významně ovlivněna farmaceutickou a farmakokinetickou fází interakce léčiva s organizmem, tj. vstřebáním léčiva z místa podání a jeho distribucí krevním oběhem. Koncentraci léčiva v místě účinku nelze explicitně zjistit, obvykle však koreluje s koncentrací farmaka v krevní plazmě.
2.2.1. Aplikace léčivé látky do organizmu Aplikaci léčivé látky do organizmu lze dělit dle různých faktorů, např. podle farmakokinetiky na extravazální (extravaskulární) s fází absorpce léčiva z místa podání a intravazální (intravaskulární) s přímou distribucí léčiva do krevního oběhu, podle dosažení účinku léčiva na aplikaci místní (lokální) a systémovou (celkovou) nebo podle cesty podání léčiva na parenterální (např. intravenózní, intraarteriální, intrakardiální, intramuskulární, subkutánní, intraperitoneální, intraartikulární, intraokulární, intrathékalní, subdurální apod.), enterální (perorální, rektální), orální, inhalační či dermální. 2.2.1.1. Extravaskulární a intravaskulární aplikace Při extravaskulárním, tj. mimocévním aplikace léčiva (např. s.c., i.m., p.o., i.p.) dochází nejdříve k absorpci léčiva z místa podání do přilehlých kapilár a k jeho následné distribuci krevním oběhem. Intravaskulární, tj. cévní podání (např. i.v., i.a.) je charakterizováno přímým nástupem distribuce léčiva systémovou cirkulací do tělních kompartmentů. U obou způsobů aplikace léčiva následuje po fázi distribuce fáze eliminace léčiva, tj. proces metabolizace a exkrece farmaka. 2.2.1.2. Lokální a celková aplikace U lokální aplikace léčiva lze předpokládat dosažení místního (lokálního) terapeutického účinku, kdy účinná látka zůstává pouze v místě podání a nevstupuje do systémové cirkulace. V případě částečné absorpce léčiva přilehlými kapilárami vstupuje do krevního řečiště, ale nedosahuje v něm farmakologicky účinné koncentrace, tzn. že nedojde k systémovému účinku léčiva. K léčivům s lokálním účinkem patří zásypy, masti, pasty, náplasti či roztoky aplikované na kůži a epiteliální povrch sliznice, inhalační broncholytika apod. Možnými nevýhodami podání léčiv s lokálním účinkem jsou případné alergické reakce na kůži či sliznicích. Na kůži mohou být rovněž aplikována léčiva pro dosažení systémového účinku, kdy léčivo přestupuje kožní bariéru a vstupuje do přilehlých krevních nebo lymfatických vlásečnic, resp. do systémové cirkulace. Tento způsob aplikace farmak je využíván např. v hormonální substituční terapii, antikoncepčních přípravcích, nikotinových náplastech, spot-on přípravcích s obsahem endektoparazitik, tj. antiparazitik s účinkem proti vnitřním i vnějším parazitům apod. Celková aplikace je charakterizována dosažením systémového účinku farmaka, účinná látka při ní vstupuje cíleně do krevního oběhu a je distribuována krevním oběhem v organizmu. 2.2.1.3. Enterální a parenterální aplikace Při enterálním (tj. perorálním nebo rektálním) podání léčivá látka vstupuje do trávicího traktu. Po perorální aplikaci (p.o.) se léčivo v žaludku nebo ve střevech uvolňuje (deliberuje) z lékové formy, následně prostřednictvím kapilár stěny trávicího traktu přejde jaterní žílou 17
(vena portae) do jater, kde podstupuje „first pass effect“, tj. proces ztráty léčiva při prvním průchodu jaterním parenchymem. Výhodou podání per rectum je rychlý nástup účinku léčivé látky, protože krev z rekta přechází z větší části přímo do systémové cirkulace (do dolní duté žíly). Při parenterálním podání, jako je např. intramuskulární (i.m.), intraperitoneální (i.p.) či subkutánní (s.c.) aplikace, dochází nejdříve k absorpci léčiva z místa podání do přilehlých kapilár a poté do krve. Intravenózní (i.v.), intraarteriální (i.a.), resp. intrakardiální aplikace léčiva umožňuje jeho přímou distribuci do krevního systému. Perorálně jsou léčiva obvykle podávána k dosažení systémového i místního účinku. Systémový účinek může být zajištěn také podáním léčiva na sliznici dutiny ústní (orálně), a to bukálně (tj. na sliznici tváře) nebo na dásně, či pod jazyk (sublingválně). Léčivo je vstřebáno sliznicí dutiny ústní a přechází horní dutou žílou do systémové cirkulace. Účinné látky lze rovněž podávat inhalačně, tímto způsobem jsou aplikována jak léčiva s celkovým účinkem (např. celková inhalační anestetika), tak léčiva s účinkem lokálním (např. antiastmatika). Dermálně (na kůži) jsou aplikována léčiva s lokálním i celkovým účinkem.
2.2.2. Význam buněčné membrány pro farmakokinetiku léčivé látky Cytoplazmatická (buněčná) membrána díky svým vlastnostem umožňuje, popř. zabraňuje pohybu látek ven a dovnitř buněk. Liposolubilní léčiva (rozpustná v tucích) obvykle procházejí biologickou membránou prostřednictvím fosfolipidové dvojvrstvy, léčiva rozpustná ve vodě (hydrosolubilní) pak podle velikosti buď cestou tzv. integrálních transportních proteinů, bílkovinných struktur prostupujících buněčnou membránu, nebo, v případě velmi malých molekul látek, prostřednictvím vodních pórů (bílkovinné kanály s elektrickým nábojem, naplněné vodou). Schopnost léčiva přestupovat z místa aplikace do místa účinku přes buněčnou membránu rozhoduje o přítomnosti a koncentraci léčiva v jednotlivých tělních kompartmentech. Obecně platí, že léčiva prostupují biologickými bariérami v závislosti na svých fyzikálně-chemických vlastnostech a na vlastnostech okolního prostředí.
2.2.3. Mechanizmy prostupu léčiva přes cytoplazmatickou membránu Průstup léčiva přes buněčnou membránu probíhá čtyřmi hlavními transportními mechanizmy, přímý transport přes fosfolipidovou dvouvrstvou prostou difuzí nebo osmózou, přes membránové vodní póry, pomocí přenašečových systémů a specializovanými mechanizmy pinocytózy a fagocytózy. Ke kvantitativně nejvýznamnějším způsobům přenosu léčiv patří prostá difuze přes fosfolipidovou dvojvrstvu a transport léčiv prostřednictvím přenašečů. Difuze léčiv vodními póry není kvantitativně významná, velikost většiny léčiv přesahuje rozměry póru (cca 0,4 nm). 2.2.3.1. Prostup fosfolipidovou dvouvrstvou cytoplazmatické membrány K nejčastějším transportním mechanizmům liposolubilních léčivých látek přes hydrofobní fosfolipidovou dvouvrstvu patří prostá difuze. Proces difuze je pasivní, samovolný děj závislý na koncentračním spádu, průstup léčiva nevyžaduje dodání energie. Při prosté difuzi je míra prostupu léčiva ovlivněna tloušťkou membrány, plochou membrány exponované léčivem a koncentračním gradientem léčiva mezi vnitřní a vnější stranou membrány. Prostou difuzí je přenášeno pouze léčivo (nikoliv nosná tekutina). Difuze léčivých látek probíhá podle koncentračního gradientu z místa s vyšší koncentrací léčiva do místa s nižší koncentrací 18
léčiva, a to do vytvoření rovnovážného stavu. Rychlost difuze závisí na velikosti rozdílů mezi koncentracemi na obou stranách membrány, čím je rozdíl vyšší, tím je difuze rychlejší. Intenzita průstupu léčiva je určena mírou jeho rozpustnosti v tuku. Tímto transportním mechanizmem jsou dobře přenášeny látky lipofilní (liposolubilní). Méně snadno prostou difuzí prostupují nedisociované, neionizované polární molekuly. Léčiva v ionizovaném stavu a nepolární makromolekuly tímto mechanizmem neprostupují. Většina léčiv jsou slabé kyseliny nebo slabé zásady, které fosfolipidovou dvouvrstvou lépe prostupují, pokud se nacházejí v neionizovaném (nepolárním) stavu. 2.2.3.2. Prostup membránovými vodními póry Membránovými vodními póry prostupují nejčastěji malé hydrosolubilní molekuly a ionty. Transport se děje podle koncentračního gradientu, a to buď prostou difuzí, nebo filtrací. Filtrace je zajištěna kanály fungujícími jako iontové filtry, tzv. vrátkové kanály, jejichž otevírání je řízeno fyzikálně (hydrostatický nebo osmotický tlak), chemicky nebo šířením elektrických potenciálů po membráně a změnou její polarity. Při prosté difuzi prostupuje pouze léčivo, filtrací dochází k přestupu léčiva včetně nosné tekutiny. Limitujícím faktorem pro prostup léčiva vodními póry je jejich relativně malý rozměr. 2.2.3.3. Prostup pomocí transmembránových přenašečových systémů Transmembránové přenašečové systémy jsou bílkovinné systémy umožňující přenos velkých hydrofilních molekul. Jsou to tzv. carrierové proteiny, které vykazují tzv. substrátovou specifitu vůči léčivům. Molekuly carrierových proteinů jsou přítomny v membráně pouze v omezeném množství, proto jejich saturace („naplnění“) může vést k ukončení prostupu léčiva přes membránu. Integrální transportní bílkoviny jsou vmezeřeny do buněčné membrány. Po navázání léčiva změní přenašeč svoji konformaci, uvolní přenášené léčivo na opačné straně membrány a následně se vrátí do původní konformace. Tímto způsobem jsou přenášeny např. cukry, aminokyseliny, neurotransmitery, ionty kovů apod. Systém přenašečových bílkovin může pracovat pasivně, bez dodání energie ve směru koncentračního gradientu (tzv. facilitovaná, usnadněná difuze), nebo aktivně, kdy je pro přenos látek potřeba energii dodat (tzv. aktivní transport). Aktivní transport je uskutečňován proti koncentračnímu gradientu, energie je dodána spřažením s hydrolýzou ATP. 2.2.3.4. Prostup pomocí endocytoźy a fagocytózy Makromolekuly léčiv, které neprostupují buněčnou membránou výše uvedenými mechanizmy, jsou obvykle transportovány pomocí endocytózy (jedním z jejich typů je pinocytóza, která je důležitá pro přenos tekutin do buňky) a fagocytózy (pohlcení pevných látek a částic). Mechanizmus fagocytózy spočívá ve vytvoření invaginace (vchlípení) cytoplazmatické membrány, která je následně oddělena od stávající membrány a vstupuje do cytoplazmy v podobě malé vakuoly. Obsah vakuoly je následně uvolněn do cytoplazmy. Pokud je obsah uvolněn do extracelulárního prostoru, mluvíme o exocytóze.
2.2.4. Absorpce léčiv Při procesu absorpce proniká léčivo z místa podání do přilehlých krevních nebo lymfatických kapilár a následně do krevního oběhu (systémové cirkulace). Absorpce léčiva je významně ovlivněna cestou jeho podání, vlastnostmi buněčné membrány a také fyzikálněchemickými vlastnostmi léčiva a okolního prostředí. Absorpce se uplatňuje pouze u extravaskulárního (mimocévního) podání léčiva. Její průběh významně závisí na 19
farmaceutické fázi interakce léčiva s organizmem, tzn. na účinné dezintegraci (rozpadavosti) a disoluci lékové formy a uvolnění (deliberaci) účinné látky. Podle množství léčiva vstřebaného z místa podání rozlišujeme absorpci úplnou a neúplnou. Úplnost a rychlost absorpce léčiva určuje rychlost nástupu účinku, intenzitu a délku terapie. 2.2.4.1. Faktory ovlivňující rychlost a úplnost absorpce Způsob aplikace léčiva do organizmu Velmi rychle jsou léčiva vstřebávána po inhalačním podání, protože výstelka plicních alveol je velmi dobře prostupná, a to především pro lipofilní, těkavá léčiva a pro plyny (např. celková inhalační anestetika). K rychlému nástupu účinku dochází rovněž při intramuskulárním, subkutánním či rektálním podání, v závislosti na míře prokrvení místa aplikace. Pomalá a zpožděná absorpce je typická pro perorální aplikaci, při které je léčivo v trávicím traktu nejdříve uvolněno z lékové formy, následně přechází do jater, kde probíhá jeho metabolizace, čímž částečně ztrácí svoji účinnost. Nejrychlejší nástup maximální plazmatické koncentrace léčiva se projeví po intravaskulárním podání (podání do cévy), nejedná se však o fázi absorpce, při intravaskulárním podání dochází k okamžitému nástupu fáze distribuce léčiva krevním oběhem. Vlastnosti léčiva K vlastnostem léčiva, které ovlivňují jeho absorpci z místa podání, patří molekulová hmotnost (velké molekuly difundují pomaleji než molekuly malé), polarita a ionizace (polární a ionizovaná léčiva neprostupují lipoidní membránou; poměr ionizované a neionizované formy léčiva je dán disociační konstantou pKa léčiva a pH prostředí) a lipofilita (nepolární, lipofilní látky volně difundují přes buněčnou membránu, jejich rozpustnost ve vodném a tukovém rozpouštědle je vyjádřena tzv. rozdělovacím koeficientem). Koncentrace léčiva Rychlost a intenzita absorpce léčiva je přímo úměrná koncentraci léčiva, resp. koncentračnímu gradientu, tj. rozdílu koncentrací účinné látky na opačných stranách buněčné membrány. Léková forma léčiva V procesu absorpce léčiva z místa podání hraje významnou roli tzv. galenická úprava léčiva (tj. technologická úprava léčiva do lékové formy). Vodný roztok léčiva je absorbován rychleji (vodný roztok se lépe mísí s vodní fází absorpčního místa) v porovnání s olejovým roztokem, suspenzí či pevnou lékovou formou. Pomalejší uvolňování léčiva z aplikační formy (např. olejové roztoky) je využíváno pro deponaci, resp. prodloužení účinku léčiva v organizmu. Prokrvení a velikost absorpční plochy Prokrvení tkání a orgánů výrazně ovlivňuje rychlost vstřebání léčiva z místa aplikace. Čím více je tkáň prokrvenější, tím lépe a rychleji je léčivo z místa podání vstřebáno přilehlými kapilárami do systémové cirkulace (vyšší koncentrační gradient). Zvýšení průtoku krve v místě aplikace vede k urychlení procesu absorpce. Podáním vazokonstrikčních látek (tj. látek, které způsobují zmenšení cévního průsvitu) dojde naopak ke snížení absorpce z místa podání. Rychlost absorpce je přímo úměrně ovlivněna také velikostí absorpční plochy. K rychlé absorpci dochází např. plicním alveolárním epitelem nebo sliznicí tenkého střeva.
20
2.2.4.2. Absorpce léčiv po enterální aplikaci Absorpce perorálně (enterálně) podaných léčiv se uskutečňuje ve všech úsecích trávicího traktu. Uplatňuje se při ní dostatečně velká absorpční plocha traktu, promíchávání obsahu GIT a rozdíly pH v jeho různých částech. Rozdílné pH v různých částech trávicího traktu rozhoduje o místě absorpce léčiva. Intenzita absorpce závisí na vlastnostech léčiva a specifičnosti trávicího traktu jednotlivých druhů zvířat. Rychlost absorpce léčiva podaného v pevné lékové formě závisí na jeho uvolnění (deliberaci) z této formy a rozpuštění v trávicích tekutinách. Při perorální (enterální) aplikaci se z GIT ve značné míře vstřebávají léčiva prostupující přes buňky mukózy, a to nejčastěji procesem prosté difuze či speciálními transportními mechanizmy. Léčiva jsou absorbována do kapilár nacházejících se ve stěně trávicího traktu a následně procházejí portální (vrátnicovou) žílou (vena portae) do jater, kde jsou metabolizována a podstupují tzv. „first pass effect“, tj. účinek prvního průchodu léčiva játry. Nevýhodami perorální aplikace léčiva jsou rozklad léčivé látky vlivem nízkého pH žaludeční šťávy, popř. jejich metabolizace bachorovou mikroflórou nebo jaterními enzymy s následným omezením účinnosti léčiva nebo dráždění sliznice trávicího traktu léčivy. U přežvýkavců může dojít k narušení činnosti bachorové mikroflóry (např. při použití širokospektrálních antibiotik). Při perorálním podání může docházet k absorpci léčiva v jednotlivých úsecích trávicího traktu. Pro přímou aplikaci léčiva do dutiny ústní je ve veterinární medicíně používáno velmi málo preparátů. Sliznice dutiny ústní se chová jako liposolubilní membrána, dobře se přes ni vstřebávají látky neionizované, lipofilní, které následně přecházejí horní dutou žílou do systémové cirkulace. Účinek nastupuje velmi rychle a obvykle v plném rozsahu. Sliznice žaludku má charakter liposolubilní membrány, dobře jí prostupují látky lipofilní, neionizované. Slabé kyseliny (např. sulfonamidy, acidorezistentní peniciliny, nesteroidní antiflogistika, barbituráty) se v žaludeční šťávě nacházejí v nedisociované formě a snadno přestupují z obsahu žaludku do přilehlých kapilár ve stěně trávicího traktu. Slabé zásady (např. aminoglykosidy, narkotická analgetika) jsou při nízkém pH žaludku disociovány, nepřecházejí do krve a kumulují se v žaludeční šťávě (žaludeční šťáva představuje tzv. iontovou past pro slabé báze) a následně vstupují do tenkého střeva. Histologické uspořádání sliznice tenkého střeva s klky umožňuje rozsáhlou absorpci léčiv, absorpční plocha tenkého střeva je kvantitativně nejvýznamnější v celém trávicím traktu. O rychlosti difuze léčiv přes sliznici tenkého střeva rozhoduje stupeň ionizace a liposolubilita léčivé látky. Dobře absorbovány jsou bazická léčiva a slabé kyseliny, nevstřebané v oblasti žaludku. Absorpce léčiv v tlustém střevě je ve srovnání s absorpcí z tenkého střeva pomalá. V tlustém střevě dochází především k zahušťování střevního obsahu. Při absorpci léčiva z rekta dochází k rychlému nástupu účinku léčiva, kdy část léčiva uvolněného z lékové formy přechází dolní dutou žílou přímo do systémové cirkulace. Část léčiva je distribuována do jater a následně metabolizována. K nevýhodám rektálního podání léčiv patří možné dráždění sliznice, popř. neúplné uvolnění léčivé látky z lékové formy. Faktory ovlivňující absorpci léčiv sliznicí trávicího traktu Absorpce léčiv z trávicího traktu je ovlivněna širokým spektrem faktorů. K nejčastějším patří fyzikálně-chemické vlastnosti léčiva, tj. vliv ionizace, velikosti a chemické struktury molekuly, rozpustnosti léčiva ve vodě, resp. v tucích, koncentrace léčiva (přímá souvislost s koncentračním gradientem léčiva), léková forma (galenická dostupnost účinné látky, léčiva ve vodní fázi jsou lépe absorbována než léčiva v olejovém vehikulu, léčiva ve vodném roztoku 21
se rychleji uvolňují v porovnání s léčivy např. v tabletě nebo tobolce), fyzikální a chemické interakce (fyzikální a chemické interakce léčiva s jiným léčivem, se složkami potravy apod., např. adsorpce léčiva na povrch aktivního uhlí, vytvoření nerozpustných vápenatých chelátů při současném podání tetracyklinů a mléka), morfologické a funkčními rozdíly v anatomii a fyziologii trávicího traktu u různých druhů zvířat, motilita a sekrece v žaludku a střevech (sekrece žaludeční šťávy, žluči, trávicích šťáv), objem tekutin v trávicím traktu (při velkém objemu tekutin v trávicím traktu, např. v bachoru přežvýkavců, dochází k naředění léčiva a snížení koncentračního gradientu a k opoždění a zpomalení absorpce léčiva), průtok krve a lymfy stěnou střeva (při zpomalení průtoku krve a lymfy se absorpce snižuje, snižuje se koncentrační gradient, při zvýšení průtoku dojde ke zvýšení koncentračního gradientu a tím i intenzity absorpce), narušení strukturní a funkční integrity epitelu trávicího traktu (patologické změny, např. zánět, vyvolávají překrvení sliznice, což vede ve zvýšení absorpce léčiv v místě poškození, naopak při degenerativním poškození sliznice může dojít ke snížení míry absorpce léčiva) a v neposlední řadě také biotrasformace léčiva (enzymy mikroflóry a sliznice trávicího traktu mohou léčiva rozkládat). First pass effect First pass effect neboli účinek prvního průchodu játry se projevuje u léčiv, která jsou do organizmu podána enterální (perorální) cestou. Léčiva jsou absorbována kapilárami ve stěně trávicího traktu, přestupují portální žílou (vena portae) do jater, kde dochází ve většině případů k inaktivaci určité části léčiva a ke snížení jeho biologické dostupnosti pro tkáně. Léčiva s vysokým FPE, tj. léčiva výrazně transformovaná při prvním průchodu játry, jsou pro cílové tkáně málo biologicky dostupná, tzn. mají malý farmakologický účinek. Mezidruhové rozdíly v absorpci léčiv Masožravci mají relativně krátký trávicí trakt se silnou stěnou, absorpce léčiv probíhá především v kraniální části. Hodnota pH žaludeční šťávy se pohybuje v rozsahu od 1 do 3, doba intestinální pasáže je přibližně 6 hodin, rozsah fermentačních pochodů v tračníku je minimální. Monogastrická zvířata (např. koňovití, prase, morče, králík) mají objemné tenké střevo a tračník s aktivní mikrobiální degradací celulózy. Střevní mikroflóra je citlivá na širokospektrální antibiotika, jejich podání per os může vést k poškození činnosti těchto mikroorganizmů. Koně nemají žlučový měchýř, žluč je vylučována játry a žlučovody odváděna přímo do dvanácterníku. Hodnota pH žaludeční šťávy koně závisí na skladbě potravy. Žaludeční stěna je rigidní, kůň nezvrací. Případný vomitus může vést k ruptuře žaludku. Venózní odtok z rekta koně vyúsťuje do portální žíly, léčivo podané koni per rectum je metabolizováno v játrech. Polygastrická zvířata (přežvýkavci) mají velkoobjemový předžaludek s významnou mikrobiální aktivitou. Absorpce léčiv z ruminoretikula je z důvodu naředění bachorovou tekutinou opožděná, rychlost vstřebávání může být rovněž snížena při stázi bachorového obsahu. Nárazníkové (pufrovací) systémy slin udržují pH bachorové tekutiny na hodnotě 6,0 až 6,8. Přežvýkavcům není vhodné aplikovat léčiva perorálně z důvodu inaktivace léčiva mikroflórou bachoru, resp. inaktivace mikroorganizmů podaným léčivem. 2.2.4.3. Absorpce léčiv po intramuskulární aplikaci (podání do svalu) Intramuskulárně jsou podávána léčiva ve formě sterilních izotonických, izoacidních a nedráždivých roztoků, emulzí či suspenzí nebo olejových roztoků. Vodné roztoky se z místa podání rychle vstřebávají. Léčiva aplikovaná injekčně do svalu přecházejí do krevních nebo lymfatických vlásečnic. Léčiva v olejovém vehikulu působí dlouhodobě a často se deponují v místě vpichu. 22
Rychlost absorpce ze svalu je dána koncentračním gradientem a typem svalové skupiny (např. hýžďový sval obsahuje větší množství málo prokrvené tukové tkáně, tudíž je absorpce léčiv pomalejší). Podání vazokonstrikčních látek, poruchy krevní cirkulace (např. při šokovém stavu nebo srdeční nedostatečnosti) či otok svalu snižují průtok krve svalem, a tím i vstřebávání léčiv podaných intramuskulárně. 2.2.4.4. Absorpce léčiv po podkožní aplikaci Subkutánně aplikované léčivé přípravky by měly být izoacidní a izotonické z důvodu minimalizace rizika lokálního dráždění tkání a vazokonstrikce. Subkutánně nejsou podávána léčiva v olejovém vehikulu. Absorpce léčiv je ovlivněna prokrvením podkoží. Zvýšení absorpce léčiva lze dosáhnout masáží nebo zahříváním místa aplikace, podáním látek zlepšujících prokrvení kůže, současnou aplikací enzymu hyaluronidázy, který rozrušuje pojivovou tkáň v místě vpichu, a tím zvyšuje plochu pro absorpci. Snížení absorpce lze dosáhnout podáním vazokonstrikčních látek. Určité nebezpečí představuje aplikace léčiva do tukové tkáně, která je obecně velmi špatně prokrvena, a to z důvodu možného vzniku lokálních nekróz a perzistence léčiva v místě aplikace. 2.2.4.5. Absorpce léčiv po inhalační aplikaci Ve veterinární medicíně nemá vstřebávání léčiv z nosní sliznice kvantitativní význam. Liposolubilní léčiva jsou absorbována mechanizmem prosté difuze. V průdušnici, průduškách a především v plicích (plicních alveolech) se velmi snadno a rychle vstřebávají plyny a páry (např. inhalační narkotika). Prostup léčiva přes alveoly do plicních kapilár se děje obousměrnou prostou difuzí podle koncentračního gradientu, rovnovážný stav se vytváří téměř okamžitě. Léčiva aplikovaná inhalačně působí okamžitě a jsou velmi dobře biologicky dostupná. Toto podání lze využívat i pro léčiva s místním účinkem v plících (antiastmatika). 2.2.4.6. Absorpce léčiv z kůže Na kůži jsou aplikována léčiva s účinkem lokálním (např. dermatologika) i celkovým (např. antiparazitika, antikoncepce). Účinek léčiva je podmíněn jeho průnikem vrstvami kůže. Rychlost vstřebání léčiv lze zvýšit rozrušením zrohovatělé vrstvy pokožky, použitím vhodné lékové formy léčivého přípravku, aplikací látek zvyšujících prokrvení nebo perkutánní transport. Kůže přestavuje systém bariér, který umožňuje snadnější prostup lipofilních látek s malými molekulami. Je tvořena povrchovým tukovým filmem, vlastní pokožkou (epidermis) s vrchní vrstvou zrohovatělých buněk a vrstvou nezrohovatělých buněk, dále škárou (dermis) s krevními a lymfatickými kapilárami, potními a mazovými váčky, a podkožím. Výhoda aplikace léčiv na kůži spočívá v obejití efektu prvního průchodu játry (tzv. first pass effect). Absorpce kůží probíhá několika způsoby, transepidermálně (pomalý, kvantitativně nevýznamný průstup lipofilních látek prostou difuzí), cestou mazových žláz (rychlý a intenzivní průstup lipofilních látek prostou difuzí), cestou potních žláz (průstup hydrofilních látek s malou molekulou) a cestou chlupových folikulů. 2.2.4.7. Absorpce léčiv epiteliálním povrchem sliznice Princip absorpce léčiv je obdobný jako u kožní aplikace. Léčiva jsou aplikována většinou lokálně (tzn. s dosažením místního účinku), a to např. na sliznici vagíny, uretry, močového měchýře, mléčné žlázy, spojivky, nosohltanu, orofaryngu apod. Velmi dobře jsou touto cestou vstřebána lipofilní léčiva. 23
2.2.4.8. Intravaskulární aplikace léčiv Při i.v., intravenózním (či i.a., intraarteriálním) způsobu aplikace (injekce, infuze) je léčivo podáno přímo do systémové cirkulace, nastupuje tedy přímo fáze distribuce léčiva. Toto podání zajišťuje okamžitou biologickou dostupnost léčiva. Maloobjemové vodné roztoky léčiv podané intravaskulárně (i.v., i.a.) nemusejí být z důvodu okamžitého naředění izotonické s krevní plazmou (vysokoobjemové infuze izotonické musejí být). Intravenózní injekcí lze aplikovat i některé dráždivé roztoky, protože žilní stěny jsou relativně málo citlivé, navíc léčivo je okamžitě naředěno krví. Intravaskulárně se nesmí podávat léčiva v olejových vehikulech, suspenze, hemokoagulující nebo erytrocyty hemolyzující přípravky.
2.2.5. Distribuce léčiv Fáze distribuce léčiva v organizmu představuje proces, kterým je podané léčivo rozděleno do jednotlivých částí těla. Distribuce je charakterizována rychlostí (vliv vazby léčiva na bílkoviny krevní plazmy, stupně disociace, liposolubility léčiva, prokrvení orgánu), množstvím léčiva v těle (v jeho částech – kompartmentech a tělesné vodě), způsobem aplikace léčiva a objemem, ve kterém se léčivo nachází po dosažení distribuční rovnováhy (tzv. distribuční objem). Distribuční objem (Vd) určuje kapacitu prostoru, který je pro léčivo v organizmu k dispozici (tj. krevní oběh, tkáně, buňky, mezibuněčný prostor). Lipofilní molekuly dobře prostupují buněčnými membránami, mohou tedy zaujímat relativně velký distribuční objem. Hydrofilní molekuly mají obvykle menší distribuční objem. Významnými biologickými barierami ovlivňujícími distribuci látek je hematoencefalická bariera a také např. placenta. 2.2.5.1. Význam vazby léčiva na proteiny krevní plazmy Léčivé látky jsou v krevním řečišti nejčastěji vázány na albumin krevní plazmy. Tato reverzibilní vazba, specifická pro každé léčivo, je ovlivněna řadou faktorů, jako např. koncentrací plazmatických proteinů, přítomností léčiva s vyšší afinitou na vazebná místa proteinů (kompetice léčiv o vazbu) apod. Na albuminy se lépe váží látky, které jsou slabými kyselinami (jsou při pH plazmy ve formě aniontů) a lipofilní látky (ty jsou při pH plazmy neutrální a vážou se také na lipoproteiny). Bazické látky se váží na glykoproteiny (zejména kyselý α1-glykoprotein) a na albumin. Hydrofilní látky se však na plazmatické proteiny neváží, nacházejí se v systémové cirkulaci rozpuštěny v krevní plazmě. Význam vazby léčiva na bílkoviny krevní plazmy spočívá především v ovlivnění jeho farmakokinetických vlastností. Komplex léčiva vázaného na krevní proteiny představuje rezervoár aktivního (účinného) léčiva. Farmakologický účinek a rychlost eliminace léčiva z organizmu závisí na koncentraci volného, tj. na bílkoviny nevázaného léčiva. U lipofilních léčiv dochází vazbou na plazmatické bílkoviny současně ke zvýšení jejich rozpustnosti ve vodě. Komplexy léčiva s plazmatickými bílkovinami nemohou procházet buněčnými membránami, tj. nejsou dostupné pro cílovou tkáň, nejsou metabolizovány v játrech a nejsou filtrovány v glomerulech ledvin. Vazba léčiva na bílkoviny zvyšuje jeho rozpustnost ve vodě a umožňuje tak distribuci výrazně lipofilních látek. Vyvázání léčiva bílkovinami rovněž umožňuje prodloužení přítomnosti léčiva v organizmu, resp. prodloužení farmakologického účinku léčiva.
24
2.2.5.2. Distribuční kompartmenty Léčiva jsou distribuována v tělesných tekutinách extracelulárního a intracelulárního prostoru a v tzv. transcelulární tekutině. Extracelulární prostor je tvořen intravaskulární tekutinou (tj. krevní plazma, cca 6 % tělesných tekutin, léčiva velmi silně vázaná na bílkoviny krevní plazmy), intersticiální tekutinou (tj. mezibuněčná tekutina, cca 25 % tělesných tekutin) a lymfou (1,2 % tělesných tekutin). Intracelulární prostor (tj. cytoplazma buněk) představuje 65 % tělesných tekutin, v buněčné cytoplazmě je vysoký podíl lipofilních látek prostupujících buněčnou membránu. Transcelulární tekutina tvoří 2,5 % tělesné tekutiny a sestává se ze speciálních kompartmentů: cerebrospinálního moku, plodové tekutiny, nitrooční tekutiny (komorová voda v oku), trávicích sekretů, endolymfy vnitřního ucha, peritoneální, pleurální a synoviální tekutiny apod.
2.2.6. Eliminace léčiv Proces eliminace léčiva, umožňující jeho postupné odstranění z organizmu, má vliv na ukončení jeho farmakologického účinku. Většina léčiv podstupuje proces biotransformace (metabolizace), který vede k přeměně původních látek na metabolity lépe rozpustné ve vodě. Zvýšení hydrofility usnadňuje vyloučení látky z organizmu. Eliminace léčiv z organizmu probíhá obvykle dvoustupňově, biotransformací a exkrecí. 2.2.6.1. Biotransformace léčiv Biotransformace (metabolizace) léčiv v organizmu představuje reakce, při kterých jsou exogenní a endogenní látky přeměňovány na hydrofilní metabolity. Obvykle probíhá ve dvou fázích, jako tzv. I. a II. fáze biotransformace. Cílem procesu metabolizace je zvýšení hydrofility metabolitů a usnadnění jejich vyloučení z organizmu. Z hlediska farmakologického účinku může být při biotransformaci léčivo buď inaktivováno (biodegradováno), kdy vzniká metabolit nebo konjugát s minimálním nebo nulovým farmakologickým účinkem, nebo aktivováno (bioaktivováno), kdy se původně neúčinné léčivo (tzv. „pro-drug“) mění na účinný, popř. toxický metabolit. Látky polární nejsou v organizmu metabolizovány, vylučují se v nezměněné formě ledvinami (např. penicilinová antibiotika). Látky nepolární většinou podstupují úplnou nebo částečnou metabolizaci na látky hydrofilní a následně jsou vyloučeny ledvinami, popř. žlučí. U některých nepolárních látek, jako např. u barbitalu, halotanu nebo éteru k biotransformaci nedochází vůbec. Nejvýznamnějším orgánem biotransformace látek v organizmu jsou játra, významnou úlohu mají také plíce, ledviny a epitel trávicího traktu. Na biotransformaci se podílejí tzv. mikrozomální enzymy, tj. nespecifické enzymatické systémy hladkého endoplazmatického retikula buněk jater, ledvin, svalů, plic, sliznice střev nebo kůže. 2.2.6.1.1. I. fáze biotransformace V první fázi biotransformace dochází k přeměně původních léčiv na látky polární, tj. ve vodě rozpustné metabolity, které jsou snadněji vyloučeny ledvinami. Produkty I. fáze mohou být farmakologicky neaktivní či méně aktivní, v některých případech může naopak dojít k jejich aktivaci. Metabolity I. fáze obvykle podstupují druhou fázi biotransformace. Reakce první fáze biotransformace léčiv katalyzují tzv. nespecifické mikrozomální enzymy. Děje první fáze lze rozdělit do několika skupin podle typu enzymatické reakce: - oxidace: hlavním katalyzátorem je cytochrom P450-monooxygenázový systém, dále alkohol- a aldehyddehydrogenázy, aminooxidázy, 25
- redukce (méně časté reakce v porovnání s oxidačními procesy): nitro- a azoreduktázy, - hydrolýza: esterázy, karboxyamidázy. Při oxidačních reakcích dochází k zavedení aniontové (např. OH-, hydroxylové) skupiny do struktury léčiva, k dealkylaci, deaminaci, desulfuraci apod. Méně časté redukční reakce se týkají např. karbonylových, nitro- a azo-skupin léčivých látek. 2.2.6.1.2. II. fáze biotransformace Reakce II. fáze biotransformace se nazývají reakce konjugační nebo syntetické. Při nich dochází, za účasti enzymů ze skupiny transferáz, k tvorbě kovalentní vazby mezi funkční skupinou původního léčiva, resp. jeho metabolitu a konjugačním činidlem. Enzymatické systémy II. fáze se nacházejí v mikrozomech, cytosolu a mitochondriích buněk. Konjugace přispívá ke zvýšení rozpustnosti léčiva ve vodě a k jeho snadnějšímu vyloučení z organizmu. Reakce II. fáze také vždy vedou k inaktivaci léčiva, tj. k úplné ztrátě jeho farmakologického účinku. Ke konjugačním činidlům, využívaným ve druhé fázi biotransformace, patří kyselina glukuronová, glutathion, kyselina octová, kyselina sírová, glycin, cystein, methionin apod. Farmakologicky inaktivní polární konjugáty jsou z organizmu následně vyloučeny močí, stolicí, popř. potem. Glukuronidové konjugáty léčiv s vyšší molekulovou hmotností jsou vylučovány do žluče a podstupují tzv. enterohepatální oběh. 2.2.6.1.3. Faktory ovlivňující biotransformaci léčiv V organizmu jsou biotransformační procesy ovlivňovány celou řadou vnitřních a vnějších faktorů, jako jsou např. genetické faktory: mezidruhové a individuální rozdíly v metabolizaci léčiv (snížená aktivita konjugačního enzymu glukuronyl-S-transferázy u koček, nedostatek kyseliny glukuronové u ryb); skot a koně oxidují léčiva efektivněji než kočky a psi; poločas eliminace léčiv je kratší u laboratorních zvířat než u domácích zvířat; studenokrevní živočichové metabolizují léčiva pomaleji oproti savcům (vliv teploty prostředí), ryby mají nižší renální exkreci a výrazný enterohepatální cyklus léčiv než teplokrevná zvířata, věk a pohlaví: aktivita metabolizačních enzymů plodu je minimální, po narození se však zvyšuje; u starých jedinců dochází ke snižování funkce jaterních enzymů a tím ke zhoršení metabolizace léčiv; vliv pohlaví se projevuje např. rychlejší metabolizací léčiv samci v porovnání se samicemi, onemocnění jater: poškození jater, resp. jejich nižší prokrvení, snižuje činnost enzymů, výživa: aktivita enzymů souvisí s přítomností nenasycených mastných kyselin, vitaminu E a C, podání induktorů a inhibitorů mikrozomálních enzymů (např. chemické látky, léčiva, alkoholy, polyaromatické uhlovodíky apod.), které zvyšují, resp. snižují aktivitu těchto enzymů. 2.2.6.2. Exkrece léčiv Léčiva jsou z organizmu vylučována buď v nezměněné podobě jako tzv. parentní molekuly, nebo jako metabolity původních sloučenin. Nejčastější cestou eliminace léčiva z organizmu je prostřednictvím moče, jde o tzv. renální (primární) exkreci. Exkrece játry z jaterní buňky žlučí do střeva je důležitá především u metabolitů léčiv. Ke kvantitativně méně významným způsobům exkrece léčiv patří jejich vyloučení plícemi, kůží, potem, mlékem, slinami apod. Jedná se o tzv. extrarenální (sekundární) exkreci. Všechny exkreční orgány, s výjimkou plic, vylučují polární látky efektivněji než sloučeniny vysoce rozpustné v tucích. Z hlediska bezpečnosti potravin je nezbytné zmínit vyloučení, resp. kumulaci léčiva do potravinových surovin (např. mléko, maso, med, vejce).
26
Schopnost organizmu vyloučit léčivo je vyjádřena pomocí tzv. „clearance“, tj. rychlosti eliminace léčiva všemi cestami z organizmu vzhledem k jeho koncentraci v příslušné biologické tekutině. Vyjadřuje účinnost vylučování léčiva různými exkrečními cestami a určuje objem (obvykle krevní plazmy) “očištěný“ od sledované látky za jednotku času. Podobnou veličinou kvantifikující schopnost organizmu léčivo eliminovat je poločas rozpadu (biologický poločas, eliminační poločas), což je doba, za kterou poklesne koncentrace léčiva v systémové cirkulaci na polovinu své původní hodnoty. Exkrece léčiv z organizmu je ovlivněna celou řadou faktorů jako např. charakterem léčiva a jeho vazbou na plazmatické proteiny, aktivitou enzymů, účinností orgánové exkrece, krevním zásobením orgánů eliminace, zdravotním stavem apod. 2.2.6.2.1. Exkrece ledvinami Vyloučení léčiva ledvinami představuje primární způsob exkrece původní účinné látky, resp. jejího metabolitu z organizmu. Močí jsou dobře vylučovány látky rozpustné ve vodě a hydrofilní metabolity původních lipofilních léčiv. Lipofilní léčiva jsou vyloučena obtížně, jelikož v ledvinných tubulech zpětně difundují do krevní plazmy. Léčiva silně vázaná na proteiny krevní plazmy jsou v ledvinných glomerulech velmi málo filtrována, většina těchto látek, pokud prostoupí do tubulu ledvin, zpětně přechází do peritubulárního prostoru a do krevní plazmy. Vyloučení léčiva do moče závisí především na jeho vazbě na plazmatické proteiny a na rychlosti glomerulární filtrace, např. masožravci vylučují léčiva rychleji než býložravci právě z důvodu vyšší rychlosti glomerulární filtrace (díky lepšímu krvení ledvin). Ovlivnění vyloučení léčiv ledvinami je možné použitím diuretik nebo látek ovlivňujících transport léčiva v tubulech ledvin (např. antiuratika), popř. změnou pH moče. Nedostatečná účinnost činnosti ledvin (renální insuficience), při níž dochází k omezení exkrece léčiv močí, představuje nebezpečí nadměrného zvýšení plazmatických koncentrací léčiva vylučovaného touto cestou, při renální nedostatečnosti je vhodnější podávat pacientům látky s nízkým podílem renální exkrece. Léčiva jsou v ledvinných glomerulech filtrována do tzv. primární moči. Vysokomolekulární látky prostupují glomerulární membránou pouze v omezené míře. Primární moč je tvořena močí z glomerulární filtrace a tubulární sekrece. Definitivní moč představuje přibližně 1 % primární moči. Glomerulární filtrace Glomerulární filtrace se děje pasivní difuzí ve směru koncentračního gradientu. Průchod léčiv je limitován velikostí pórů glomerulární membrány. Filtrací jsou vyloučena pouze volná léčiva (tj. látky nevázané na plazmatické proteiny) s molekulovou hmotností do 20000 (pro porovnání: molekulová hmotnost plazmatického albuminu je 68000). Léčiva vázaná na proteiny jsou filtrována velmi málo. Pokud projdou glomerulární membránou, z důvodu jejich hydrofobní povahy v tubulech obvykle zpětně difundují do krve. Glomerulární moč má charakter filtrátu krevní plazmy, její složení odpovídá složení plazmy bez podílu bílkovin. Tubulární sekrece Tubulární sekrece probíhá ve středním segmentu proximálního tubulu mechanizmem aktivního transportu pomocí nosiče, proti koncentračnímu gradientu. Tímto procesem jsou vyloučena hydrofilní ionizovaná kyselá léčiva (např. peniciliny, cefalosporiny) i léčiva bazická (např. histamin, atropin). V ledvinných tubulech probíhá kompetitivní inhibice aktivního nosičového transportu léčiv dle jejich afinity k nosiči. Tubulární sekrece léčiv není přímo ovlivněna jejich vazbou na 27
plazmatické bílkoviny (např. poločas eliminace kloxacilinu a ampicilinu je stejný při jejich 80%ní, resp. 20%ní vazbě na proteiny). Tubulární reabsorpce Tubulární reabsorpce léčiv probíhá v proximálním a distálním tubulu mechanizmem prosté difuze, tzn. podle koncentračního gradientu, nebo aktivním transportem pomocí nosiče. Epitel tubulů je velmi dobře prostupný pro liposolubilní látky, které zpětně přecházejí do peritubulárního prostoru a následně do krevní plazmy. Z toho důvodu se lipofilní látky ledvinami nevylučují buď vůbec, nebo jen velmi špatně. V tubulech dochází také ke zpětnému vstřebávání proteinů a kyselin (např. aminokyselin, kyseliny močové), aktivním přenosem jsou v tubulech reabsorbovány např. ionty a glukóza. Tubulární reabsorpce je významně ovlivněna pH moči. Slabé kyseliny a slabé zásady prostupují podle své pKa, resp. podle pH prostředí, tj. kyselé látky se lépe vylučují v zásadité moči (nejsou schopny reabsorpce) a naopak. Pasivní tubulární reabsorpce umožňuje zpětné vstřebání až 99 % vody z primární moče, což vede ke zkoncentrování léčiv v tubulech. Vyšší koncentrace léčiv následně vede k jejich prostupu zpět do krve podle koncentračního gradientu. Slabé polární látky jsou naopak z organizmu velmi rychle vyloučeny. 2.2.6.2.2. Exkrece játry, enterohepatální oběh Exkrece léčiv játry znamená jejich vyloučení do žluče, přičemž léčiva deponovaná ve žluči vstupují žlučovými cestami do tenkého střeva, ze kterého mohou být následně zpětně absorbována do jater. Jak je popsáno níže, děje se tak díky enterohepatální cirkulaci, při níž dochází k uvolnění lipofilní molekuly původní látky (např. účinkem bakteriálních βglukuronidáz se tak může vstřebat do portálního krevního oběhu). Mechanizmus exkrece léčiv játry je uskutečňován aktivním transportem specifickými nosičovými systémy hepatocytů, při němž jsou do žluče vyloučeny látky rozpustné ve vodě (např. polární sloučeniny, glukuronidové konjugáty). Enterohepatální oběh Glukuronidové konjugáty léčiv s vyšší molekulovou hmotností, vznikající v játrech ve II. fázi biotransformace, jsou vyloučeny do žluče a následně přecházejí do tenkého střeva. V tenkém střevě jsou následně štěpeny enzymem β-glukuronidázou, produkovaným střevní mikroflórou. Uvolněné léčivo může být ze střeva zpětně absorbováno do přilehlých vlásečnic a přecházet vrátnicovou žílou (vena portae) opět do jater, nebo odchází z organizmu stolicí. V případě reabsorpce léčivo podstupuje tzv. enterohepatální oběh, tj. cyklus biliární exkrece následované zpětným vstřebáním ze střeva do portální žíly a do jater. Enterohepatální oběh prodlužuje přítomnost a účinek léčiva v organizmu, konkrétně v játrech, žluči a žlučových cestách, což může být terapeuticky využito v léčbě patologických procesů v této oblasti. Léčiva s výrazným enterohepatálním oběhem jsou obvykle postupně vyloučena prostřednictvím renální exkrece. 2.2.6.2.3. Exkrece plícemi Plicním alveoly jsou prostou difuzí podle koncentračního gradientu vylučovány především těkavé látky a plyny (např. celková inhalační anestetika). Exkrece léčiv plícemi je relativně velmi rychlá z důvodu rozsáhlé eliminační plochy plicního parenchymu a současně rychlého průtoku krve plicními kapilárami. Nemusí se jednat jen o těkavé látky podané inhalačně. 2.2.6.2.4. Exkrece trávicím traktem Trávicím traktem, resp. stolicí jsou vyloučena perorálně podaná léčiva nevstřebaná sliznicí trávicího traktu nebo léčiva a jejich metabolity vylučované játry do žluče. 28
2.2.6.2.5. Exkrece slinami a potem Z kvantitativního hlediska má vyloučení léčiv slinami a potem pouze nepatrný význam. Touto cestou jsou vyloučena hydrofilní (difuze vodními póry) a lipofilní neionizovaná (lipidová difuze přes epitel žláz) léčiva. 2.2.6.2.6. Výskyt léčiv v potravinových surovinách živočišného původu Kromě reziduí látek v mléku se sleduje možný výskyt reziduí farmak i v jiných tkáních, a to v mase (svalovině, resp. svalovině v přirozené souvislosti s kůží u ryb, a vnitřnostech), tuku (tuk v přirozené souvislosti s kůží u drůbeže a prasat), medu a vejcích. Výskyt léčiv v mléku Kravské mléko je v porovnání s krevní plazmou (pH 7,2 – 7,4) mírně kyselé (pH 6,5 – 6,8). Mechanizmem prosté lipidové difuze přecházejí z krevní plazmy do mléka slabé organické báze. Ionizace bazických látek v mléku následně zabraňuje jejich zpětnému přestupu do krevní plazmy a vzniká tzv. iontová past pro bazická léčiva v mléku. Bazické látky se proto nacházejí v mléku ve vyšších koncentracích než v plazmě. V mléčném tuku se mohou kumulovat liposolubilní léčiva (např. atropin, strychnin). Mlékem jsou vylučovány rovněž anthelmintika, chlorované insekticidy, PCB, těžké kovy apod. Výskyt léčiv v mase Nadlimitní záchyty reziduí léčiv a jejich metabolitů v mase souvisí především s nedůsledným dodržováním ochranné lhůty používaných veterinárních léčivých přípravků. Nejčastěji jsou ve sledovaných vzorcích masa zjišťována rezidua veterinárních léčivých přípravků, nepovolených léčiv a hormonů. V poslední době je na úrovni EU řešena problematika nálezu reziduí antibiotik ve svalovině v místě vpichu injekčního přípravku u léčených zvířat, u kterých v den porážky prokazatelně uplynula stanovená ochranná lhůta aplikovaného přípravku. Nevyhovující nálezy pak potvrzují oprávněnost diskuzí o stanovování ochranných lhůt s ohledem na místo vpichu. Výskyt léčiv v medu Podle informací SVS jsou v medu v České republice sledována rezidua veterinárních léčiv, nejčastěji se v testovaných vzorcích nacházejí např. antibiotika, pyretroidy, fluvalinát, amitraz a tzv. zakázané látky (chloramfenikol, nitrofurany). Výskyt léčiv ve vejcích Ve vejcích jsou zjišťována především rezidua antibiotik, antikokcidik a zakázaných látek (chloramfenikol, nitrofurany).
2.3. Farmakodynamika léčiva Farmakodynamika je naukou o mechanizmu účinku léčivých látek, tj. o fyziologických a biochemických buněčných procesech, které vyvolávají biologický efekt na cílové místo. Farmakologickým účinkem se myslí kvantitativní změna funkce cílové struktury jako např. změna srdečního tepu, konstrikce cév, vyplavení hormonu apod. Podání léčiva tak vyvolává změny fyziologických funkcí a biochemické změny v těle. Farmakodynamika sleduje to, „co lék dělá s organizmem“.
29
Ve většině případů působí léčivo na organizmus ovlivněním biochemické nebo biofyzikální aktivity specifických makromolekul, tzv. receptorů. Léčivo interakcí s receptorem vyvolává řetězec biochemických reakcí vedoucích k zamýšlenému účinku na organizmus (tzv. specifický, receptorový mechanizmus účinku). V některých případech léčivo nereaguje s receptorem, ale působí podle svých fyzikálněchemických vlastností. Jde o tzv. nespecifický účinek léčiva.
2.3.1. Nespecifický účinek léčiva Při nespecifickém (tzv. nereceptorovém) mechanizmu účinku léčivo působí na organizmus podle svých fyzikálně-chemických vlastností. K mechanizmům nespecifického účinku lze řadit např. ovlivnění pH (antacida, látky alkalizující/acidifikující moč, léčba metabolických poruch acidobazické rovnováhy), ovlivnění osmotického tlaku (osmotická diuretika, osmotická laxativa např. síran hořečnatý), oxidace a redukce (terapie některých otrav, dezinfekční látky, např. N-acetylcystein jako expektorans), precipitace proteinů (adstringencia), mechanické krytí povrchu (slizovité látky), adsorbentní efekt (aktivní uhlí), detergenční účinek (ovlivňují povrchové napětí – např. desinfekční látky, mýdla, ale i některá antibiotika jako např. polymyxiny), projímavý účinek (minerální oleje) apod. Celková anestetika ovlivňují mimo jiné nespecificky buňky (a to především dráždivost a vodivost buněčných membrán) díky své liposolubilitě. V porovnání se specifickým účinkem je pro vyvolání biologického účinku nereceptorovými mechanizmy nezbytná vyšší koncentrace léčiva, přičemž nezáleží na jeho přesné chemické struktuře. Současně není většinou znám antagonista nespecificky působících látek.
2.3.2. Specifický účinek léčiva Specifický farmakologický účinek léčiva je charakterizován vlivem léčivé látky na specifickou bílkovinnou makromolekulu, nejčastěji se jedná o tzv. receptor. Aktivace tzv. farmakon-receptorového komplexu vyvolá kaskádu pochodů vedoucí k vlastnímu biologickému efektu léčiva na cílovou buňku. Pro vyvolání biologického účinku je nutné, aby receptorová molekula specificky vyvázala účinnou látku. Interakce receptoru s tzv. efektorovým systémem (komplexem buněčných molekul umožňujícím přenos signálu na cílové místo v buňce) vyvolá příslušný farmakologický účinek. Receptorový mechanizmus účinku lze charakterizovat vysokou selektivitou mezi strukturou a účinkem látky, nízkou koncentrací léčiva potřebnou k vyvolání účinku a existencí specifických antagonistů k vyblokování účinku léčiva na receptor. Receptor váže specifické molekuly, vazba vyvolá změnu konformace farmakon-receptorového komplexu a přenos signálu s následnou specifickou biologickou odpovědí. Při vyhodnocení biologické účinnosti léčiva rozlišujeme jeho afinitu a vnitřní aktivitu. Afinita udává schopnost léčiva vázat se při určité koncentraci na příslušný receptor. Vnitřní aktivita vyjadřuje schopnost léčiva vyvolat na receptoru konformační změny spouštějící charakteristickou reakci. Kromě účinku přes receptory mohou některá léčiva cíleně ovlivňovat i transportní systémy v membráně buněk, nebo přímo fungovat jako enzymy či inhibitory enzymů (např. interakce organofosfátů a acetylcholinesterázy, která je ireverzibilně inhibována) apod. 30
2.3.2.1. Lokalizace receptorů Specifické receptorové molekuly jsou nejčastěji lokalizovány v cytoplazmatické membráně buněk, některé z nich se nacházejí v cytoplazmě, popř. v blízkosti buněčného jádra. Receptory umístěné v prostoru cytoplazmatické membrány otvírají póry v ní umístěné, aktivují enzymatické systémy a vyvolávají biologický účinek. Tímto způsobem účinkují např. extracelulární signální molekuly (např. hormony, neurotransmitery, růstové faktory) nebo exogenní ligandy (např. léčiva). Jejich účinek nastupuje okamžitě (řádově v milisekundách), avšak velmi rychle zaniká. Do skupiny membránových receptorů patří receptory spojené s iontovým kanálem, receptory spojené s G-proteiny a s aktivací nitrobuněčných enzymů a kaskádou 2. poslů, resp. receptory spřažené s enzymy. Receptory lokalizované v cytoplazmě buněk plní funkci přenašeče účinné látky na cílové místo v buňce. Ligandy cytoplazmatických receptorů jsou silně lipofilní látky (např. pohlavní hormony, glukokortikoidy, mineralokortikoidy, vitamin D, retinoidy, hormony štítné žlázy), které snadno prostupují buněčnou membránou do intracytoplazmatického prostoru, kde se váží na specifické cytoplazmatické nebo jaderné receptory. Nástup účinku léčiva je pozvolný, opožděný, avšak dlouhodobý (trvá řádově hodiny i dny), což souvisí s procesy transkripce genetické informace a syntézy bílkovin. K plazmatickým receptorům patří např. receptory ovlivňující transkripci DNA v jádře. 2.3.2.2. Typy receptorů podle mechanizmu převodu signálu 2.3.2.2.1. Receptory spojené s iontovým kanálem Receptory spojené s iontovým kanálem jsou označovány také jako receptory ionotropní. Efektorovým systémem je iontový kanál. Odpověď receptorů je velmi rychlá (milisekundy), trvá krátkodobě. Příkladem ionotropního receptoru je nikotinový cholinergní receptor, který je tvořený glykoproteinovými podjednotkami vmezeřenými do buněčné membrány. Středem systému probíhá tzv. transmembránový kanál pro přenos iontů Na+ dovnitř buňky a iontů K+ ven. Navázání ligandu (acetylcholin) na vazebná místa otevírá iontový kanál, vede k depolarizaci nervosvalové ploténky a vzniku excitačního postsynaptického potenciálu. Obdobným mechanizmem působí i inhibiční GABAA-receptory po navázání kyseliny γaminomáselné, kdy dochází ke zvýšení průniku iontů Cl- do buňky. Následná hyperpolarizace nervosvalové ploténky vede ke vzniku inhibičního postsynaptického potenciálu. Ligandy GABA receptorů jsou např. léčiva ze skupiny benzodiazepinů. Dalšími zástupci ionotropních receptorů jsou např. glycinový receptor pro ligandy glycin a strychnin, glutamátové receptory nebo serotoninový HT3 receptor (antagonistický účinek antiemetik). 2.3.2.2.2. Receptory spojené s G-proteiny Biologická odpověď receptor-efektorových systémů spřažených s G-proteinem vykazuje maximální stupeň komplexnosti. Odpověď těchto tzv. metabotropních receptorů na stimul je v porovnání s reakcí ionotropních receptorů mírně pomalejší. Komplex metabotropního receptoru je tvořen receptorovým proteinem s vazebným místem pro ligand, transducerem (tzv. G-regulačním proteinem, složeným z podjednotek , a ) a efektorovým proteinem, který vyvolá vlastní biologický účinek (např. adenylátcykláza, fosfolipáza C). Specifičnost přenosu signálu je zajištěna kombinací různých receptorových a efektorových proteinů a transducerů. Nejdéle známým transdukčním systémem vytvářejícím tzv. druhé posly je systém receptor-adenylylcykláza Gs (označován rovněž jako kaskáda cAMP). Efektorový protein, tj. adenylylcykláza katalyzuje tvorbu cAMP (druhý posel). Mnohé extracelulární signální molekuly (např. hormony, neurotransmitery, autakoidy) účinkují pomocí systému receptor-fosfolipáza C. 31
Do skupiny metabotropních receptorů patří např. receptory muskarinové, α a β adrenergní, histaminové, dopaminové, opioidní, serotoninové apod. Muskarinové acetylcholinové receptory jsou aktivovány alkaloidem muskarinem. Ligandami adrenergních receptorů jsou katecholaminy adrenalin a noradrenalin. Histaminové receptory jsou mediovány histaminem a dělí se do tří typů: H1 receptory jsou lokalizovány v buňkách hladké svaloviny (např. trachea, bronchy, střevo, endotel), H2 receptory v buňkách žaludeční sliznice, srdce a hladkosvalové buňky cév, H3 receptory v nervových buňkách. Dopaminové receptory (ligandem je dopamin, typy D1 – D5) se nacházejí v CNS. Příkladem metabotropních receptorů jsou rovněž receptory opioidní (typ μ,κ,σ,δ). Aktivace opioidních μ receptorů v CNS vyvolává analgetický a euforizující účinek. Můžeme zmínit i kanabinoidní receptory CB1 a CB2, které se nacházejí především v CNS. 2.3.2.2.3. Receptory spřažené s enzymy Do skupiny receptorů spřažených s enzymy patří např. receptory pro inzulin a růstové faktory. Receptor se skládá z extracelulární α-podjednotky s vazebným místem pro ligand, intracelulární β-podjednotka receptoru vykazuje aktivitu enzymu tyrosinkinázy. Navázání ligandu vede k tzv. autofosforylaci β-podjednotky a následné fosforylaci buněčných proteinů (konkrétně fosforylace tyrosinu na tyrosin-P). Tímto způsobem je zajištěn biologický účinek ligandu. 2.3.2.2.4. Receptory ovlivňující transkripci DNA v jádře Receptory ovlivňující transkripci DNA (např. receptory pro steroidní hormony, pro hormony štítné žlázy, pohlavní hormony, vitamin D, kortikoidy apod) jsou lokalizovány v cytoplazmě v blízkosti jádra nebo přímo v jádře. Ligandami těchto receptorů jsou látky výrazně lipofilní, ty, které projdou fosfolipidovou dvouvrstvou buněčné membrány cílové buňky. Receptorové bílkoviny mají dvě vazebná místa. Jedno místo je určeno pro vazbu specifického ligandu, druhé místo má schopnost vyvolat stimulaci nebo inhibici transkripce genů z DNA na mRNA. Ovlivnění přepisu genetické informace vede k regulaci syntézy proteinů na ribozomech. Aktivace receptorů vyvolává dlouhodobý účinek, typická pro tento typ receptoru je však latence nástupu účinku. Od okamžiku obsazení receptoru po vyvolání biologického efektu může uplynout i několik hodin až dnů, protože je nutná syntéza bílkovin.
2.4. Nežádoucí účinky léčiv 2.4.1. Toxické účinky Léčivé přípravky jsou podávány lidem i zvířatům za účelem vyvolání žádaného a zamýšleného farmakologického účinku. Velmi často však organizmus reaguje na podané léčivo nežádoucím způsobem. Nežádoucím účinkem léčiva se rozumí neočekávaná, škodlivá reakce organizmu na podání běžných, terapeutických/profylaktických dávek léčiva. Výskytem nežádoucích účinků a optimalizací použití léčiva se zabývá obor farmakovigilance, který sleduje poměr rizika a prospěšnosti léčivé látky. Nežádoucí účinky léčiva s projevy toxického poškození organizmu se mohou projevit po nesprávném způsobu aplikace léčiva či po podání nevhodné dávky léčiva. Celková dávka léčiva způsobující nežádoucí účinky je velmi individuální, závisí na živočišném druhu, zdravotním a výživném stavu, na věku či pohlaví jedince. Rozdíly v reakci na podané léčivo jsou dány především variabilitou farmakokinetických vlastností (absorpce, distribuce, metabolizace a exkrece) léčiva v organizmu. Nežádoucí vedlejší účinky vykazují téměř 32
všechna léčiva, velmi časté bývají např. u látek ovlivňujících kardiovaskulární systém nebo centrální nervovou soustavu, u analgetik, antibiotik či nesteroidní antirevmatik. Dle intenzity rozdělujeme nežádoucí účinky na mírné (nevyžadují přerušení terapie), středně závažné (vyžadují změnu terapie nebo úpravu dávkování), závažné (dochází k ohrožení života pacienta, nutné vysazení terapie a léčení příznaků) a letální (úmrtí, úhyn pacienta; např. fatální aplastická anémie u chloramfenikolu, masivní krvácení do GIT po podání kortikosteroidů). Toxicita léčiv se projevuje výskytem nežádoucích účinků buď pouze v místě podání (toxicita místní, lokální), jedná se především o místní dráždění nebo o lokální změnu cirkulace, nebo je jeho negativní vliv zjišťován v celém organizmu (toxicita systémová), kdy toxické léčivo po absorpci z místa podání vstupuje do krevního oběhu a způsobuje poškození různých orgánových soustav (např. játra, ledviny, CNS, kardiovaskulární systém apod.). Toxicitu léčiv lze hodnotit také ve vztahu k reprodukci (reprodukční toxicita, účinek léčiva na reprodukci, teratogenní a embryotoxický/fetotoxický účinek), k činnosti imunitního systému (imunotoxicita) apod. V souvislosti s nežádoucími účinky léčivých přípravků jsou využívány pojmy terapeutická šíře a terapeutický index. Terapeutická šíře definuje rozpětí mezi dávkou účinnou a toxickou. Čím je terapeutická šíře větší, tím bezpečnější je léčivo. Terapeutický index (terapeutický poměr) je poměr dávky toxické (TD50) a dávky terapeutické (ED50). Je bezpečnější používat léčiva s co nejvyšším terapeutickým indexem, jelikož se tím minimalizují případné toxické účinky náhodného předávkování.
2.4.2. Alergie Mnohé léčivé látky a jejich metabolity, ale také látky pomocné (tj. rozpouštědla, stabilizátory, konzervační přísady apod.) nebo nečistoty obsažené v aplikační formě léčiva mohou v organizmu vyvolat alergickou reakci, při které se látka naváže na endogenní bílkovinu a vytváří tak antigen. Alergizace může vzniknout po podání léčiva jakoukoliv cestou. Velmi snadná je senzibilizace po podání na kůži nebo sliznice. Intenzita reakce bývá obvykle vyšší při podání parenterálním oproti perorální aplikaci.
2.4.3. Fototoxické a fotoalergické reakce Léčiva mohou v organizmu vyvolat rovněž fototoxické a fotoalergické reakce. Fototoxická reakce souvisí s přeměnou léčiva v kůži na toxický produkt po působení světla. Projevy kožní reakce odpovídají příznakům z oslunění. Fototoxická reakce je vyvolána např. podáním antimikrobních látek ze skupiny tetracyklinů nebo chinolonů. Fotoalergická reakce spočívá v chemické přeměně léčiva v kůži vlivem světla na produkt, který může být imunitním systémem považován za antigen. Může být vyvolána např. nesteroidními antiflogistiky, fytofarmaky (např. třezalka tečkovaná).
2.4.4. Změny krevního obrazu Toxické působení léčiv na krevní buňky se obvykle projevuje anémií, trombocytopenií, neutropénií nebo agranulocytózou.
33
3. SPECIÁLNÍ VETERINÁRNÍ FARMAKOLOGIE Ve veterinární praxi jsou z důvodu zabezpečení zdravotní nezávadnosti potravin živočišného původu důležitá hlavně léčiva účinkující proti původcům bakteriálních infekčních onemocnění (antibiotika, chemoterapeutika) a parazitárních nákaz (antiparazitika). Cílem této kapitoly je popsat základní indikační skupiny výše uvedených léčiv s důrazem na jejich použití u potravinových zvířat, tj. hospodářských zvířat, jejichž produkty jsou určeny pro výživu člověka. Členění kapitol má jednotnou strukturu a to: charakteristika, mechanizmus účinku, farmakokinetické vlastnosti, nežádoucí účinky a zástupci.
3.1. Antimikrobní léčiva Antimikrobní léčiva mohou usmrtit, popř. omezit růst a reprodukci původců bakteriálních infekčních onemocnění. K nutným vlastnostem účinného antimikrobního léčiva patří jeho vysoce selektivní toxicita k původci infekce (léčivo poškozuje původce v takové koncentraci, která je bezpečná pro hostitele) a schopnost léčiva proniknout do místa účinku v bakteriální buňce. Selektivní toxicita antimikrobních látek se obvykle odvíjí od ovlivnění biochemických pochodů nezbytných pro existenci mikroorganizmu, které ale nejsou přítomny u hostitele. K látkám s antibakteriálním účinkem patří antibiotika a chemoterapeutika. Antibiotika jsou látky přírodního původu, tj. přírodní produkty plísní (např. rodu Penicillium, Streptomyces), chemoterapeutika byla vytvořena chemickou syntézou.
3.1.1. Baktericidní a bakteriostatický účinek antimikrobních léčiv Baktericidní účinek léčiv Dochází při něm k narušení životně důležité struktury nebo funkce mikroorganizmu a tím k usmrcení bakterie. Mezi mechanizmy účinku, které vykazují baktericidní efekt, patří ovlivnění funkce vnějších obalů bakteriální buňky, tj. buněčné stěny a cytoplazmatické membrány, či interference s bakteriální DNA. Bakteriostatický účinek léčiv Při tomto účinku dochází pouze k inhibici růstu a množení mikroorganizmu, konečné zneškodnění bakterie je pak vázáno na funkční imunitní systém hostitele. Mezi mechanizmy účinku s bakteriostatickým efektem patří inhibice syntézy kyseliny tetrahydrolistové (THF) a syntézy bílkovin. V určitých případech a koncentracích však i tyto mechanismy účinku mohou vést k baktericidnímu efektu, např. u aminoglykosidů či potencovaných sulfonamidů. Z léčebného hlediska je obvykle nevhodné kombinovat léčiva s baktericidním a bakteriostatickým účinkem. Baktericidní antibiotika inhibující syntézu buněčné stěny (např. peniciliny, cefalosporiny) totiž působí pouze na rostoucí bakteriální buňku. Současné podání bakteriostatických léčiv zastavuje růst bakterie a tím omezuje účinnost baktericidního léčiva.
3.1.2. Rezistence bakterií Rezistence bakterií vůči účinku léčiv souvisí s existencí specifických obranných mechanizmů v buňce bakterie. Odolnost bakterií k antimikrobnímu léčivu může být dána tvorbou enzymů inaktivujících léčivo, snížením transportu léčiva do bakterie, nebo 34
zrychlením jeho metabolismu a vyloučení z bakteriální buňky. Dalšími specifickými obrannými reakcemi mikroorganizmu jsou snížení citlivosti bakterie na dané léčivo, snížení počtu nebo afinity receptorů pro léčivo v cytoplazmatické membráně bakterie, vývoj alternativních metabolických nebo syntetických pochodů v bakteriální buňce aj. Přirozená a získaná rezistence Přirozená (primární) rezistence je dána fyzikálními a chemickými vlastnostmi léčiva, které mu neumožňují proniknout k cílovým strukturám mikroorganizmu, nebo absencí specifických biologických mechanizmů, které by mohly být léčivem ovlivněny, u různých typů bakterií. Získaná (sekundární) rezistence souvisí se snižováním citlivosti bakterie na dané léčivo (nevhodná profylaxe, rezidua antimikrobních látek v potravě hostitele aj.) a je výsledkem adaptace bakterie na léčivo. Chromozomální a plazmidová rezistence Chromozomální rezistence je geneticky podmíněná odolnost bakterie vůči danému léčivu. Primární chromozomální rezistence je přirozenou rezistencí několika odolných jedinců, sekundární chromozomální rezistence je výsledkem mutací s náhodnými změnami genetického materiálu v průběhu terapie vlivem léčiva. Plazmidová rezistence je typem tzv. parasexuálního mechanizmu vzniku rezistence, kdy odolnost bakterií vznikne přenosem specifického úseku DNA (tzv. plazmidu) se zakódovanou necitlivostí z rezistentního patogenu na původně citlivé jedince. Zkřížená a přechodná rezistence Zkřížená rezistence se u mikroorganizmů vyvíjí na léčiva různých skupin, které ale mají stejný mechanizmus účinku. V případě, kdy bakterie rezistenci získávají a po dlouhodobém přerušení podávání léčiva ji naopak ztrácejí, mluvíme o tzv. přechodné rezistenci mikroorganizmu.
3.1.3. Léčiva inhibující syntézu buněčné stěny Buněčná stěna mikroorganizmů je tvořena peptidoglykanem mureinem. Stavební jednotky (kyselina N-acetylmuramová a N-acetylglukosamin) jsou syntetizovány v cytoplazmě bakteriální buňky a přecházejí přes cytoplazmatickou membránu do buněčné stěny. Pak dochází k tomu, že enzymy autolyziny rozrušují vazby ve struktuře mureinu, aby mohlo dojít k vmezeření nové molekuly mureinu do buněčné stěny. Poté jsou vazby v peptidoglykanu znovu příčně propojeny enzymem transpeptidázou a dalšími enzymy, které se podílejí na síťování mureinu (jsou známy také jako Penicillin binding (vázající) proteins PBPs). Tímto mechanizmem je zajištěn kontinuální růst buněčné stěny, která slouží jako ochranná vrstva mikroorganizmu. Léčiva, která ovlivňují syntézu buněčné stěny, jsou látky vážící se na PBPs a inhibující síťování mureinu transpeptidací. Zablokování tohoto procesu vede k morfologickým změnám a funkčnímu poškození stěny bakteriální buňky. Dále dojde k odblokování autolyzinů, které začnou nekontrolovaně rozrušovat buněčnou stěnu a konečným efektem je pak lýza bakteriální buňky (baktericidní účinek). Tato léčiva působí výhradně na rostoucí bakteriální buňky. Tímto mechanizmem působí tzv. beta-laktamová antibiotika, což jsou peniciliny, cefalosporiny a atypické β-laktamy, a dále heterogenní skupina peptidových antibiotik (např. bacitracin).
35
Strukturní specifitou beta-laktamových antibiotik je přítomnost nestabilního βlaktamového kruhu kondenzovaného s heterocyklem. β-laktamový kruh odpovídá za antibakteriální účinnost těchto léčiv. Při jeho rozštěpení bakteriálním enzymem β-laktamázou (penicilinázou, cefalosporinázou) dochází ke ztrátě účinnosti léčiva. 3.1.3.1. Peniciliny Charakteristika: Peniciliny patří mezi β-laktamová antibiotika a jsou tvořeny β-laktamovým a thiazolidinovým kruhem, tj. kyselinou 6-aminopenicilanovou. Jejich antimikrobní účinnost je dána přítomností β-laktamového kruhu, mají baktericidní efekt. Jako všechny inhibitory tvorby buněčné stěny jsou účinné pouze na rostoucí buňky, proto se nemají kombinovat s bakteriostaticky působícími léčivy. Peniciliny jsou poměrně bezpečná léčiva, protože jejich účinek je specifický pro bakterie (absence cílového místa, tj. buněčné stěny, u savčích buněk). Tím je zaručeno, že nedochází k poškození vyšších teplokrevných ani studenokrevných organizmů. Poprvé byly izolovány z plísně Penicillium notatum, ale jsou produkovány mnoha plísněmi rodů Penicillium, Aspergillus a Cephalosporium. K jejich výrobě je používáno Penicillium chrysogenum, z nějž se získávají volné kyseliny nebo sodné a draselné soli penicilinů. V roce 1928 zjistil Alexander Fleming inhibici růstu a lýzu bakterií rodu Staphylococcus na Petriho miskách kontaminovaných plísní rodu Penicillium, následně prokázal účinek této substance proti G+ bakteriím a nízkou toxicitu léčiva pro zvířata. Chemicky jsou peniciliny citlivé na teplo, světlo, oxidoredukční látky a ionty těžkých kovů. Jednotlivé látky se liší spektrem účinku, rozpustností, odolností vůči β-laktamázám či nízkému pH apod. Mechanizmus účinku: Peniciliny způsobují inhibici syntézy buněčné stěny inhibicí enzymu transpeptidázy, čímž dojde k zablokování procesu transpeptidace, čili včlenění nové molekuly mureinu do struktury buněčné stěny a zesíťování do pevného skeletu bakteriální buňky. Poté dochází v bakterii ke zvyšování intracelulárního osmotického tlaku a k aktivaci autolytických enzymů v buněčné stěně, což nakonec vede bakteriolýze. Mají tedy baktericidní účinek. Spektrum účinku: Peniciliny jsou účinné převážně na G+ bakterie, jejichž buněčná stěna je tvořena až z 50 % peptidoglykany. Buněčná stěna u G- bakterií naproti tomu obsahuje jen velmi malé množství peptidoglykanů, navíc je u nich vrstva mureinu obklopena vnější vrstvou fosfolipidů, která je pravděpodobně příčinou odolnosti G- bakterií vůči mnoha penicilinům. Rezistence bakterií k penicilinům je dána především jejich syntézou enzymů β-laktamáz (penicilináz), který umí rozštěpit β-laktamový kruh antibiotika, čímž dojde ke ztrátě antimikrobního účinku léčiva. Rezistence dále vzniká při neschopnosti penicilinu vázat se na specifická místa na PBPs (Penicillin binding proteins), a může být způsobena i neprostupností vnějšího lipopolysacharidového obalu, kdy léčivo neprochází přes obal k mureinu buněčné stěny. Farmakokinetika: Absorpce Většina penicilinů se řadí mezi slabě kyselé látky a je dobře a rychle absorbována z trávicího traktu. Některé ale vykazují zvýšenou citlivost na nízké pH (např. penicilin G,
36
karboxypeniciliny) a není tedy vhodné je podávat perorálně. Tzv. acidorezistentní peniciliny již perorálně aplikovat lze (např. izoxazolpeniciliny). Je možná preresorbční inaktivace penicilinů v trávicím traktu nejen činností HCl, ale i enzymů střevních bakterií; na biologickou dostupnost má vliv i přítomnost potravy. Distribuce Peniciliny se dobře distribuují do tělesných tekutin a tkání (především do orgánů s rychlou cirkulací krve) a jejich koncentrace ve tkáních je obdobná jako v krevním séru (nižší hladiny se nacházejí v oku, prostatě, kostech a CNS). Peniciliny ale nejsou rozpustné v tucích, proto jen špatně prostupují do buněk. Při běžných dávkách prostupují do mléka a přes placentární bariéru, do pleurální, perikardiální a kloubní tekutiny. Hematoencefalickou bariérou za normálních okolností nepronikají, ovšem při bakteriálních zánětech CNS dojde ke zvýšení její permeability a k přestupu penicilinů do mozku. Metabolizmus Peniciliny se metabolizují velmi málo, asi 90 % penicilinů je vyloučeno v původní podobě, pouze 10 % pak jako deriváty kyseliny 6-aminopenicilanové. Exkrece Kolem 90 % podaných penicilinů je vyloučeno ledvinami (močí), z čehož 10 % je vylučováno pasivní glomerulární filtrací a 90 % aktivní tubulární sekrecí. Při současném podání salicylátů nebo probenecidu, které mají vyšší afinitu k vazebným místům přenašečového systému tubulů ledvin než peniciliny, dochází k sníženému vylučování penicilinů. Některé peniciliny (např. nafcilin, oxacilin) jsou netypicky vylučovány žlučí. Rezidua Po použití penicilinů může docházet k výskytu reziduí v mléku, masu a ledvinách. Problémem je přetrvávání reziduí v mléku až po dobu 90 hodin, takže je nezbytně nutné dodržovat ochranné lhůty. Nežádoucí účinky, toxicita: Pro peniciliny nejsou popisovány téměř žádné přímé nežádoucí účinky u savců, protože jejich účinek je vázán specificky na buněčnou stěnu bakterie. Jediný závažný nepřímý nežádoucí účinek je spojen se štěpením β-laktamového kruhu penicilinázou, kdy vzniká kyselina penicilová, která působí jako silný alergen u mnoha lidí, přičemž alergie se může objevit i u zvířat. V závažných případech se může objevit sérová nemoc, zvýšená teplota, kolaps, kožní změny (kopřivka, angioedém), hemolytická anémie, eosinofilie, leukopenie. U psů byly výjimečně popsány i neurologické problémy (ataxie, třes). Depotní (olejové) přípravky se nesmí podávat intravenózně, jinak hrozí embolie vyvolávající následný šokový syndrom. U morčat, činčil, ptáků, hadů a želv hrozí po podání všech typů a kombinací penicilinů, které účinkují na G+ bakterie, klostridiová kolitida s následným úhynem v důsledku potlačení přirozené střevní mikroflóry, pomnožení Clostridium difficile a produkce bakteriálních toxinů (u těchto druhů zvířat se peniciliny nesmí používat). U přežvýkavců se peniciliny podávají jen parenterálně, perorální podání G+ účinných látek by vedlo k vyhubení bachorové mikroflóry.
37
Ochranné lhůty: Obecně se nedají stanovit, délka ochranné lhůty je závislá na použité látce a soli. Pokud není konkrétní doba ochranné lhůty uvedena u jednotlivých zástupců penicilinů, není v ČR momentálně pro potravinová zvířata registrován žádný přípravek obsahující danou látku. Další informace: Peniciliny patří mezi nejstarší a nejpoužívanější antibiotika, takže se již v dnešní době vyskytuje mnoho penicilin-rezistentních bakterií. Nejčastěji je to plazmidy zprostředkovaná rezistence bakterií na penicilin, kdy jsou plazmidy řídící produkci penicilináz přenášeny navzájem mezi mikroorganizmy. V humánní medicíně je problémem jejich častého používání zvýšená citlivost pacientů vůči nozokomiálním (nemocničním) infekcím, protože peniciliny do určité míry potlačují růst normální střevní mikroflóry a vzniká tak prostor pro růst a množení rezistentních mikroorganizmů (superinfekce). Zástupci: Základní peniciliny Jedná se o přirozené peniciliny, které jsou účinné proti G+ bakteriím, ale neúčinné proti Gbakteriím, protože neprostoupí jejich buněčnou stěnou. Zároveň jsou citlivé k penicilináze a některé i acidolabilní (benzylpenicilin). Jejich stabilita a spektrum účinku jsou tedy poměrně malé. Benzylpenicilin (synonymum Penicilin G, PNC G) Jedná se o první objevené přirozené antibiotikum z plísně Penicillium notatum. Nízké pH v žaludku vede k rozštěpení β-laktamového kruhu, nelze jej tedy podávat perorálně. U přežvýkavců je pH v bachoru zásaditější a nedochází tak k jeho rozkladu, ale jeho aplikace inhibuje činnost bakterií bachorové mikroflóry, takže ani u nich se perorálně nepodává. Vyrábí se často ve formě sodné a draselné soli v inertním oleji, což vede k prolongaci jeho účinku, nebo ve formě derivátů jako prokainPNC G či benzatinPNC G, které slouží jako jeho depotní formy. U morčat, činčil, ptáků, hadů, želv a koní není vhodné podávat prokainPNC, protože jsou tyto druhy citlivé na prokain, a tato kombinace u nich způsobuje kromě nežádoucího útlumu střevní mikroflóry i poruchy CNS a srdeční činnosti. Ochranné lhůty jsou v závislosti na lékové formě a způsobu podání (kratší OL bývají u intramamárních suspenzí) u prokainPNC, který se používá u prasat, skotu a ovcí, 5 - 28 dní pro maso a 60 - 180 hodin pro mléko. Při použití v kombinacích hlavně s benzatinPNC či dihydrostreptomycinem jsou OL pro mléko 60 hodin - 5 dní, pro maso 7 - 338 dní podle přípravku. Fenoxymetylpenicilin (synonymum Penicilin V, PNC V) Tato látka je biosyntetický derivát přirozeného penicilinu G, který již není citlivý na snížené pH, čili jej lze podat perorálně, navíc je rezistentní k penicilináze. U nás je často používán v humánní medicíně, ve veterinární medicíně je registrován pouze pro kura domácího, ochranná lhůta je 2 dny pro maso. Nepoužívat u nosnic, jejichž vejce jsou určena pro lidský konzum.
38
Izoxazolové peniciliny Jedná se o úzkospektrální látky (se spektrem účinku menším než základní PNC), které jsou opět neúčinné proti G- bateriím. Jsou ale odolné vůči penicilinázám a stabilní v kyselém pH. Přestože jsou tyto látky samy k penicilinázám rezistentní, bohužel fungují jako silné induktory tvorby bakteriálních penicilináz, což vede u mikrobů původně vnímavých k rychlému rozvoji rezistence na peniciliny, které vůči penicilináze rezistentní nejsou, a rozšiřuje se tak spektrum látek, na které daný mikroorganizmus nereaguje. Oxacilin, kloxacilin, dikloxacilin, floxacilin, nafcilin Tyto látky přestupují přes placentární bariéru a do mléčné žlázy, proto se obvykle podávají při stafylokokových mastitidách u krav. Mohou způsobit poškození jater. V ČR je pro intramamární podání u skotu registrován nafcilin, u nějž jsou ochranné lhůty7 - 35 dní pro maso a 108 hodin pro mléko; dále kombinace s kloxacilinem s ochrannými lhůtami 7 - 28 dní pro maso a 60 - 96 hodin pro mléko a kombinace s dikloxacilinem s ochrannou lhůtou 2 dny pro maso a 48 hodin pro mléko. Meticilin Tato látka se již v ČR ve veterinární ani humánní medicíně nepoužívá, a slouží výhradně k in vitro rozlišení citlivých a necitlivých stafylokoků (MRSA, tj. meticilin-rezistentní St. aureus), které jsou epidemiologicky velice sledovanou skupinou bakterií se získanou rezistencí.
Aminopeniciliny Jedná se o širokospektrální látky účinné proti G+ bakteriím (i když méně než přirozené peniciliny) i proti některým G- bakteriím. Z důvodu, že ničí přirozenou střevní mikroflóru, nesmí být v jakékoliv kombinaci podány malým hlodavcům a králíkům (klostridiová kolitida) a perorálně ani přežvýkavcům. Jsou odolné vůči nízkému pH, ale jsou citlivé k penicilinázám, proto se kombinují s inhibitory penicilináz, aby se posílila jejich stabilita a rozšířilo spektrum účinku. Inhibitory penicilinázy (např. kyselina klavulanová, sulbaktam, tazobaktam) obsahují β-laktamový kruh, který je mikrobními penicilinázami štěpen přednostně. V podstatě ireverzibilní vazba βlaktamového kruhu inhibitoru s penicilinázou vede k inhibici enzymu, přičemž β-laktamový kruh samotných aminopenicilinů je takto před rozštěpením penicilinázou ochráněn. Kombinované léčivo je označováno předponou „ko-“ (ko-amoxicilin, ko-ampicilin). Ampicilin Hůře se absorbuje po perorální aplikaci, podává se spíše parenterálně (samotný) nebo intramamárně (v kombinaci s kloxacilinem nebo dikloxacilinem). V ČR je u potravinových zvířat schválen pro skot, ochranná lhůta je dle přípravku pro maso skotu 2 - 28 dní, pro mléko 24 - 96 hodin, a dále pro prasata a ovce, přičemž některé léčivé přípravky mají OL pro mléko ovcí a některá obsahují varování, že nesmí být použity u ovcí s produkcí mléka pro výživu člověka, nicméně tato látka má MRL pro mléko všech adekvátních potravinových zvířat a léčivo lze použít podle zásad kaskády. Pro maso prasat a ovcí je ochranná lhůta 18 dní.
39
Amoxicilin Oproti ampicilinu se lépe absorbuje po perorálním podání. Často se používá v kombinaci s kyselinou klavulanovou. Je registrován pro prasata, ochranná lhůta pro maso prasat je 1 - 50 dní. Dále se používá u skotu s ochrannými lhůtami 2 - 88 dní pro maso skotu či telat a 72 - 96 hodin pro mléko, u ovcí s ochrannou lhůtou pro maso 21 dní a pro mléko 120 hodin, a u brojlerů a krůt v perorálních lékových formách s ochrannou lhůtou 1 - 3 dny pro jejich maso. Karboxypeniciliny Tyto látky mají širší spektrum než aminopeniciliny, opět jsou citlivé k penicilináze, ale také k nízkému pH. Existuje zkřížená rezistence mezi jednotlivými antibiotiky skupiny karboxypenicilinů. Karbenicilin, tikarcilin Jsou používány poměrně málo, mají více nežádoucích účinků, jako jsou alergie, poruchy krvetvorby, krvácivost, průjmy, poškození ledvin.
Acylaminopeniciliny (acylureidopeniciliny) Jedná se o širokospektrální látky s účinkem hlavně proti některým G- bakteriím, jsou citlivé k penicilináze i k nízkému pH. Piperacilin, mezlocilin, azlocilin Stejně jako karboxypeniciliny jsou používány poměrně málo a také mají dost nežádoucích účinků. Amidinopeniciliny Jedná se o látky s účinností proti některým G- bakteriím. Mecilinam (synonymum je amdinocilin) Z trávicího traktu se nevstřebává a používá se specificky na střevní infekce vyvolané bateriemi produkujícími enterotoxiny.
3.1.3.2. Cefalosporiny Charakteristika: Cefalosporiny patří mezi β-laktamová antibiotika tvořená β-laktamovým a dihydrothiazinovým kruhem, tj. kyselinou 7-aminocefalosporanovou. Při rozštěpení βlaktamového kruhu bakteriálními β-laktamázami (cefalosporinázami) dochází ke ztrátě jejich antimikrobního účinku. Cefalosporiny jsou ale přirozeně odolné vůči kyselému pH. Stejně jako peniciliny mají v důsledku svého mechanizmu účinku efekt pouze na rostoucí buňky, a je nevhodné je kombinovat s bakteriostaticky působícími léčivy. Dále jsou také poměrně bezpečné, protože i cefalosporiny účinkují specificky pouze na bakteriální buňku (přítomnost buněčné stěny), a savčí buňky postiženy nejsou, protože nemají buněčnou stěnu, tj. cílové místo účinku antibiotika.
40
Cefalosporiny byly původně objeveny jako produkty plísně Cephalosporium acremonium, ale v dnešní době se již obvykle používají syntetická léčiva odvozená od základních cefalosporinů. Cefalosporiny by neměly být používány jako rutinní antibiotika, protože jsou silným induktorem tvorby β-laktamáz a tím vedou ke vzniku rezistence mikroorganizmů. Podávají se hlavně při necitlivosti infekčního agens na peniciliny. Bohužel ale existuje i zkřížená rezistence bakterií mezi cefalosporiny a peniciliny. Ve veterinárním lékařství se uplatňují hlavně při individuálním podání zvířatům (např. mastitidy, profylaxe před chirurgickými zákroky). Použití ve veterinární oblasti je limitováno i jejich poměrně vysokou cenou. U cefalosporinů dnes rozlišujeme čtyři generace biosyntetických cefalosporinů, u nichž postupně stoupá účinnost proti G- bakteriím, a do určité míry klesá účinnost proti G+ bakteriím. Mechanizmus účinku: Stejně jako u penicilinů je mechanizmem účinku cefalosporinů inhibice syntézy buněčné stěny vazbou na PBPs (Penicillin binding proteins) a následná inhibice transpeptidačních reakcí (detaily viz podkapitola 3.1.3.1.). Cefalosporiny tak znemožní formaci a růst buněčné stěny a výsledkem je zahájení autolytických procesů v buněčné stěně bakterie, léze v buněčné stěně a následná bakteriolýza. Tento mechanizmus účinku je baktericidní. Spektrum účinku: Cefalosporiny se řadí mezi širokospektrální antibiotika, mají obecně širší antimikrobní spektrum než peniciliny. Jsou do určité míry přirozeně odolné vůči β-laktamázám G+ bakterií a kromě první generace látek i proti β-laktamázám G- bakterií. Bohužel nejsou účinné na MRSA (meticilin-rezistentní S. aureus). Rezistence bakterií je dána štěpením β-laktamového kruhu určitými typy β-laktamáz rezistentních bakterií, nedostatkem specifických vazebných míst na PBPs umístěných v cytoplazmatické membráně bakterie, u G- bakterií pak může být důvodem rezistence neprostupnost vnějšího lipopolysacharidového obalu pro cefalosporiny. Farmakokinetika: Absorpce Cefalosporiny jsou do určité míry nestabilní po perorálním podání a relativně málo se absorbují trávicím traktem, proto se mnoho z nich aplikuje pouze parenterálně nebo lokálně. Distribuce Dobře se rozpouštějí ve vodě, jejich vazba na plasmatické proteiny je značně variabilní. Cefalosporiny se dobře distribuují do většiny tkání a tekutin (ledviny, plíce, kosti, žlučové cesty, prostup placentární bariérou, do mléka), ale neprostupují do buněk. Jejich prostup přes hematoencefalickou bariéru do CNS lze očekávat pouze při zánětech, a to hlavně u 3. a 4. generace cefalosporinů. Biotransformace Některé cefalosporiny v těle savců metabolizovány nejsou, některé cefalosporiny jsou v játrech aktivně deacetylovány. Exkrece Většina cefalosporinů je vylučována renální tubulární sekrecí, menší část glomerulární filtrací. Některé cefalosporiny jsou eliminovány žlučí. 41
Nežádoucí účinky, toxicita: Cefalosporiny mají více nežádoucích účinků než peniciliny, některé ale mají společné, např. možný vznik alergie s projevy leukopenie, trombocytopenie, kopřivky. Ve výjimečných případech je možná horečka, hemolytická anémie, deprese kostní dřeně či život ohrožující anafylaktický šok. U pacientů s anafylaktickou reakcí po penicilinu hrozí hypersenzitivita a cefalosporiny jsou u nich kontraindikovány. Cefalosporiny jsou také nefrotoxické, po vysokých dávkách cefalosporinů byla popsána nekróza ledvinných tubulů, proto se nesmí kombinovat s dalšími nefrotoxickými antibiotiky, např. s aminoglykosidy. U cefalosporinů hrozí eliminace přirozené střevní mikroflóry a superinfekce - u lidí a monogastrů nebezpečí pseudomembranózní enterokolitidy, u býložravců potlačení bachorové mikroflóry. U lidí je významná jejich inhibice enzymu aldehyddehydrogenázy a následná nesnášenlivost alkoholu, po požití etanolu vznikají velmi nepříjemné nežádoucí účinky z hromadění acetaldehydu v organizmu (tzv. disulfiramová reakce). Po intravenózním podání může nastat tromboflebitida. Ochranné lhůty: Rozsah ochranných lhůt je veliký, záleží na generaci cefalosporinů, konkrétní látce i způsobu podání 1. generace: poživatelné tkáně 2 - 6 dní, mléko 0 - 4 dny 2. generace: poživatelné tkáně 1 den, mléko 60 hodin 3. generace: poživatelné tkáně 2 – 8 dní, mléko 3 dny 4. generace: poživatelné tkáně 2 - 21 dnů, mléko 5 - 51 dnů Cefalosporiny nejsou určeny k podání ovcím s mléčnou produkcí a koním s masnou produkcí určenou pro lidský konzum. Zástupci: Podle období vzniku, farmakokinetických vlastností, antimikrobního spektra, resp. podle odolnosti antibiotik vůči β-laktamáze bakterií se rozlišují 4 generace cefalosporinů. 1. generace cefalosporinů Tato generace má účinnost proti G+ kokům a je odolná vůči β-laktamáze G+ koků, ale je citlivá k β-laktamáze G- bakterií, takže na G- bakterie účinkuje pouze velice omezeně na vybrané druhy. Tyto látky jsou obecně málo toxické. Podávají se buď perorálně, parenterálně nebo intramamárně. Ve veterinární praxi jsou registrovány cefalexin, který se aplikuje všemi výše uvedenými způsoby, cefacetril a cefapirin v intramamárních přípravcích a cefadroxil v perorální lékové formě. 2. generace cefalosporinů Tyto látky mají širší spektrum na G- a anaerobní bakterie než 1. generace. Ve veterinární medicíně jsou používány zřídka, v ČR momentálně není pro zvířata registrován žádný přípravek obsahující jejich zástupce. 3. generace cefalosporinů Je méně účinná proti G+ bakteriím, ale nadále se u těchto látek zvyšuje a rozšiřuje účinnost proti G- bakteriím. Zástupci této generace jsou poměrně hodně rezistentní vůči β-laktamázám a lépe pronikají do CNS. Protože u nich existuje z důvodu indukce širokospektrých β-
42
laktamáz nebezpečí nárůstu rezistence, slouží pouze jako rezervní antibiotika, jejichž použití je vázáno na souhlas místních antibiotických středisek. Cefoperazon se ve veterinární praxi podává intramamárně, ceftiofur a cefovecin se aplikují pouze parenterálně. 4. generace cefalosporinů Tyto látky jsou silně účinné proti G+ i G- bakteriím, rezistentní vůči β-laktamáze a pronikají do mozkomíšního moku. Stejně jako třetí generace slouží pouze jako rezervní antibiotika. Ve veterinární medicíně se používají cefchinom a cefalonium, které se podávají intramamárně. 3.1.3.3. Atypické β-laktamy Charakteristika: Atypické β-laktamy jsou relativně nová skupina léčiv, jedná se o deriváty penicilinů a cefalosporinů. Mechanizmus účinku: Stejně jako látky, od kterých jsou odvozeny, mají baktericidní účinek v důsledku inhibice syntézy buněčné stěny mikroorganizmů způsobené zablokovaným síťováním mureinu. Spektrum účinku: Jedná se o širokospektrální antibiotika, která se používají pouze jako rezervní látky a jejichž použití je vázáno na souhlas antibiotických středisek. Zástupci: Karbapenemy Jsou to deriváty penicilinů (např. imipenem, meropenem, ertapenem, doripenem), u nichž je síra v thiazolidinovém kruhu nahrazena uhlíkem. Aplikují se zásadně parenterálně. Mají extrémně široké spektrum účinku (působí proti většině G+, G- i anaerobních bakterií) a používají se jen jako rezervní antibiotika na sepse a další život ohrožující infekce. Momentálně nejsou registrované žádné přípravky určené pro veterinární použití. Monobaktamy Jsou to monocyklické β-laktamy, přičemž základní chemickou strukturou je pouze samotný β-laktamový kruh. Působí na G- bakterie, ale nepůsobí na G+ a anaerobní bakterie. Jsou odolné vůči většině β-laktamáz. Patří mezi ně aztreonam, který v humánní medicíně slouží pouze jako rezervní antibiotikum pro pacienty s cystickou fibrózou. V ČR nyní není registrován žádný veterinární přípravek s obsahem monobaktamů. 3.1.3.4. Další inhibitory syntézy buněčné stěny Charakteristika: Jedná se o látky se zcela odlišnou chemickou strukturou od β-laktamů, jsou to tzv. peptidová antibiotika. Patří mezi vysoce toxické látky, které jsou určeny pouze pro lokální aplikaci. 43
Mechanizmus účinku: Mechanizmem účinku je u peptidů inhibice transportu peptidoglykanu mureinu do buněčné stěny přes buněčnou membránu, která je zajištěna tím, že antibiotikum reaguje s membránovými fosfolipidy, tj. s nosiči zajišťujícími transport mureinu přes membránu. U glykopeptidů dochází k tomu, že se antibiotika váží na mureinové konce a brání tak přidávání nových stavebních molekul do buněčné stěny. Výsledkem je baktericidní účinek těchto látek. Spektrum účinku: Peptidová a glykopeptidová antibiotika účinkují především proti G+ bakteriím, bacitracin částečně i na G- bakterie. U glykopeptidů je rezistence popisována jen velmi zřídka. Zástupci: Bacitracin Patří mezi peptidy. Protože se z trávicího traktu nevstřebává, lze jej použít lokálně na kožní, ušní a oční infekce či k lokální léčbě střevních infekcí. Ve veterinární medicíně je registrován k použití na enterokolitidy u králíků, ochranná lhůta pro jejich maso jsou 2 dny. Dále se používá v kombinaci s tetracykliny a aminoglykosidy intramamárně u skotu, zde je ochranná lhůta 21 dní pro maso a 10 dojení pro mléko. Bacitracin je silně nefrotoxický, proto se neaplikuje systémově. Vankomycin, teikoplanin Patří mezi glykopeptidy. Tyto látky se stejně jako bacitracin z trávicího ústrojí nevstřebávají. Při intravenózní aplikaci slouží jako rezervní látky k terapii těžkých G+ infekcí. Vankomycin je mírně nefrotoxický a ototoxický. Dále je silně lokálně dráždivý a z tkání uvolňuje histamin. Teikoplanin je také nefrotoxický a ototoxický, ale méně než vankomycin. Pro veterinární použití momentálně není registrován žádný přípravek s obsahem glykopeptidů.
3.1.4. Léčiva způsobující inhibici funkce buněčné membrány Buněčná membrána funguje jako selektivní permeabilní bariéra, která ovlivňuje složení vnitřního prostředí buňky. Při poškození její funkce dochází ke zvýšení její propustnosti, ztrátě endogenních nízkomolekulárních látek a tím k narušení iontové rovnováhy buňky. Účinek takto působících léčiv je baktericidní.
3.1.4.1. Polypeptidy Charakteristika: Tato antibiotika mají vysokou akutní toxicitu po orálním podání (působí i na cytoplazmatickou membránu hostitele), proto jsou určena pouze pro lokální aplikaci. Mechanizmus účinku: Mechanizmem účinku je zvýšení permeability cytoplazmatické membrány bakterií, protože polypeptidy fungují jako kationtové detergenty (tenzidy), které snižují povrchové napětí membrány účinkem na fosfátové skupiny membránových fosfolipidů. Tím dojde k narušení homeostázy bakteriální buňky, protože ionty a molekuly mohou unikat z cytoplazmy
44
do mezibuněčného prostoru, tekutiny naopak mohou snadněji prostupovat do buňky, může dojít až k ruptuře membrány bakterie. Tato antibiotika mají baktericidní účinek. Zástupci: Polymyxin B Je to bazický polypeptid, který má účinnost proti G- bakteriím. Tato látka se nevstřebává z trávicího traktu, proto ji lze využít pro sterilizaci střeva: Dále ji lze použít při těžkých infekcích (sepsích), ale to pouze parenterálně a s rizikem závažných nežádoucích účinků, protože polymyxin B je nefrotoxický a neurotoxický (popsána letargie, apatie i úhyn léčeného zvířete). Nejčastěji je používán lokálně na infekce očí, uší, vaginální infekce atd. Ve veterinární praxi je registrován k lokálnímu použití v terapii infekcí ucha. Polymyxin E (synonymum je kolistin) Je to cyklický polypeptid, který má účinky podobné polymyxinu B, je také vysoce účinný proti G- bakteriím. Ve veterinární medicíně je používán více než polymyxin B, protože je o něco méně toxický, ale i on má mnoho závažných nežádoucích účinků. Snižuje váhové přírůstky, po systémové aplikaci působí nefrotoxicky a neurotoxicky a vyvolává neuromuskulární blokace. Nyní se v ČR používá k léčbě komplikovaných střevních infekcí u prasat, telat, hříbat, kura domácího, krůt a králíků. U malých zvířat pak k léčbě ušních infekcí. V humánní medicíně se pak používá jako rezervní inhalační antibiotikum pro pacienty s cystickou fibrózou. Ochranné lhůty pro kolistin jsou 2 - 21 dní pro maso telat a selat, 1 - 12 dní pro maso prasat, 1 - 10 dní pro maso brojlerů a krůt, 2 dny pro maso králíků. U většiny přípravků je uváděno, že se nesmí používat u nosnic, jejichž vejce jsou určena k výživě člověka. Tiostrepton Používá se pouze k topické aplikaci u malých zvířat.
3.1.5. Léčiva inhibující bakteriální proteosyntézu Proteosyntéza je proces, při kterém se překládá genetická informace z mRNA do peptidového řetězce. Inhibice syntézy bílkovin probíhá několika specifickými mechanizmy na různých místech obou podjednotek ribozomu. Účinek léčiv inhibujících proteosyntézu je bakteriostatický, pouze aminoglykosidy účinkují baktericidně.
3.1.5.1. Aminoglykosidy Charakteristika: Aminoglykosidy jsou polární bazické látky, které jsou poměrně hodně toxické. Jejich účinek je inhibován nízkým pH, přítomností hnisu, nekrotické tkáně, dvojmocných kationtů a nedostatkem kyslíku. Na druhé straně vykazují výrazný post-antibiotický efekt, který se využívá při dávkování těchto léčiv tak, aby se minimalizovala jejich toxicita. Mnoho látek z této skupiny má tzv. indikační omezení, což znamená, že podání je možné podle zásad antibiotické politiky až po provedení testu citlivosti mikroorganizmů a po konzultaci s antibiotickým střediskem.
45
Mechanizmus účinku: Aminoglykosidy pronikají do bakterií částečně pasivní difuzí, z větší části ale aktivním transportem závislým na kyslíku. Mechanizmem účinku je zásah do syntézy bílkovin. Ireverzibilně se váží na 30S podjednotku ribozomu a ovlivňují čtení mRNA. Umožňují tak navázání falešných komplexů aminoacyl-tRNA na mRNA, což vede ke špatnému zapojování aminokyselin do řetězce bílkoviny s následnou tvorbou tzv. nesmyslných proteinů („nonsense proteins“). Tento jev se uplatňuje, pokud je v organizmu nižší koncentrace antibiotika a proteosyntéza do určité míry probíhá. Tzv. nesmyslné proteiny nejsou funkční, a pokud jsou v buňce tyto látky přítomny ve vyšší koncentraci, mohou fungovat i jako spouštěče smrti buňky (např. pokud jsou chybné proteiny zabudovány do buněčné membrány, zvyšuje se její permeabilita apod.). Dále aminoglykosidy ovlivňují elongaci proteinových řetězců, translaci aj. Při vyšších dávkách dochází k úplné inhibici syntézy proteinů, proteosyntéza není ani zahájena, protože aminoglykosidy zablokují tvorbu iniciačního komplexu nutného k proteosyntéze. Aminoglykosidy taktéž zasahují do funkce oxidativních enzymů, čímž mohou usmrcovat i bakterie v klidové fázi. Působí tedy na rostoucí bakterie i na bakterie v klidovém stádiu, a mají baktericidní účinek. Spektrum účinku: Mezi aminoglykosidy patří látky s užším i širším spektrem účinku. Účinné jsou především proti aerobním G- bakteriím, proti některým G+ bakteriím a částečně proti mykobakteriím. Přirozeně rezistentní jsou všechny anaerobní bakterie (při anaerobním prostředí je nedostatek kyslíku nutného pro transport antibiotika do buňky bakterie). Získaná rezistence je obvykle kódována plazmidy, které v sobě nesou informaci k tvorbě enzymů chemicky modifikujících antibiotikum. Léčivo se pak na RNA váže jen slabě a je z buňky rychle vyloučeno. Farmakokinetika: Absorpce Aminoglykosidy ze z trávicího traktu v podstatě nevstřebávají, výjimkou je situace při porušené střevní stěně při zánětech. Vstřebávají se ale z dělohy a mléčné žlázy při intrauterinním, resp. intramamárním podání. Distribuce Při parenterálním podání se aminoglykosidy distribuují v extracelulární tekutině, prostupují do pleurální, peritoneální, perikardiální a synoviální tekutiny, do žluče a bronchiálního sekretu, prostupují i přes placentární bariéru a do mléka. Protože jsou poměrně polární, neprostupují do buněk, ani do oka nebo mozkomíšního moku. Metabolizace Aminoglykosidy se v těle nemetabolizují. Exkrece Po perorální aplikaci jsou vyloučeny ve výkalech, po parenterální aplikaci jsou velice pomalu v nezměněné podobě vyloučeny glomerulární filtrací. Nežádoucí účinky, toxicita: U všech aminoglykosidů se projevuje nefrotoxicita a ototoxicita. Aminoglykosidy se kumulují v tubulech ledvin, nefrotoxicita je pak pravděpodobně způsobena poškozením fosfolipidového metabolismu renálních buněk, kdy dochází 46
k poškození lyzozomů a vyplavení enzymů do cytoplazmy. Zde tyto enzymy poškodí další organely. Nefrotoxicita je často alespoň částečně reverzibilní. Dále se aminoglykosidy kumulují v endolymfě vnitřního ucha a ototoxicita se může projevit jak na kvalitě slyšení (hlavně problém s vyššími tóny, později úplná hluchota u neomycinu, kanamycinu, amikacinu, tobramycinu), tak na vestibulárním aparátu (závratě u streptomycinu, gentamicinu, tobramycinu). Ototoxicita se může projevit i několik dní po ukončení terapie, protože aminoglykosidy jsou z vnitřního ucha eliminovány extrémně pomalu. Poškození sluchu je v mnoha případech ireverzibilní, nejvíce jsou k němu náchylné kočky. Ke snížení toxicity aminoglykosidů se využívá jejich postantibiotický efekt. Podává se obvykle jen 1x denně větší množství antibiotika, pak je sice v organismu několik hodin hladina menší než potřebná MIC (minimální inhibiční koncentrace), ale postantibiotický efekt přesto neumožní bakteriím další růst a rozmnožování. To, že je vysoká hladina aminoglykosidů v organismu jen krátkou dobu, a pak následuje delší fáze poměrně nízké koncentrace aminoglykosidů, významně sníží riziko poškození sluchu a ledvin. Mezi vzácné nežádoucí účinky aminoglykosidů patří neurologické poruchy související s inhibicí uvolňování acetylcholinu, kdy vzniká nervosvalová blokáda (tzv. „kurare-like“ efekt). Aminoglykosidy přestupují placentární bariéru, proto se nesmí podávat březím zvířatům, u nichž hrozí poškození plodu. Jsou kontraindikovány i králíkům, pro něž jsou vysoce toxické. Další informace: Aminoglykosidy se nesmí kombinovat s kličkovými diuretiky (furosemid) a cefalosporiny, protože dochází k zesílení nefrotoxického působení. Dále se nesmí kombinovat s myorelaxanciemi, protože by došlo k posílení inhibice uvolňování acetylcholinu a k zesílení svalové blokády. Aminoglykosidům podobná jsou aminocyklitolová antibiotika (spektinomycin). Zástupci: Aminoglykosidy 1. generace Streptomycin Je to antibiotikum s užším spektrem účinku, v dnešní době je na něj u některých bakterií prokázána rezistence chromozomálního typu. Ta vzniká rychle, často už během léčby, někdy dokonce dochází k případům, že se streptomycin stane pro bakterie, které měl původně eradikovat, nezbytným růstovým faktorem. Dále na něj existuje i rezistence plazmidového typu. Streptomycin se z trávicího traktu nevstřebává, podává se intramuskulárně, perorálně nebo intramamárně. Intravenózní podání je kontraindikováno, protože se při něm častěji vyskytují toxické projevy. Tato látka je ve veterinární medicíně používána intramamárně u dojnic. Ochranná lhůta je u nich 7 dní pro maso a 108 hodin pro mléko. Ve formě prášku k lokální terapii střevních infekcí je registrována pro koně, hříbata, telata a psy, přičemž ochranná lhůta je 15 dní pro maso telat a přípravek se nesmí podávat koním určeným k produkci masa. Dihydrostreptomycin Je to polosyntetický derivát, který vzniká redukcí streptomycinu. Jeho použití je podobné jako u streptomycinu.
47
Dihydrostreptomycin se používá poměrně často, hlavně v kombinacích s jinými antibiotiky, a to přesto, že je mnohem více ototoxický než streptomycin. Tato látka je v intramamárních nebo intramuskulárních přípravcích registrována pro skot, koně, ovce, kozy, prasata, psy, kočky a kožešinová zvířata. Ochranné lhůty jsou obecně pro maso 4 - 338 dní, pro mléko 3 - 5 dní. Nesmí se používat u ovcí, které produkují mléko pro lidskou spotřebu, a u koní chovaných k produkci masa. Neomycin Jeho účinek, na rozdíl od mnoha dalších aminoglykosidů, není příliš ovlivněn hnisem, mikrobiálními enzymy apod. Naopak, rezistence na něj se vyvíjí rychle, hlavně při lokální aplikaci, a existuje zkřížená rezistence bakterií i na gentamicin, kanamycin a tobramycin. Tato látka se špatně vstřebává z trávicího traktu a používá se hlavně lokálně na infekce ve střevech, při intramamárních nebo kožních infekcích. Neomycin má z aminoglykosidů nejvyšší nefrotoxicitu a ototoxicitu, proto se pro systémové aplikace ve veterinární medicíně již nepoužívá. Je registrován pro psy a kočky, a to v kožních a ušních přípravcích či k lokální léčbě enteritid, pro skot v intramamárních a intrauterinních přípravcích. Ochranná lhůta pro maso skotu je 3 - 28 dní, pro mléko 3 - 5 dní. Framycetin Používá se na G- a některé G+ bakterie. Registrován je pouze v intramamárních přípravcích pro nelaktující skot, ochranná lhůta pro maso je 10 dní. Aminoglykosidy 2. generace Kanamycin Tato látka působí dobře na široké spektrum G- bakterií. Kromě účinků na proteosyntézu bakterií rovněž narušuje permeabilitu jejich buněčných membrán. Rychle na něj vzniká rezistence. Kanamycin se špatně vstřebává z trávicího traktu, podává se hlavně lokálně na mastitidy u skotu. Kanamycin není antibiotikem první volby, slouží jako záložní látka s indikačním omezením. Ochranná lhůta pro maso skotu je 10 dní, pro mléko 5 dní. Gentamicin Gentamicin působí na mnoho G- bakterií, ale i na G+ bakterii Staphylococcus aureus. Rezistence na něj vzniká poměrně pomalu. Gentamicin se nevstřebává z trávicího traktu, proto se podává pouze lokálně nebo intramuskulárně. Opět je to látka, která neslouží jako lék první volby, ale jako záloha, čili má indikační omezení. Jako ostatní aminoglykosidy je oto- a nefrotoxický, a navíc se nesmí kombinovat s mnoha dalšími léčivy. Registrován je v přípravcích pro telata, hříbata a selata do měsíce věku i dospělý skot a prasata. Ochranné lhůty jsou 49 dní pro maso telat a selat, 75 dní pro maso prasat, 45 dní pro maso skotu a 3 dny pro mléko. Dále se používá pro psy a kočky v ušních a očních přípravcích. Tobramycin Je to látka, která je registrována v humánní medicíně, a někdy se používá i ve veterinárním lékařství pro malá zvířata. Pro potravinová zvířata tedy není určen.
48
Jeho vlastnosti a spektrum účinku je podobné jako u gentamicinu, ale má mírně nižší nefrotoxické a ototoxické působení než gentamicin. Používá se lokálně v oftalmologii a k inhalační terapii infekcí respiračního traktu u pacientů s cystickou fibrózou. Aminoglykosidy 3. generace Amikacin Amikacin je derivátem kanamycinu, ale s účinkem podobným gentamicinu. Obvykle je účinný na ty bakterie, které jsou na ostatní aminoglykosidy rezistentní. Slouží tedy pouze jako záložní antibiotikum, a to i z důvodu, že je poměrně drahý. V ČR není registrován žádný přípravek s amikacinem pro veterinární použití. Aminocyklitolová antibiotika Spektinomycin Má široké spektrum působení, ale jeho účinek je poměrně slabý, v netoxických dávkách působí pouze bakteriostaticky. Také na něj snadno vzniká rezistence. Používá se tedy v kombinacích, nejčastěji s linkomycinem. Mechanismus účinku je podobný jako u aminoglykosidů, blokuje elongaci proteinového řetězce. Ototoxicita a nefrotoxicita spektinomycinu je jen mírná. Je registrován pro telata, skot, prasata, ovce, kozy, drůbež, psy a kočky. Ochranné lhůty jsou pro maso uvedených zvířat 3 - 21 dní, pro mléko skotu 48 hodin. Přípravky se nesmí používat u ovcí s produkcí mléka určenou pro lidský konzum a u nosnic.
3.1.5.2. Tetracykliny Charakteristika: Tyto látky jsou používány již od roku 1948, a před nástupem rezistence měly jedno z nejširších použití v terapii infekcí. Bohužel, dnes je již na ně prokázána velmi vysoká rezistence především u G- bakterií. Po chemické stránce jsou tetracykliny amfoterní látky, které tvoří cheláty s polyvalentními kationty. Pro svou příznivou farmakokinetiku a nízkou cenu se stále hojně používají u skotu a prasat i přesto, že je zde velké riziko neúspěšné terapie v důsledku silně rozšířené rezistence mikroorganizmů na tato antibiotika a v důsledku nízké biologické dostupnosti základních tetracyklinů po perorálním podání u prasat. Podobnými látkami se stejným mechanizmem účinku, ale sníženým rizikem rezistence, jsou pak glycylcykliny, jejichž zástupce tigecyklin je rezervním antibiotikem v humánní medicíně. Mechanizmus účinku: Tetracykliny vstupují do mikrobiální buňky aktivním transportem, který je zodpovědný za koncentrování těchto antibiotik v buňce. Mechanizmem účinku těchto antibiotik je inhibice proteosyntézy. V mikroorganizmu se reverzibilně váží na 30S podjednotky ribozomů a blokují vazbu aminoacyl-tRNA na akceptorové místo mRNA na ribozomech podle principu komplementarity. Tím dochází k zástavě prodlužování řetězce bílkoviny. Tetracykliny jsou účinné hlavně na rychle rostoucí mikroorganizmy, a mají pouze bakteriostatický účinek. 49
Spektrum účinku: Původně patří tetracykliny mezi širokospektrá antibiotika, ale dnes jsou účinné již jen na vybrané G+ a G- bakterie a některé intracelulární G- bakterie. Zajímavý je jejich účinek na protozoa (améby, toxoplazma aj.), ricketsie a chlamydie. Použití tetracyklinů je v dnešní době limitováno častou rezistencí, která je kódována plazmidy. Dochází ke sníženému transportu tetracyklinů do buňky a jejich zvýšenému vylučování z buňky. Rezistence je komplexní pro všechny tetracykliny a může být zkřížená i s aminoglykosidy, sulfonamidy a chloramfenikolem. Tetracykliny vykazují významný postantibiotický efekt. Farmakokinetika: Absorpce Tetracykliny jsou (s výjimkou chlortetracyklinu) dobře absorbovány z trávicího traktu, ale rychlost a úplnost absorpce je závislá na náplni žaludku. Obsah kationtů (Ca2+, Mg2+, Fe2+) v potravě totiž vede k tvorbě chelátů mezi iontem a antibiotikem, a léčivo pak není vstřebatelné, resp. dostupné pro účinek. Proto je nutno tato antibiotika podávat s odstupem více než 2 hodin od krmiv s vyšším obsahem iontů. Distribuce Tetracykliny prostupují přes placentu, ale obvykle ne do mozkomíšního moku. Kumulují se v mléce a v rostoucích kostech a zubech (komplexy s Ca2+), což je příčinou jejich toxicity pro rostoucí organizmy a březí zvířata. Metabolizace Tetracykliny se v těle metabolizují jen málo, většinou však v nezměněné podobě procházejí enterohepatálním oběhem. Exkrece Tyto látky se vylučují žlučí (výkaly) i močí. Nežádoucí účinky, toxicita: Jak již bylo napsáno u distribuce, tyto látky se ukládají v osifikujících se kostech a ve vyvíjejících se zubech, což vede k jejich nažloutlému zabarvení a hlavně ke snížení jejich pevnosti. Z toho vyplývá kontraindikace podání březím zvířatům a většině mláďat. Tetracykliny při intramuskulárním podání lokálně dráždí a vedou až k nekrózám, při intravenózní aplikaci mohou dokonce způsobit kolaps oběhového systému a srdce (pravděpodobně důsledek vyvázání vápníku v krvi do neúčinných chelátů, citliví jsou na to hlavně koně a skot). Jako širokospektrá antibiotika také tlumí fyziologickou mikroflóru v trávicím traktu, hlavně ve slepém střevu a mohou vyvolat krvácivé kolitidy. U přežvýkavců ničí mikroflóru v bachoru, což vede k dysmikrobiím, proto jsou tetracykliny v perorální podobě kontraindikovány pro koně a dospělé přežvýkavce. V důsledku eliminace přirozené mikroflóry hrozí také riziko superinfekce. Kromě toho inhibují účinky střevních a pankreatických enzymů. Základní tetracykliny jsou mírně nefrotoxické a všechny tetracykliny jsou nestabilní po ozáření UV světlem, proto může po jejich aplikaci u málo pigmentovaných jedinců docházet na kůži k projevům fototoxicity.
50
Zástupci: Tetracykliny základní Chlortetracyklin Tato látka má kromě bakterií účinek i na některá protozoa. Podává se perorálně, intrauterinně a lokálně. Registrován je pro prasata, skot, ovce, kozy, telata, drůbež, koně, kočky, psy. Pro chlortetracyklin je určena ochranná lhůta pro maso prasat 6 - 15 dní, pro maso telat 30 – 35 dní, pro maso skotu 10 dní, pro mléko skotu 4 dny, pro maso drůbeže 2 - 7 dní. Při kožním podání je bez ochranných lhůt. U většiny přípravků je uvedena kontraindikace nosnicím, někde je ochranná lhůta na vejce 2 - 7 dní. Oxytetracyklin Oxytetracyklin je podobný chlortetracyklinu, také se používá ve stejných indikacích. Po lokální a injekční aplikaci je z tetracyklinů nejlépe snášen. Je registrován v přípravcích pro skot, ovce, kozy, buvoly, prasata, telata, hříbata, koně, drůbež, psy, kočky, ryby. Oxytetracyklin má ochranné lhůty pro mléko skotu 2 - 15 dní, pro maso skotu 6 - 42 dní, pro maso telat 5 - 21 dní, pro maso prasat 5 - 32 dní, pro maso ovcí 5 - 28 dní, pro maso koz a buvolů 42 dní, pro maso drůbeže 5 - 35 dní. U ryb je ochranná lhůta 378 stupňodnů. Nesmí se používat u ovcí s produkcí mléka pro lidský konzum, u koní s produkcí masa a u nosnic. Po lokálním podání je bez ochranných lhůt. Tetracyklin Opět je podobný předchozím látkám, ale na rozdíl od nich lépe proniká do tkání a tělních tekutin. Aplikuje se lokálně, intrauterinně a intramamárně. Registrován je pro telata, skot, ovce, kozy, psy, kočky. Tetracyklin má ochranné lhůty pro maso telat 14 dní, pro maso skotu 10 - 21 dní, pro mléko 4 - 5 dní, pro maso ovcí a koz 10 dní. Tetracykliny druhé generace Doxycyklin Tato látka má velmi široké spektrum účinku (G+ a G- bakterie, mykoplazmata, ricketsie, chlamydie aj.) a má také výrazný postantibiotický efekt. Oproti ostatním tetracyklinům se lépe vstřebává z trávicího traktu, méně se váže s ionty vápníku (není tak výrazné ovlivnění absorpce skladbou potravy) a navíc přechází i do mozkomíšní tekutiny. Vylučuje se pouze žlučí (výkaly). Používá se u prasat, telat, brojlerů, krůt, psů, koček. Doxycyklin má určenu ochrannou lhůtu pro maso prasat 3 - 10 dní, pro maso telat 7 - 16 dní, pro maso brojlerů 3 - 12 dní, pro maso krůt 4 - 12 dní. Nesmí se používat u nosnic.
3.1.5.3. Makrolidy Charakteristika: Makrolidy jsou bazická léčiva lipofilního charakteru, po chemické stránce jsou tvořeny tzv. laktony. Mechanizmus účinku: Mechanizmem účinku je inhibice syntézy proteinů. Makrolidy se váží na podjednotku ribozomu 50S (v blízkosti vazebného místa pro chloramfenikol), kde brání vzniku iniciačního 51
komplexu, prodlužování peptidových řetězců a jejich uvolnění a přenosu na cílová místa v buňce. Makrolidy mají bakteriostatický účinek a působí pouze na rostoucí mikroorganizmy. Spektrum účinku: Jedná se o středně až širokospektrá antibiotika, která působí na některé G+ bakterie, mnoho G- bakterií, ale i mykoplazmata, spirochety, chlamydie a anaeroby (např. klostridia). U streptokoků a stafylokoků vzniká rezistence, která je přenosná plazmidy či transpozony (tj. segmenty DNA schopnými měnit svoji pozici v genomu). Odolnost bakterií vychází z toho, že dojde k metylaci vazebného místa na 50S podjednotce ribozomu a antibiotikum se pak již nemůže vázat. Tato rezistence je pak vykazována vůči všem makrolidům. U ostatních bakterií vzniká rezistence chromozomálními mutacemi, dochází ke zvýšení efluxu antibiotika z buňky. Pokud vznikne rezistence na makrolidy, bývá zkřížená s linkosamidy. Farmakokinetika: Absorpce Makrolidy se obvykle rychle a dobře vstřebávají trávicím traktem, ale absorpce může být ovlivněna přítomností a skladbou potravy. Distribuce Mají dobrou distribuci do tkání a tělních tekutin (kromě mozkomíšního moku), prostupují také placentární bariérou. Přechází i do buněk včetně fagocytů, u nichž tímto dochází k modulaci imunitní činnosti. Metabolizace Makrolidy se obvykle metabolizují jaterními cytochromy P450 a některé z nich cytochromy i inhibují, proto mají mnoho interakcí s dalšími léčivy, která se těmito systémy také metabolizují. Tyto látky prochází enterohepatální cirkulací. Exkrece Makrolidy se obecně vylučují žlučí, ale např. spiramycin je u skotu vylučován ledvinami. Nežádoucí účinky, toxicita: Může se objevit průjem, mnohdy až fatální (hlavně u dospělých koní). Dále je známa jejich mírná až střední hepatotoxicita, u člověka byla vzácně pozorována závažná ototoxicita. Parenterální podání může působit bolest v místě aplikace. Tilmikosin je vysoce toxický pro koně a člověka (kardiotoxicita), gamitromycin pro člověka. Zástupci: Makrolidy 1. generace Erytromycin Tato látka působí hlavně na G+ bakterie a slouží jako alternativa k penicilinům. Je citlivý na kyselé pH, proto se perorálně používá jen minimálně. V humánní medicíně dnes jeho hlavní využití spočívá v topické aplikaci. Přípravky s erytromycinem jsou registrovány pro kur domácí a krůty. Ochranná lhůta pro maso i vejce je 7 dní.
52
Spiramycin Spiramycin působí na G+ bakterie a také na mykoplazmata, protože se koncentruje v buňkách, tudíž funguje i na intracelulární infekce. Protože dlouho perzistuje uvnitř buněk, má dlouhé ochranné lhůty. Snadno na něj vzniká rezistence (chromozomální mutací), proto se někdy kombinuje s jinými léčivy (metronidazol, kolistin). Registrován je v přípravcích pro telata, skot, prasata, hříbata, brojlery, psy, kočky. Ochranná lhůta je 21 - 42 dní pro maso prasat, 49 - 52 dní pro maso skotu, 21 – 35 dní pro maso telat, pro maso brojlerů pak 10 - 18 dní. Pro mléko je ochranná lhůta 10 dní. Nesmí se používat u nosnic a u koní s produkcí masa pro lidský konzum. Tylosin Tato látka se používá pouze ve veterinární medicíně a působí hlavně na mykoplazmata, dále na G+ bakterie i některé G- bakterie a anaeroby. Některé jeho soli jsou podávány perorálně, jiné jsou určeny pro parenterální aplikaci. U prasat zvyšuje váhové přírůstky. V ČR je tylosin je registrován pro skot, telata, prasata, brojlery, krůty, psy, kočky. Ochranná lhůta je pro maso prasat 1 - 30 dní, pro maso skotu 24 30 dní, pro maso telat 10 - 30 dní, pro maso brojlerů 1 - 2 dny, pro maso krůt 2 – 5 dní, pro mléko 4 - 5 dní. Nesmí se používat u nosnic. Makrolidy 2. generace Tilmikosin Jedná se o polosyntetický derivát tylosinu, který působí hlavně na G+ bakterie. Koncentruje se ve tkáních, hlavně v plicních makrofázích. Tilmikosin je vysoce toxický pro koně a člověka (kardiotoxicita). Intravenózně se nesmí aplikovat ani jiným druhům zvířat, protože po tomto typu aplikace byla pozorována rychlá úmrtí. Podává se intramuskulárně, subkutánně nebo perorálně. Je registrován pro skot, telata, prasata, brojlery, krůty a králíky, ale není antibiotikem první volby, slouží jako záložní látka. Ochranné lhůty jsou 70 - 77 dní pro maso skotu, 42 dní pro maso telat, 14 - 21 dní pro maso prasat, 12 dní pro maso brojlerů, 19 dní pro maso krůt, 4 dny pro maso králíků. Nesmí se používat u dojnic a u nosnic. Tylvalosin Je to další polosyntetický derivát tylosinu, který ale na rozdíl od tilmikosinu působí proti G+ i G- bakteriím a také mykoplazmatům. Navíc stimuluje makrofágy a tím moduluje imunitu zvířete. Ani tylvalosin není antibiotikem první volby. Je registrován v perorálních přípravcích pro prasata, brojlery, krůty a bažanty. Ochranná lhůta je 1 – 2 dny pro maso prasat, 2 dny pro maso drůbeže. Nesmí se používat u nosnic. Gamitromycin Jeho podání má indikační omezení, je určen pouze pro specifické infekce, a aby byla zaručena jeho účinnost, je nutno striktně dodržovat zásady antibiotické politiky. Stejně jako tilmikosin je toxický pro člověka. Gamitromycin je registrován pouze pro skot, ochranná lhůta je 64 dní pro maso. Nesmí se použít u dojnic. Nově se používá i záložní antibiotikum tildipirosin, a to pro skot a prasata, s ochrannou lhůtou 9 dní pro maso prasat a 47 dní pro maso skotu.
53
K antibiotikům příbuzným makrolidům patří azalidy, z nichž nejznámější je v humánní medicíně hojně používaný azitromycin, a triamilidy, např. tulatromycin. Tulatromycin Tato látka je účinná na mnoho G- bakterií a mykoplazmat, má depotní účinek a také se akumuluje v makrofázích plic. Opět se jedná o látku, která není antibiotikem první volby. Aplikuje se parenterálně, ale injekční aplikace vyvolává silnou bolest a patomorfologické změny v místě vpichu (až 30 dní). Je registrován pro skot a prasata, ochranné lhůty tulatromycinu jsou maso skotu 49 dní, pro maso prasat 33 dní. Tulatromycin se nesmí používat u dojnic, jejichž mléko je určeno pro lidský konzum, a u březích krav 2 měsíce před očekávaným porodem.
3.1.5.4. Linkosamidy Charakteristika: Jde se o bazická lipofilní léčiva s podobným spektrem účinku jako makrolidy, užším u Gbakterií. Existuje na ně plazmidová rezistence, většinou zkřížená s rezistencí na makrolidy. Mechanizmus účinku: Také mechanizmus účinku je u linkosamidů stejný jako u makrolidů, čili inhibice proteosyntézy vazbou na 50S podjednotku ribozomu s následným bakteriostatickým účinkem. Farmakokinetika: Absorpce Absorpce je u jednotlivých látek variabilní, linkomycin se vstřebává asi z 50 % (ovlivněno potravou), klindamycin téměř kompletně. Distribuce Linkosamidy dobře pronikají do tělních tekutin (kromě mozkomíšního moku), do oka i do kostí. Kumulují se v leukocytech, prostupují do buněk, přes placentární bariéru i do mléka. Metabolizace Metabolizmus linkosamidů probíhá v játrech. Exkrece Eliminace je močí i žlučí. Nežádoucí účinky, toxicita: Linkosamidy jsou toxické pro králíky, křečky, morčata a koně, u nichž způsobují až fatální narušení střevní mikroflóry. U těchto živočišných druhů je použití linkosamidů kontraindikováno. I u ostatních druhů včetně člověka ale existuje nebezpeční vzniku pseudomembranózní kolitidy v důsledku potlačení přirozené střevní mikroflóry a přemnožení bakterie Clostridium difficile, která produkuje střevo nekrotizující toxin. Zástupci: Linkomycin Tato látka se používá se na G+ infekce v případě rezistence nebo alergie na peniciliny. Často se kombinuje s aminocyklitolem spektinomycinem. Linkomycin se podává perorálně, 54
parenterálně, intramamárně a je registrován pro prasata, telata, skot, ovce, kozy, drůbež, psy a kočky. Ochranné lhůty jsou pro maso telat 21 dní, maso skotu 3 - 14 dní, pro maso ovcí 14 15 dní, pro maso prasat 1 - 14 dní (u premixů dokonce bez ochranných lhůt), pro maso drůbeže 5 - 7 dní, pro mléko skotu 2 - 4 dny. Nesmí se používat u ovcí s produkcí mléka pro lidský konzum a u nosnic. Klindamycin Jedná se o polosyntetický derivát linkomycinu, který má spektrum účinku podobné linkomycinu, ale který má mnohem silnější efekt. Závažným nežádoucím účinkem může být při vyšších dávkách vyvolání neuromuskulární blokády (vyvázáním vápníku, antidotem jsou vápenaté ionty). Není to antibiotikum první volby. Podává se pouze u psů a koček, pro jiné druhy zvířat není registrován. Pirlimycin Jedná se o derivát klindamycinu, který déle přetrvává ve tkáních. Je registrován pouze pro skot pro intramamární aplikaci. Ochranná lhůta je pro maso 23 dní, pro mléko 5 dní.
3.1.5.5. Diterpeny (pleuromutiliny) Charakteristika: Diterpeny jsou lipofilní, bazická středně širokospektrá antibiotika, která působí proti mykoplazmatům, anaerobům a některým G+ a G- mikroorganizmům. Jsou používány pouze ve veterinární medicíně. Rezistence vzniká snadno mechanizmem chromozomální mutace, a tato rezistence je často zkřížená s některými makrolidy a linkosamidy. Mechanizmus účinku: Diterpeny se váží na 50S podjednotku ribozomů, inhibují enzymy peptidyltransferázy a tím proteosyntézu, výsledkem je bakteriostatický účinek. Farmakokinetika: Absorpce Po perorálním podání se diterpeny dobře absorbují z trávicího traktu. Distribuce Diterpeny se kumulují v tkáních a mléce. Metabolizace Tyto látky prodělávají intenzivní metabolické změny v játrech. Exkrece Diterpeny se vylučují hlavně výkaly, méně pak ledvinami. Nežádoucí účinky, toxicita: V rámci svého širokospektrého účinku zasahují do přirozené mikroflóry trávicího traktu, dochází k její eliminaci. Tiamulin proto není určen koním a dalším býložravcům, u nichž hrozí po podání kolitidy v důsledku destrukce střevních mikroorganizmů. Valnemulin může vyvolat také ataxii či vznik edémů.
55
Zástupci: Tiamulin Tiamulin je výhradně veterinární léčivo, které je registrováno pro prasata, slepice, krůty a králíky. Nesmí se kombinovat s ionoforovými antikokcidiky. Podává se převážně perorálně (často v kombinaci s tetracykliny), výjimečně intramuskulárně. Ochranná lhůta je 1 - 21 dní pro maso prasat, 1 - 6 dní pro maso slepic, 3 - 6 dní pro maso krůt. Vejce a maso králíků jsou bez ochranných lhůt. Valnemulin Je to také výhradně veterinární léčivo, které je registrováno pouze pro prasata a králíky. Ani tato látka nesmí být kombinována s ionoforovými antikokcidiky. Ochranná lhůta pro maso prasat je jeden den, u králíků je valnemulin bez ochranných lhůt.
3.1.5.6. Amfenikoly Charakteristika: Základní látka chloramfenikol je původně přírodní produkt, ale pro jeho jednoduchou strukturu se v dnešní době levněji vyrábí synteticky. Ostatní látky z této skupiny jsou syntetické analogy chloramfenikolu. Mechanizmus účinku: Amfenikoly působí inhibici syntézy proteinů, a to vazbou na ribozomy bakterií a zablokováním aktivity enzymu peptidyltransferázy. Tím dojde k inhibici prodlužování řetězce vznikajícího proteinu, protože již nelze připojit nové aminokyseliny. Amfenikoly se bohužel neváží specificky jen na bakteriální ribozomy, ale také na savčí, a podílí se u nich na inhibici proteosyntézy v buňkách kostní dřeně, v důsledku čehož vznikají poruchy krvetvorby. Dalším mechanizmem účinku je blokace enzymů esteráz, které jsou nutné v metabolismu tuků u bakterií. Inhibicí těchto enzymů dochází k zástavě růstu mikroorganizmu. Amfenikoly mají obecně bakteriostatický účinek, pouze ve vysokých dávkách mohou vyvolat i baktericidní efekt. Spektrum účinku: Amfenikoly patří mezi širokospektrá antibiotika, která účinkují proti G+ i G- bakteriím. Dnes je již ale mnoho kmenů rezistentních, proto jejich používání klesá. Na amfenikoly vzniklá rezistence je také často zkřížená s rezistencí na tetracykliny. Farmakokinetika: U amfenikolů existují mezi jednotlivými látkami velké rozdíly v osudu léčiv v organismu. Absorpce Chloramfenikol se u monogastrů dobře resorbuje po perorálním i zevním podání. U přežvýkavců je z velké části inaktivován v bachoru. Vstřebávání florfenikolu závisí na obsahu žaludku a je sníženo v přítomnosti mléka. Distribuce Chloramfenikol i florfenikol pronikají do většiny tkání, přechází i do buněk.
56
Metabolizace Chloramfenikol se metabolizuje konjugací s kyselinou glukuronovou, florfenikol se metabolizuje jen částečně. Exkrece Chloramfenikol a jeho metabolity se vylučují převážně močí, florfenikol se vylučuje většinou nezměněný také močí. Nežádoucí účinky, toxicita: I v rámci nežádoucích účinků jsou mezi jednotlivými zástupci velké rozdíly. Chloramfenikol působí při vnitřním (i dlouhodobém zevním) užití poruchy krvetvorby. U většiny savců je blokáda proteosyntézy v kostní dřeni obvykle reverzibilní, ale u lidí bohužel ne. U nich je popisován závažný (až letální) ireverzibilní účinek, který vede k fatální aplastické anémii. Tato nedostatečná tvorba krevních buněk navíc bohužel není závislá na podané dávce chloramfenikolu, může se vyvinout po malých dávkách a navíc i s možnou latencí několik týdnů až měsíců po ukončení podávání nebo po konzumaci potravin s jeho rezidui. U kojenců byl také popsán tzv. „gray syndrom“, při němž vznikají cyanóza a cirkulační kolaps kvůli neschopnosti organizmu metabolizovat léčivo (nízká aktivita glukuronidace v tomto věku) a nezměněné ho vyloučit. Nebezpečný je i pro kočky a fretky, u nichž může způsobit depresi CNS, anorexii a apatii, protože mají trvale nízkou aktivitu metabolizačního enzymu glukuronyl-S-transferázy. Florfenikol vykazuje reprodukční toxicitu, může poškozovat samčí pohlavní orgány (atrofie varlat), a reverzibilní toxicitu vůči kostní dřeni (aplastickou anémii ale nevyvolává). Zástupci: Chloramfenikol Chloramfenikol byl dříve hojně používán ve veterinární medicíně a hodně i v humánní medicíně, protože byl vysoce účinný a levný. Po zjištění jeho toxického působení je dnes ve veterinární medicíně jeho použití limitováno na malá zvířata v zájmových chovech, u potravinových zvířat byl vydán zákaz jeho použití z důvodu rizika vzniku fatální aplastické anémie u člověka jako konzumenta možných reziduí. V medicíně malých zvířat je podáván pouze lokálně do oka a ucha, na hnisavé rány a abscesy. U nás je registrován pouze přípravek pro psy, u koček je chloramfenikol kontraindikován. Zakázán je také u březích zvířat, zvířat s poruchou jater a krvetvorby. Florfenikol Jedná se o fluorovaný derivát dnes již nepoužívaného tiamfenikolu. Florfenikol je výhradně veterinární léčivo, není antibiotikem první volby. Lze ho podat perorálně i parenterálně, u nás je registrován pro skot, prasata, brojlery a pstruha. Ochranná lhůta je pro maso pstruhů 135 stupňodnů, pro maso prasat 14 - 22 dní, pro maso skotu 37 - 64 dní, pro maso brojlerů 2 dny. Kontraindikován je ale u chovných býků a kanců (riziko poškození varlat), u krav, jejichž mléko je určeno k lidské spotřebě, v době březosti a laktace, a u nosnic.
57
3.1.6. Léčiva způsobující inhibici syntézy kyseliny listové 3.1.6.1. Sulfonamidy Charakteristika: Sulfonamidy jsou zcela syntetické látky (tzv. chemoterapeutika) slabě kyselé povahy, které jsou ve vodě málo rozpustné a v kyselém prostředí krystalizují. Jako první byl objeven Prontosil (původně zkoumán jako barvivo), u nějž bylo již ve 30. letech 20. století (před objevem antibiotik jako produktů plísní) potvrzeno působení proti streptokokům. Jedná se o velmi jednotnou skupinu léčiv s podobnou chemickou strukturou, přičemž účinnost sulfonamidů je podmíněna přítomností benzenového jádra a umístěním amidové a sulfanilové skupiny v p-poloze. Sulfonamidy působí specificky pouze na mikroorganizmy, které si musejí kyselinu listovou syntetizovat samy. Živočišné buňky kyselinu listovou nesyntetizují, ale přijímají ji z potravy. Sulfonamidy mají také specifický antipyretický (horečku snižující) účinek. Mechanizmus účinku: Účinek sulfonamidů je založen na jejich schopnosti kompetice s PABA (kyselina paraaminobenzoová), což je látka nezbytná pro metabolizmus a růst bakterií a některých parazitů (např. kokcidií). Díky podobné chemické struktuře sulfonamidy nahradí PABA při syntéze 2hydroxypteroátu (katalyzováno dihydropteroátsyntetázou), prekurzoru 2-hydroxyfolátu. Tím vznikají nefunkční analogy znemožňující tvorbu funkčního 4-hydroxyfolátu (kyseliny listové). Důsledkem inhibice tvorby kyseliny listové je následně porucha syntézy purinů (základ nukleosidů), pro niž je kyselina listová nezbytným kofaktorem. Protože chybí stavební prvky potřebné k replikaci DNA, dochází k poruchám dělení buněk. Účinnost léčby záleží na množství sulfonamidů i PABA v těle, a je potřeba upozornit, že účinek nenastupuje okamžitě, ale až po několika hodinách, kdy dojde k vyčerpání již vytvořené kyseliny listové. Sulfonamidy mají bakteriostatický účinek, a účinnější jsou v akutní fázi infekce, kdy se bakteriální buňky množí. Spektrum účinku: Sulfonamidy jsou účinné proti G+ a některým G- bakteriím, a proti některým protozoím (kokcidie). V dnešní době jsou mnohé kmeny k sulfonamidům rezistentní a rezistence (plazmidová i chromozomální) je zkřížená mezi všemi sulfonamidy. Farmakokinetika: Absorpce Sulfonamidy se po perorálním podání rychlé vstřebávají z tenkého střeva pasivní difuzí. Distribuce Sulfonamidy mohou pronikat do mozkomíšního moku, placenty a plodu, mléčné žlázy a mléka, také do erytrocytů (působí tedy i proti krevním parazitům, např. původci malárie Plasmodium). Metabolizace Sulfonamidy se metabolizují v játrech, a to acetylací a/nebo oxidací. Dále mohou být konjugovány se sulfátem nebo kyselinou glukuronovou. Acetylace snižuje rozpustnost a zvyšuje riziko vysrážení metabolitu v ledvinách. 58
Exkrece Sulfonamidy se vylučují hlavně močí, a to glomerulární filtrací i aktivní tubulární sekrecí. Některé látky se částečně vylučují i žlučí. Poločas eliminace je u základních sulfonamidů krátký, u další generace protrahovaných látek se prodlužuje, protože mnoho těchto látek je v tubulech reabsorbováno a vrací se zpět do oběhu. Nežádoucí účinky, toxicita: Akutní toxicita Tato forma nežádoucího působení je častější u lidí, než u zvířat. Může se objevit fotosenzibilizace (kožní reakce na ozáření UV světlem), svalová slabost, křečovitá strnulost končetin (citlivé druhy jsou hlavně kočka, pes, ale byly popsány případy i u telat a prasat). Chronická toxicita Jednou z možností projevu chronické toxicity je potlačení střevní mikroflóry, kdy prolongované podávání sulfonamidů vede k depleci vitamínu K, který běžné střevní bakterie vytvářejí, a ke vzniku hemoragií (hemoragický syndrom). Další možností je poškození ledvin. Při krátkodobém i dlouhodobém používání léčiva může dojít vlivem masivního vylučování sulfonamidů a jejich acetylovaných metabolitů močí k vysrážení krystalů v renálních tubulech (hlavně při kyselém pH moči), ke krystalurii a k omezení funkce ledvin, což může ve výjimečných případech vést až k ohrožení života pacienta. Specifické projevy toxicity u konkrétních druhů zvířat U ptáků vyvolávají sulfonamidy (sulfachinoxalin) inhibici růstu a přírůstků, snižují hmotnost a zhoršují snášku. Nedostatek vitamínu K vede ke vzniku závažného hemoragického syndromu s krváceninami na sliznici GIT, poruchami srážlivosti krve, změnami v orgánech a tkáních. U psů vznikají hemoragie, hemolytická anemie a methemoglobinémie, artropatie, suchá konjunktivitida. U skotu dochází po prolongovaném podávání sulfonamidů k poškození jater. Zástupci: Sulfonamidy klasické Mezi klasické sulfonamidy patří např. sulfadimidin, sulfadiazin, sulfametoxazol, sulfaklozin, sulfamerazin. Rychle se vylučují, tudíž mají kratší dobu působení, a u monogastrů se dávkují po 8 hodinách, u přežvýkavců po 12 hodinách. Podávají se perorálně, injekčně, intramamárně, často v kombinaci s jinými antimikrobními látkami. Jsou registrovány pro skot, telata, koně, ovce, prasata, brojlery, krůty, králíky, zajíce, bažanty, psy, kočky, holuby, okrasné ptáky, kožešinová zvířata. Ochranná lhůta je pro sulfadiazin pro maso skotu 7 - 10 dní, pro mléko 2 - 3 dny, pro maso prasat 10 – 12 dní, pro maso ovcí 18 dní. U sulfaklozinu pro maso brojlerů 16 dní, pro maso krůt a bažantů 28 dní, pro maso králíků 15 – 16 dní. U sulfamerazinu je OL pro maso prasat 15 dní. U sulfametoxazolu pro maso telat 12 dní, pro maso prasat 5 - 7 dní, pro maso brojlerů 6 dní. U sulfadimidinu jsou OL pro maso telat 21 dní, pro maso ostatních druhů zvířat 15 dní. Sulfonamidy s protrahovaným účinkem Mezi tuto generaci patří hlavně sulfamonometoxin, sulfadimetoxin a sulfadoxin. Při perorálním podání protrahovaných sulfonamidů stačí dávkování 1x za 24 hodin. 59
Jsou registrovány pro prasata, telata, jehňata, kůzlata, drůbež, králíky, koně, skot, ovce, psy, kočky, morčata. Ochranná lhůta pro sulfamonometoxin pro maso prasat je 15 dní. Pro sulfadimetoxin je OL pro maso drůbeže a králíků 12 dní, pro maso ostatních druhů zvířat 15 dní. U sulfadoxinu je OL pro maso skotu, ovcí, koní a prasat 8 dní, pro mléko skotu 4 dny. Sulfonamidy potencované Podrobnosti jsou popsány v kapitole 3.1.6.3., účinek základních sulfonamidů je zde potencován diaminopyrimidiny (viz kapitola 3.1.6.2.).
3.1.6.2. Diaminopyrimidiny Charakteristika: Patří mezi syntetická lipofilní bazická chemoterapeutika, která je možno používat samostatně, ale více se využívá jejich kombinace se sulfonamidy v tzv. potencovaných sulfonamidech (viz kapitola 3.1.6.3.). Mechanizmus účinku: Mechanizmem je inhibice syntézy kyseliny listové bakterií inhibicí enzymu dihydrofolátreduktázy, která zajišťuje redukci dihydrofolátu na tetrahydrofolát (tj. na kyselinu listovou). Enzym dihydrofolátreduktáza je přítomen i u vyšších živočichů, avšak afinita diaminopyrimidinů k bakteriálnímu enzymu je asi 50 000x vyšší. Tyto látky mají bakteriostatický účinek. Nežádoucí účinky, toxicita: Trimetoprim je poměrně toxická látka, ovlivňuje krevní obraz (anémie, leukopenie) a může vyvolat anafylaktickou reakci u koní a skotu. Zástupci: Trimetoprim Tato látka je určena hlavně pro perorální podání, ale v kombinaci se sulfadoxinem ji lze podat i parenterálně. Trimetoprim se rychle vstřebává z trávicího traktu a eliminuje se ledvinami. Jeho výhodou je, že se koncentruje v poševním sekretu a v prostatě, což jej činí užitečným v léčbě infekcí těchto orgánů. Rezistence bakterií na trimetoprim samotný je přenášena plazmidy a je častá. Nejčastěji se tedy trimetoprim používá v kombinaci se sulfonamidy, hlavně sulfametoxazolem (kombinace je nazývána kotrimoxazol), sulfadiazinem (kotrimazin) nebo sulfadoxinem. Ochranné lhůty se vztahují k sulfonamidu použitému v kombinaci. Trimetoprim se dá použít i v kombinaci s kolistinem. Diaveridin Tato látka inhibuje protozoární (kokcidiální) formu enzymu dihydrofolátreduktáza, proto se v kombinaci se sulfonamidy používá hlavně jako antikokcidikum u okrasných ptáků a holubů.
60
3.1.6.3. Potencované sulfonamidy Charakteristika: Jedná se o sulfonamidy (viz kapitola 3.1.6.1.) kombinované s diaminopyrimidiny (viz kapitola 3.1.6.2.), obvykle v poměru 5:1 (S:D), neznámější jsou sulfametoxazol s trimetoprimem (kotrimoxazol), sulfadiazin s trimetoprimem (kotrimazin) nebo sulfadoxin s trimetoprimem. Při kombinaci dochází k potenciaci účinků obou léčiv prostřednictvím ovlivnění dvou enzymů (dihydropteroátsyntetázy a dihydrofolátreduktázy) v jednom metabolickém pochodu, k tzv. „sekvenční inhibici enzymů“, která je účinnější než „izolovaná inhibice“ jednotlivých enzymů. Z původních bakteriostatických účinků sulfonamidu a diaminopyrimidinu také vzniká účinek baktericidní. U bakterií rezistentních na sulfonamidy ovšem k žádné změně nedochází. Kombinací látek a jejich účinků se též ztíží rozvoj rezistence. Díky kombinaci je navíc možno použít nižší dávky původních látek, což vede k snížení rizika nežádoucích vedlejších účinků. Mechanizmus účinku: Potencované sulfonamidy inhibují syntézu kyseliny listové v bakteriích na dvou místech, dochází ke kombinované inhibici enzymů dihydropteroátsyntetázy a dihydrofolátreduktázy. Ochranné lhůty: V kombinovaných přípravcích se ochranné lhůty odvozují z ochranné lhůty použitého sulfonamidu.
3.1.7. Léčiva způsobující inhibici syntézy nukleových kyselin Inhibice syntézy nukleových kyselin probíhá při replikaci DNA nebo při transkripci genetické informace z DNA do mRNA. Dochází k poškození regulačního centra buněčného metabolizmu, účinek je baktericidní. 3.1.7.1. Chinolony Charakteristika: Chinolony jsou syntetická chemoterapeutika, mezi něž patří jak úzkospektrální, tak i širokospektrální látky. Zástupci třetí generace se uplatňují i ve veterinární medicíně. Fluorované chinolony vykazují mnoho interakcí, proto se nesmí kombinovat s mnoha dalšími léčivy. Některé z nich vykazují i postantibiotický efekt. Mechanizmus účinku: Chinolony inhibují syntézu nukleových kyselin zablokováním enzymu DNA-gyrázy (synonymum je topoizomeráza II). Tento enzym odpovídá za správné zřetězení a prostorové uspořádání DNA. Blokáda enzymu samotná by způsobila pouze bakteriostatické účinky, ale chinolony fungují ještě dalšími, zatím přesně nepopsanými mechanizmy, což vyústí v jejich účinek baktericidní. Spektrum účinku: Původní nefluorované chinolony měly velice úzké spektrum účinku, nyní používané fluorované chinolony působí na G- bakterie, některé G+ bakterie a mykoplazmata.
61
Rezistence na nefluorované chinolony vzniká rychle a snadno (proto se již téměř nepoužívají), u fluorovaných chinolonů je rezistence méně obvyklá, je kódována chromozomálně a vzniká většinou pomalu. Farmakokinetika: Absorpce Většina chinolonů se výborně vstřebává trávicím traktem. Absorpce ale interferuje s některými ionty přítomnými v potravě, např. Mg2+, Ca2+. Distribuce Nefluorované chinolony se v terapeutických dávkách nacházejí jen v ledvinách a moči. Fluorované chinolony dobře pronikají do tkání a tělních tekutin, a mají dlouhý biologický poločas, takže dávkování stačí 1-2x denně. Metabolizace U fluorovaných chinolonů se metabolizuje asi jen 20 % podané látky. Exkrece Chinolony se vylučují převážně močí, částečně i žlučí. Toxicita, nežádoucí účinky: Chinolony vykazují poměrně hodně nežádoucích účinků, přičemž některé jsou opravdu závažné. Mezi nejdůležitější patří poškození chrupavky a vazů u rostoucích zvířat, což bylo zjištěno hlavně u štěňat a hříbat, jimž jsou přípravky na bázi chinolonů kontraindikovány. Zakázány jsou také u březích a kojících samic (možnost poškození skeletu plodu či novorozence). Dále může docházet k nervovým příznakům, jako poruchy spánku, zmatenost, neklid, a při kombinaci s nesteroidními protizánětlivými látkami (NSAID) dokonce křeče. Dále je možné poškození sítnice u koček, poruchy krvetvorby a fotosenzibilizace. Zástupci: Původní nefluorované chinolony Jsou to např. kyselina oxolinová, kyselina nalidixová, které se používaly dříve k terapii infekcí močových cest v humánní medicíně. Dnes se již z důvodů vysoké rezistence a zjištěné toxicity nepoužívají. Fluorované chinolony Ve veterinární medicíně se nepoužívají látky registrované v humánní medicíně, ale pouze specificky veterinární látky. Flumechin Je to širokospektrý chinolon, který má dobrou afinitu k plícím a ledvinám. Je registrován v přípravcích pro drůbež, telata, skot, jehňata, ovce, kůzlata, kozy, prasata, králíky, kožešinová zvířata, koně, psy a ryby. Pro flumechin platí OL pro poživatelné tkáně 5 dní, u drůbeže a králíků 2 dny, pro ryby 80 stupňodnů. Nesmí se používat u nosnic, které produkují vejce pro lidský konzum, a u zvířat, které produkují mléko pro lidský konzum.
62
Enrofloxacin Také patří mezi širokospektré chinolony, zabírá i na kmeny rezistentní na jiná antimikrobní léčiva. Proniká i intracelulárně. Enrofloxacin se používá u psů, koček, prasat, skotu, drůbeže a exotických zvířat, ale je kontraindikován koním a zvířatům produkujícím vejce pro výživu člověka. Z nevýhod lze vyjmenovat jeho interakce a nemožnost kombinací s mnoha léčivy, a při neúčelném používání hrozící rychlý rozvoj rezistence. Enrofloxacin má OL pro poživatelné tkáně telat 7 - 14 dní, skotu 4 - 14 dní, prasat 5 - 12 dní, pro tkáně brojlerů 3 - 12 dní, krůt 3 - 11 dní, pro mléko 72 - 168 hodin. Difloxacin Tato látka je používána méně. Aktuálně je registrovaná pro skot, psy a drůbež, ale nesmí se podávat laktujícímu skotu a nosnicím. U difloxacinu je OL pro poživatelné tkáně drůbeže 24 hodin, pro poživatelné tkáně skotu 46 dní. Marbofloxacin Tato látka je registrována pro psy, kočky, skot, telata a prasata. Jedná se o léčivo s indikačním omezením. Marbofloxacin má OL pro poživatelné tkáně skotu 3 - 6 dní, telat 6 dní, prasat 4 – 9 dní, pro mléko 36 - 72 hodin. Ibafloxacin, pradofloxacin, orbifloxacin Nejsou registrovány pro potravinová zvířata.
3.1.7.2. Nitroimidazoly Charakteristika: Tato chemoterapeutika mají antibakteriální i antiprotozoární účinky. V dnešní době se v důsledku jejich toxicity od jejich používání ustupuje, ve veterinární medicíně jsou používány pouze k ošetření nepotravinových zvířat. U potravinových zvířat je jejich použití zakázáno. Mechanizmus účinku: Nitroimidazoly zasahují do systému transportu elektronů v buňce. Dále se nitroskupina v molekule léčiva neenzymaticky redukuje, vznikají reaktivní meziprodukty, které se váží na DNA a vedou k inhibici její syntézy. Tyto látky mají baktericidní účinek. Spektrum účinku: Nitroimidazoly účinkují proti G- anaerobním bakteriím, některým G+ anaerobním bakteriím a proti protozoím. Rezistence na nitroimidazoly je vzácná, ale pokud se vyskytne, je zkřížená pro celou skupinu těchto látek. Farmakokinetika: Absorpce Nitroimidazoly se rychle a dobře resorbují z trávicího traktu.
63
Distribuce Prostou difuzí dobře prostupují do tkání, přechází do mléka a přes placentární bariéru. Metabolizace U nitroimidazolů se v játrech oxidací a konjugací metabolizuje asi jen polovina přijaté dávky. Exkrece Vylučování nitroimidazolů probíhá převážně močí, přičemž metabolity mohou moč barvit do červenohněda. Nežádoucí účinky, toxicita: Nitroimidazoly mají nežádoucí účinky na nervový systém, objevují se letargie, slabost, poruchy vnímání chuti, při vyšších dávkách pak poruchy koordinace, třesy a křeče. Po podání nitroimidazolů byly zjištěny aberace DNA, tyto látky jsou pravděpodobně mutagenní. Teratogenita sice nebyla potvrzena, ale pro nedostatek informací se nesmí používat v období březosti a kojení. U laboratorních zvířat byl po jejich podání zjištěn zvýšený počet nádorů, takže se jedná i o látky potenciálně karcinogenní. Ochranné lhůty: Nitroimidazoly nejsou určeny pro potravinová zvířata! Zástupci: Metronidazol Tato látka je v dnešní době nejčastěji používaný nitroimidazolový derivát. I tak je ale předepisován jen výjimečně, a to u psů, koček a sportovních a okrasných holubů. Ornidazol Je to specifická látka používaná k léčbě některých protozoárních infekcí u sportovních a okrasných holubů.
3.1.7.3. Nitrofurany Charakteristika: Syntetická chemoterapeutika, která se již pro jejich negativní účinky nesmí používat u potravinových zvířat. Mechanizmus účinku: Po vstřebání z nich vznikají reaktivní metabolity, které inhibují syntézu nukleových kyselin, štěpí DNA na fragmenty a mohou také blokovat překlad DNA do mRNA. Kromě účinku na genetickou informaci také zpomalují metabolizmus sacharidů, zasahují do Krebsova cyklu a snižují tvorbu energie. Výsledný účinek může být bakteriostatický až baktericidní. Reaktivní meziprodukty nutné pro vyvolání účinku vznikají reakcí enzymů, tzv. nitroreduktáz. Savčí buňky mají malou aktivitu nitroreduktáz, proto jsou k těmto látkám méně citlivé, než buňky bakteriální.
64
Spektrum účinku: Nitrofurany jsou širokospektré látky účinné na G- bakterie, některé G+ bakterie a některá protozoa. Rezistence na tyto látky se objevuje hlavně u bakterií s nedostatečnou činností nitroreduktáz, ale není častá a není zkřížená pro jiné druhy antibiotik. Farmakokinetika: Absorpce Po perorálním podání jsou nitrofurantoin a nifuratel rychle vstřebávány. Výjimkou je nifuroxazid, který se neresorbuje ze střeva, a má tedy pouze lokální působení při střevních infekcích. Distribuce K zásadní kumulaci metabolitů dochází v močovém ústrojí, proto se tyto látky využívají hlavně při terapii infekcí ledvin a močových cest. Metabolizace Nitrofurany se velmi rychle metabolizují. Exkrece Většina nitrofuranů se vylučuje močí. Nežádoucí účinky, toxicita: U nitrofurantoinu a dalších látek byly prokázány mutagenní a karcinogenní účinky a riziko poškození jater, plic a krvetvorby. Zástupci: Nitrofurantoin Tato látka se používá v humánní medicíně a veterinární medicíně malých zájmových zvířat při infekcích močového ústrojí. Nifuroxazid a nifuratel Tyto látky jsou registrovány pouze v humánní medicíně, a to na infekce střevní (nifuroxazid) a vaginální (nifuratel).
3.1.7.4. Ansamyciny Charakteristika: Je to široká skupina antibiotik, z nichž nejčastěji jsou používány rifamyciny. Nejedná se o antibiotika první volby, používají se jen u komplikovaných a závažných infekcí, při potvrzené citlivosti bakterie a při rezistenci k běžným antibiotikům. Ansamyciny indukují biotransformační enzymy, čímž dochází k interferenci s metabolizmem mnoha jiných léčiv (ostatní léčiva se metabolizují rychleji, než je obvyklé). Mechanizmus účinku: Ansamyciny inhibují DNA-dependentní RNA polymerázu, čímž blokují proces transkripce DNA. Působí specificky na mikroorganizmy, RNA polymeráza člověka a zvířat není ovlivněna. Výsledkem působení je baktericidní účinek. 65
Spektrum účinku: Ansamyciny mají široké spektrum, působí na G+ i G- bakterie, anaerobní bakterie i Mycobacterium tuberculosis. Snadno na ně vzniká rezistence, ale není zkřížená s jinými skupinami antibiotik. Farmakokinetika: Absorpce Rifampicin se po perorálním podání dobře resorbuje, ale vstřebávání významně ovlivňuje přítomnost potravy v žaludku. Rifaximin se z trávicího traktu nevstřebává. Distribuce: Rifampicin dobře penetruje do tkání, působí i intracelulárně. Prochází placentou i do mateřského mléka. V mozkomíšním moku dosahuje léčebných hladin u zánětlivých stavů. Exkrece: Rifampicin prodělává enterohepatální cirkulaci a je vylučován žlučí do výkalů i močí. Nežádoucí účinky, toxicita: U rifampicinu jsou uváděny „flu syndrom“, anémie, proteinurie, záněty a poškození ledvin, poškození jater, pseudomembranózní kolitida. Zástupci: Rifampicin Jedná se o opravdu širokospektrou látku, u níž byl prokázán i částečně antivirový a antiprotozoární účinek. Na rifampicin snadno vzniká rezistence chromozomální mutací. U nás je registrován již pouze v humánní medicíně pro léčbu tuberkulózy a lepry, v zahraničí také k léčbě některých specifických infekcí u koní. Zajímavostí je, že barví moč, pot a slzy do oranžova. Rifaximin Jde o látku, která se nevstřebává z trávicího traktu ani přes jiné bariéry. Používá se v lokální aplikaci k léčbě mastitid a infekcí pohlavních orgánů u skotu, buvolů a koní, a dále k léčbě infekcí kůže a paznehtů u skotu, ovcí, koz, koní, prasat, králíků, koček a psů. Rifaximin, který se využívá k intravaginální a intrauterinní aplikaci, je u skotu bez ochranných lhůt, po kožním podání je také bez ochranných lhůt. Po intramamární aplikaci je OL pro mléko 36 hodin. V kombinaci s cefalosporiny je pak OL pro maso skotu 5 dní, pro mléko 84 hodin. Nesmí se používat u koní, jejichž maso je určeno pro lidský konzum.
3.2. Antiparazitární léčiva Antiparazitika jsou léčiva určená pro profylaxi a terapii infekcí způsobených prvoky, oblými a plochými červy a členovci. Rozdělují se dle indikačních skupin na antiprotozoika (proti prvokům), anthelmintika (proti červům) a antiektoparazitika (proti členovcům). Podle cílového místa účinku je dělíme na endoparazitika (léčiva proti vnitřním parazitům), ektoparazitika (léčiva proti vnějším parazitům) a endektoparazitika (léčiva proti vnitřním i vnějším parazitům). Stejně jako u antimikrobních léčiv je specifita mechanizmu účinku antiparazitárních léčiv založena na farmakologickém působení na místa charakteristických rozdílů v metabolických 66
pochodech hostitele a parazita (např. působení na specifické enzymy přítomné pouze u parazita, působení na enzymy přítomné u parazita i hostitele, ale nepostradatelné pouze pro metabolizmus parazita, působením na biochemické procesy přítomné u parazita i hostitele, které u nich probíhají odlišným způsobem atd.). Vlastnosti ideálního antiparazitárního přípravku: - široký terapeutický index (bezpečnost léčiva), - široké spektrum účinku, - aktivita proti dospělým i nedospělým jedincům, - minimální vliv na fyziologické funkce hostitele, - snadné přijetí zvířaty, jednoduchost aplikace, - ekonomická nenáročnost, - krátká ochranná lhůta, - minimální riziko výskytu reziduí v potravinách živočišného původu.
3.2.1. Antiprotozoika 3.2.1.1. Antikokcidika Kokcidióza je velmi časté akutní onemocnění trávicího traktu zvířat. Postihuje téměř všechny druhy hospodářských zvířat (skot, ovce, kozy, prasata), ale nejčastěji se vyskytuje u drůbeže a králíků. Jejím původcem je obligátně intracelulární jednobuněčný parazit rodu Eimeria, popř. Isospora, Cystoisospora, Cryptosporidium aj. U většiny živočišných druhů se kokcidióza projevuje destrukcí sliznice tenkého střeva, u králíků dochází také k poškození jaterního parenchymu. Kokcidie se rozmnožují ve střevní sliznici, porušují funkci střeva, narušují absorpci živin, způsobují dehydrataci hostitele, ztrátu krve, zvýšenou citlivost k jiným patogenům a při těžkých infekcích také úhyn. K tlumení kokcidiózy se používají antikokcidika (látky bránící dokončení životního cyklu kokcidií) a vakcíny. Oba způsoby kontroly mají své výhody i nevýhody, mnohdy se kombinují. Při dlouhodobém používaní antikokcidik dochází bohužel často ke vzniku rezistence vůči těmto přípravkům a tím ke snížení jejich účinnosti. Významné riziko představuje také výskyt reziduí těchto léčiv v potravinách živočišného původu. Výhodou vakcinace je bezpečnost potravin z hlediska výskytu reziduí a minimalizace kontaminace životního prostředí, nevýhodou je možný rozvoj klinické kokcidiózy u oslabených zvířat. Prevence kokcidiózy Preventivní opatření před kokcidiózou jsou představována (především u nosnic) vakcinací, která již u několikadenních kuřat navozuje přirozenou cestou celoživotní imunitu proti parazitovi. Princip vakcinace spočívá v kontrolované infekci zvířat malými dávkami plně virulentních nebo častěji oslabených kmenů kokcidií v krmivu nebo v napájecí vodě, které navodí slabý průběh onemocnění a spustí specifickou reakci imunitního systému. Po určité době se vakcinovaní jedinci stanou imunní proti další nákaze. U výkrmových brojlerů jsou více používána profylaktická antikokcidika, a to s výjimkou závěrečné ochranné lhůty prakticky po celou dobu výkrmu v tzv. „shuttle“ (výměna antikokcidika během průběhu každého turnusu) nebo „switch“ (obměna antikokcidika po každém turnusu) programu, popř. v tzv. „rotaci“, kdy dochází k obměně antikokcidika za delší časový úsek (3, 6 nebo 12 měsíců). Principem profylaxe je zkrmování krmných směsí medikovaných nízkými dávkami účinných látek blokujících nebo významně omezujících vývojový cyklus parazita.
67
Dlouhodobé profylaktické podávání nízkých koncentrací antikokcidik ale souvisí s možným vznikem rezistence kokcidií, s omezením rozvoje přirozené imunity vůči původci, s výskytem nežádoucích účinků u hostitelského organizmu a také s dopadem na zdravotní a hygienickou nezávadnost živočišných produktů. Terapie kokcidiózy Při manifestaci klinické kokcidiózy jsou aplikována léčebná antikokcidika. Léčebně jsou přípravky určeny k hromadné enterální aplikaci nemocným zvířatům, zpravidla do napájecí vody. Z chemického hlediska lze antikokcidika rozdělit na substance patřící do syntetických látek a derivátů přírodních látek a na biosyntetické látky (tzv. ionofory) – viz kapitoly 3.2.1.1.1. až 3.2.1.1.5. Rezistence kokcidií Rezistence kokcidií vůči antikokcidikům je relativně rozšířena, vzniká především po jejich delším používání v důsledku genetických mutací. Obranou před vznikem rezistence kokcidií drůbeže na antikokcidika je chov výkrmových brojlerů v tzv. „shuttle“ a „switch“ programech, popř. v systému rotace. U všech těchto programů je nutné, aby nové léčivo mělo odlišný mechanizmus účinku oproti předchozí látce. Zástupci používaných látek: 3.2.1.1.1. Sulfonamidy Charakteristika: Sulfonamidy jsou historicky první skupinou syntetických antikokcidik. Tyto látky mohou být použity i jako profylaxe, ale jejich hlavním využitím je samotná léčba kokcidiózy. Je to i z toho důvodu, že vykazují vyšší účinnost v pozdější fázi reprodukčního cyklu parazita. Výhodou při profylaktickém podávání sulfonamidů je, že se může u drůbeže vytvořit přirozená imunita proti kokcidiím. Z nežádoucích účinků je nutno zmínit, že vysoké dávky sulfonamidů se mohou projevit tzv. hemoragickým syndromem. Mechanizmus účinku: Sulfonamidy účinkují díky své strukturální analogii s kyselinou para-aminobenzoovou (PABA), která vstupuje do syntézy kyseliny listové (podrobněji viz kapitola 3.1.6.1.) v buňce kokcidie. Dochází k zablokování metabolizmu kyseliny listové, a tím je znemožněn správný vývoj schizontů kokcidií. Zástupci: Sulfadimidin Sulfadimidin je terapeuticky nejpoužívanější antikokcidikum, podává se perorálně hromadně i individuálně (medikace napájecí vody jako jediného zdroje vody). Je určen pro aplikaci drůbeži a králíkům, ale nesmí být podán nosnicím, jejichž vejce jsou určena pro výživu člověka. Ochranná lhůta pro maso je obvykle 15 dní.
68
Sulfadimidin + diaveridin Kombinace se používá u ptáků a kožešinových zvířat, není určena pro potravinová zvířata. Sulfadimidin + trimetoprim Tato kombinace je registrována pro drůbež, bažanty, králíky a zajíce. Nesmí se používat u nosnic, jejichž vejce jsou určena pro výživu člověka. Ochranná lhůta pro maso je 15 dní. Sulfaklozin Tato látka je využívána u kura domácího, krůt a králíků. Nesmí se používat u nosnic, jejichž vejce jsou určena pro výživu člověka. Ochranná lhůta pro maso činí 15 - 28 dní.
3.2.1.1.2. Pyrimidiny Charakteristika: Pyrimidiny jsou většinou využívány jako léčiva určená k potencování účinku sulfonamidů. Nejčastěji používanou látkou z této skupiny je amprolium. Zástupci: Amprolium Tato látka působí jako analog tiaminu (tj. vitaminu B1). Mechanizmem účinku je soupeření amprolia s tiaminem o tiaminový receptor a tím omezení využití tiaminu kokcidiemi. Vitamín B1 je pro kokcidii nezbytný v metabolizmu uhlovodíků, při jeho depleci dochází k poškození prvoka. Samostatně ale není dostatečně účinný (hlavně kvůli rezistenci kokcidií), proto se často používá v kombinaci s etopabátem nebo se sulfonamidy. Při předávkování dochází k depresi růstu a hypovitaminóze B1. Tato látka je registrována k preventivnímu i léčebnému podávání pro kuřata a krůty, nesmí se podávat nosnicím. Výhodou je, že pro maso je bez ochranné lhůty.
3.2.1.1.3. Chinolony Charakteristika: Tato antikokcidika jsou vysoce lipofilní a mají specifický účinek na sporozoity. Sama o sobě nemají dostatečný potenciál k jejich zničení, proto se používají pouze v kombinaci s klopidolem, se kterým mají synergický léčebný účinek. Tato kombinace je pak využívána při prevenci kokcidiózy u skotu a v „shuttle“ programech u drůbeže. Jsou poměrně málo toxické, ale vzniká na ně velmi rychle rezistence, proto se již moc nepoužívají. Mechanizmus účinku: U sporozoitů kokcidií způsobují poruchy transportu elektronů v cytochromoxidázovém systému v mitochondriích parazita. Dále mohou blokovat syntézu DNA, protože inhibují enzym DNA gyrázu. Zástupci: Dekochinát Tato látka je používána při profylaxi kokcidiózy, a to ve formě krmného aditiva. Nesmí se používat u nosnic. V ČR momentálně není registrována. 69
3.2.1.1.4. Biosyntetická (ionoforová) antikokcidika Charakteristika: Tyto látky, které se nazývají také polyeterová antikokcidika, vykazují také růstově stimulační účinky. Používají se jako preventivní látky. Jejich výhodou je pomalejší vznik rezistence kokcidií, protože jejich mechanizmus účinku je biochemicky nespecifický. Mezi nevýhody ionoforů patří nutnost přesného dávkování léčiva, možné snížení přírůstků a příjmu krmiva při dlouhodobém profylaktickém podávání (i když u drůbeže byla naopak prokázána lepší konverze živin) a snížení rozvoje imunity hostitele. Kontraindikovány jsou lichokopytníkům, pro něž jsou vysoce toxické (poškození srdeční svaloviny). Všechny ionofory jsou kontraindikovány v průběhu léčby, 7 dní před a 7 dní po podání tiamulinu. Ionofory se nesmí používat u nosnic s produkcí vajec pro lidskou spotřebu. Mechanizmus účinku: Ionofory mají výhodu v tom, že ovlivňují jak extracelulární (hlavně), tak i částečně intracelulární stádia kokcidií. Jejich nespecifický mechanizmus účinku spočívá v tom, že tvoří lipofilní komplexy s jedno- (Na+, K+) a dvojmocnými (Ca2+, Mg2+) kationty a v této podobě transportují minerály přes buněčnou membránu do buněk kokcidií. Při zvýšení hladiny cytoplazmatického Na+ spolu se současným zvýšením zavodnění buňky dojde k poškození intracelulárních organel (především mitochondrií a Golgiho aparátu) a důsledkem je inhibice specifických mitochondriálních funkcí (např. oxidace substrátů a hydrolýza ATP). Buňka parazita pak nemá dostatek energie pro základní životní procesy a její vývoj a růst se zastavuje. V některých případech vede změna osmolality parazita i k lýze a jeho smrti. Nežádoucí účinky, toxicita: Ionofory jsou v podstatě všechny vysoce toxické pro koně a další lichokopytníky, mnoho z nich i pro další druhy zvířat. Důsledkem jejich podání u těchto druhů je vážné poškození srdeční a/nebo kosterní svaloviny, kdy u hostitele dochází ke zvýšení koncentrace iontů Ca2+ ve svalových buňkách, které vede k poruchám kontraktility a převodního systému srdce. Zástupci: Monensin Jedná se o první látku z této skupiny, která byla vyvinuta a uvedena na trh jako antikokcidikum. Dříve byl monensin využíván také jako stimulátor růstu u skotu (dnes je již toto použití zakázáno), protože eliminací některých mikroorganizmů vedl k příznivému ovlivnění bachorové mikroflóry a ke zvýšení utilizace krmiva. Je povolen k použití u brojlerů, některé zdroje uvádějí použití i u krůťat. Ochranná lhůta pro maso drůbeže je 3 dny. Lasalocid Lasalocid má stejný účinek jako monensin a podobně nízkou toxicitu. Je určen pro kuřata a krůty. I tato látka byla používána jako růstový stimulátor, ale musela být aplikována v přesných dávkách, protože i mírné předávkování způsobuje naopak anorexii. Ochranná lhůta pro lasalocid je 5 dní. Salinomycin Salinomycin je určen pouze pro brojlery a králíky. I mírné předávkování vede u těchto druhů k anorexii. Ochranná lhůta je dle použitého preparátu 1 - 5 dní. 70
Narasin, maduramicin, semduramicin Tyto látky jsou podobné salinomycinu. Jsou určeny pouze k aplikaci brojlerům, výjimkou je maduramicin, který je určen k použití i u krůt. V ČR momentálně nejsou registrovány. 3.2.1.1.5. Nezařazené látky Klopidol Mechanizmem účinku je porucha transportu elektronů v buňce. Účinný je především na začátku kokcidiózy, působí pouze kokcidiostaticky. Používá se preventivně. Jeho nevýhodou je snadný vznik rezistence a toxicita trusu a podestýlky z chovu kuřat s klopidolem pro životní prostředí, hlavně vodní organismy. V ČR momentálně není registrován. Robenidin Tato látka inhibuje oxidativní fosforylaci a produkci energie. Používá se k hromadné profylaxi kuřat či králíků. Nesmí se kombinovat s jinými kokcidiostatiky. Ochranná lhůta je 5 dní, při jejím nedodržení se projeví nepříznivá chuť masa brojlerů, u vajec pak nepříznivý pach a zbarvení v důsledku nevyloučení metabolitů této látky. Etopabát Tato látka je obdobně jako sulfonamidy strukturním antagonistou PABA a inhibuje vznik kyseliny listové v buňce kokcidií. Používá se v kombinaci s amproliem. Halofuginon Halofuginon je určen k prevenci pro drůbež a novorozená telata. Účinný je proti většině asexuálních stádií, má kokcidiostatický až kokcidiocidní účinek. Působí i proti některým krevním parazitům tropů. Je toxický pro vodní organismy. Ochranná lhůta pro maso drůbeže je 5 dní, pro maso telat 13 dní. Nikarbazin Mechanizmus jeho účinku není přesně znám, spekuluje se o kumulaci vápníkových iontů v těle parazita. Podává se profylakticky brojlerům. Ochranná lhůta je 4 dny. Mezi nežádoucí účinky patří vybělení hnědých vajíček, skvrnitost žloutku, snížení snášky a líhnivosti vajec, proto se nepoužívá u nosnic. Brojleři jsou při jeho podávání citlivější k teplotnímu stresu. Diklazuril Diklazuril je používán k prevenci kokcidiózy u drůbeže a krůt, jehňat a telat. Není určen kuřicím starším 16 týdnů a nosnicím s produkcí vajec určených pro výživu člověka. Maso ovcí a skotu je bez ochranných lhůt, OL pro maso drůbeže je 5 dní. Toltrazuril Toltrazuril je jediné léčebné antikokcidikum nesulfonamidového typu. Používá se k léčbě i prevenci kokcidiózy u kura, krůt, telat a selat. Nesmí se používat u kuřic starších 16 týdnů, u nosnic, jejichž vejce jsou určena pro výživu člověka, ve výkrmových chovech na telecí nebo hovězí maso, u kojících prasnic, u laktujících dojnic, jejichž mléko je určeno pro výživu člověka. OL jsou pro maso brojlerů a krůt 16 dnů, maso prasat 77 dnů, maso telat 63 dnů. Byla prokázána perzistence ponazurilu (synonymum toltrazurilsulfon), metabolitu toltrazurilu, v životním prostředí a jeho toxicita pro rostliny. Jeho rezidua ve statkovém hnojivu, které je aplikováno na polní plochy, mohou snižovat růst plodin a také se mohou kumulovat v rostlinách (resp. v potravním řetězci). 71
3.2.2. Anthelmintika Anthelmintika jsou léčiva využívaná při profylaxi a terapii infekcí způsobených červy nebo jejich infekčními stádii. Účinek parazita na hostitelský organizmus je výrazně negativní, parazit může absorbovat potravu hostitele (např. tasemnice), sát krev (např. měchovci), živit se tkáněmi hostitele, způsobovat mechanické obstrukce (např. škrkavky ve střevě, filárie v krevních cévách, motolice v játrech), může vést k propuknutí sekundární infekce (např. Salmonella při invazi motolic v játrech) či ke tkáňovým reakcím (např. uzlíky při plicní červivosti, léze na sliznici střeva).
3.2.2.1. Antinematoda Nematodózy jsou nejrozsáhlejší skupinou helmintóz, postihují téměř všechny druhy hospodářských i zájmových zvířat. Nematoda (Nematodes) jsou válcovití (oblí) nesegmentovaní červi. Infekce jsou lokalizovány především v trávicím traktu a játrech, popř. v respiračním traktu. Nedospělí jedinci nematod migrují ve tkáních hostitele, dospělosti dosahují ve střevech nebo v plicích. Mezi nejznámější nematody patří háďátka (Strongyloides), měchovci (Ancylostoma, Necator), roupi (Enterobius) a škrkavky (Ascaris, Toxocara, Toxascaris). 3.2.2.1.1. Benzimidazoly Charakteristika: Benzimidazoly působí jako antinematoda, ale částečně i jako antitrematoda a anticestoda. Většina látek patřících do této skupiny působí proti dospělým či vývojovým stádiím parazita, některé z nich účinkují i ovicidně. Použití benzimidazolů je často omezeno v graviditě, protože u benzimidazolů byla zjištěna teratogenita v raných stádiích gravidity. Mechanizmus účinku: Mechanizmus účinku pravděpodobně spočívá v inhibici β-tubulinových podjednotek při tvorbě mikrotubulů buňky parazita a v následné inhibici tvorby ATP, což způsobí nedostatek energie pro parazita. Buňky hostitele jsou ovlivněny mnohem méně, protože benzimidazoly mají mnohonásobně vyšší afinitu k parazitárnímu typu β-tubulinu. Farmakokinetika: Absorpce z trávicího traktu je specifická pro konkrétní látky a závisí na rozpustnosti sloučeniny ve vodě. Kromě tiabendazolu jsou benzimidazoly jen málo metabolizovány. Vylučovány jsou pak v nezměněné formě výkaly. Nežádoucí účinky, toxicita: U některých benzimidazolů byly prokázány teratogenní a embryotoxické účinky, u psů bylo ve vyšších dávkách popsáno poškození kostní dřeně. Zástupci: Tiabendazol Je to první objevené antinematodum, v dnešní době se používá pouze lokálně na ušní parazitózy u psů. Není určen pro potravinová zvířata. 72
Deriváty tiabendazolu: Tyto látky mají vyšší aktivitu při nižších dávkách, přičemž albendazol, febantel a fenbendazol jsou využívány proti nematodům, cestodům i trematodům; flubendazol, mebendazol a oxibendazol jsou používány jako antinematoda a anticestoda, nemají antitrematodní aktivitu. Albendazol Albendazol se používá u ovcí a skotu. U potravinových zvířat je na masné produkty obecně stanovena ochranná lhůta 5 - 14 dní, na mléko skotu 3 dny. Tato látka má teratogenní účinek. Febantel Febantel není určen pro potravinová zvířata, používá se jen u psů. Obvykle se kombinuje s prazikvantelem a pyrantelem. I febantel má teratogenní účinek. Fenbendazol Fenbendazol je registrován pro psy, kočky, další psovité a kočkovité šelmy, holuby, koně, skot, ovce, kozy a prasata. Stejně jako febantel je často vyráběn v kombinaci s prazikvantelem a pyrantelem. Pro prasata je stanovena ochranná lhůta na maso 3 – 5 dní, pro maso koní 5 – 28 dní, pro maso skotu 9 - 14 dní, pro maso koz a ovcí 14 dní, pro mléko skotu 4 - 5 dní, pro mléko koz a ovcí 7 dní. Také fenbendazol má teratogenní účinek. Flubendazol Flubendazol se používá u psů, koček, drůbeže, pernaté zvěře a prasat. Ochranná lhůta pro maso drůbeže jsou 1 - 4 dny, pro maso pernaté zvěře 4 dny, pro maso prasat 2 – 10 dní, vejce jsou bez ochranných lhůt. Flubendazol má též teratogenní účinek. Mebendazol Mebendazol je povolen pro koně, poníky a spárkatou zvěř. Obvykle se kombinuje s rafoxanidem. Ochranná lhůta pro spárkatou zvěř je stanovena na 28 – 60 dní. Oxibendazol Oxibenzazol není určen pro potravinová zvířata, registrován je pouze pro psy a kočky. Často se vyrábí v kombinaci s niklosamidem. 3.2.2.1.2. Imidazotiazoly Charakteristika: Tyto látky byly objeveny již v 60. letech 20. století, ale pro svou poměrně vysokou toxicitu se nerozšířily a jediným dnes registrovaným derivátem je levamizol. Tyto látky působí pouze jako antinematoda. Mechanizmus účinku: Imidazotiazoly působí stimulaci nikotinových acetylcholinových receptorů parazita, což vede k jeho svalové paralýze. Vyšší dávky pak také interferují s metabolizmem sacharidů parazita. Farmakokinetika: Tyto látky se velmi dobře absorbují jak po orální, tak po parenterální nebo topické aplikaci. Metabolizují se v játrech a většina metabolitů je vyloučena močí. 73
Zástupci: Levamizol Levamizol působí proti dospělým a larválním stádiím hlístic parazitujících v respiračním a trávicím traktu. Je registrován pro skot, prasata a drůbež. Nesmí se podávat v pokročilé březosti, skotu produkujícímu mléko a nosnicím s produkcí vajec pro výživu člověka. Ochranné lhůty jsou pro maso skotu 28 dní, pro maso prasat 8 - 18 dní, pro maso drůbeže 9 dní. Levamizol je jedním z nejtoxičtějších anthelmintik, mezi nežádoucí účinky levamizolu patří křeče, útlum nervového systému, dušení (důsledek obrny dýchacích svalů). 3.2.2.1.3. Tetrahydropyrimidiny Charakteristika: Tyto látky jsou bezpečnější než deriváty imidazotiazolu, používají se také pouze jako antinematoda. Existuje na ně rezistence, která je zkřížená mezi pyrantelem a levamizolem. Mechanizmus účinku: Stejně jako imidazotiazoly účinkují tetrahydropyrimidiny jako agonisté na nikotinových receptorech nervosvalových plotének parazita. Dochází k depolarizaci, což následně vede ke spastické paralýze červa a jeho vypuzení z organizmu. Farmakokinetika: Často se používají ve formě solí, absorpce těchto látek je závislá na rozpustnosti ve vodě. Nejčastěji používaný pyrantel embonát (synonymum pyrantel pamoát) se ze střeva vstřebává velmi málo. Nežádoucí účinky Tyto látky jsou poměrně málo toxické, mírné nežádoucí účinky na trávicí trakt se objevují až ve vyšších koncentracích. Zástupci: Pyrantel Pyrantel se používá při terapii nematodóz psů, koček a koní. Neměl by se podávat březím zvířatům. Přípravky s obsahem pyrantelu nejsou určeny pro potravinová zvířata. Oxantel Oxantel není určen pro potravinová zvířata, využívá se na léčbu nematodóz u psů. 3.2.2.1.4. Makrocyklické laktony Charakteristika: Makrocyklické laktony jsou léčiva s účinkem jak proti vnitřním parazitům (pouze nematoda), tak i proti vnějším parazitům (hlavně vším a klíšťatům, kromě selamektinu nejsou moc účinné proti blechám). Patří tedy mezi endektoparazitika. Jejich výhodou je, že jsou širokospektrální a účinkují již v nízkých koncentracích, ale bohužel nejsou účinné proti motolicím a tasemnicím. Další nevýhodou je, že se na ně začíná objevovat rezistence.
74
Mechanizmus účinku: Mechanizmem účinku makrocyklických laktonů je ovlivnění specifických glutamátových receptorů parazita spojených s chloridovými kanály. Tento typ glutamátového receptoru se nevyskytuje u savců, pouze u parazitů, proto nedochází k ovlivnění hostitele. Dalším z pravděpodobných mechanizmů je i stimulace uvolňování GABA (kyselina γaminomáselná, inhibiční neurotransmiter) z presynaptického neuronu do synapse, a možná působí i jako přímí agonisté na GABA receptorech. Tyto struktury již mohou ovlivňovat i u savců. Receptory pro GABA se ale u savců nacházejí v CNS a prostupu makrocyklických laktonů do mozku ve většině případů brání hematoencefalická bariéra. Všechny výše uvedené mechanizmy pak vedou ke zvýšenému vtoku chloridových iontů do postsynaptického neuronu, k jeho následné hyperpolarizaci a nemožnosti reagovat na další vzruchy, čili k inhibici neurotransmise. Dochází k navození celkové svalové paralýzy larválního i dospělého stádia parazita, který pak uhyne a je vypuzen z hostitelského organizmu. U nematod pak již i při malých dávkách dochází k paralýze svaloviny hltanu a parazit tak nemůže přijímat potravu. Farmakokinetika: U monogastrů je po perorálním podání popisována dobrá absorpce makrocyklických laktonů. Téměř celá dávka se vyloučí výkaly v nezměněné formě. V trusu se také rozkládají pomalu a mohou v něm přetrvávat dlouhodobě (až stovky dní). Nežádoucí účinky, toxicita: Makrocyklické laktony jsou poměrně bezpečné pro přežvýkavce, koně a prasata. Jiným druhům zvířat se ale musí podávat s opatrností, např. některá plemena psů (různé druhy kolií, australský ovčák, honáčtí psi, bígl, jezevčík aj.) mají pro tato léčiva geneticky více propustnou hematoencefalickou bariéru (HEB). Zvýšená permeabilita HEB je u těchto plemen způsobena mutací MDR1 genu, která zapříčiní nefunkčnost transportního P-glykoproteinu, který by za normálních okolností tato léčiva hematoencefalickou bariérou nepropustil. Při prostupu makrocyklických laktonů do CNS se objevují nervové příznaky typické pro zesílení inhibičního působení - útlum, poruchy koordinace, třes, zvracení, slinění, dilatace zornic, slepota, kóma a smrt. Zástupci: Mezi makrocyklické laktony se řadí dvě skupiny látek: avermektiny a milbemyciny. Avermektiny: Ivermektin Jedná se o první izolovaný avermektin, který stále patří mezi nejvýznamnější makrocyklické laktony. Někdy se používá v kombinaci se klosantelem, klorsulonem nebo prazikvantelem. U monogastrů se z trávicího traktu absorbuje velmi dobře, u přežvýkavců je velká část inaktivována v bachoru. U nich je možnost parenterální aplikace. Z organizmu je vylučován velmi pomalu (několik týdnů) výkaly. U nás je registrován pro kočky, skot, ovce, kozy, koně, prasata, divočáky a spárkatou zvěř. Nesmí se podávat laktujícím dojnicím, kozám a bahnicím produkujícím mléko pro výživu člověka. Pro ivermektin jsou stanoveny OL pro maso ovcí 28 - 42 dní, maso koz 28 dní, pro maso prasat 5 – 28 dní, pro maso skotu 28 - 66 dní, pro maso koní 21 - 35 dní, pro maso divočáků 14 dní, pro maso spárkaté zvěře 28 dní. Pro psy u nás není registrován žádný oficiální přípravek a ředění přípravku určeného pro 75
hospodářská zvířata je zakázáno z důvodu možné toxické reakce psů na některé makrocyklické laktony. Kočkám je ivermektin perorálně a parenterálně kontraindikován, používá se pouze v ušním přípravku. Doramektin Doramektin je využíván u skotu, ovcí a prasat, ale je zakázáno jej používat u laktujících zvířat s produkcí mléka pro výživu člověka. U doramektinu je stanovena OL pro maso skotu a prasat 56 – 77 dní, pro maso ovcí 70 dní. Eprinomektin Tato látka je používána u koček a skotu, výhodný je její dlouhodobý účinek. Pro eprinomektin je OL pro maso skotu 10 - 15 dnů, mléko je bez ochranných lhůt. Selamektin Selamektin není určen pro potravinová zvířata, přípravky jsou registrovány pouze pro psy a kočky. V krvi má dlouhý poločas. Milbemyciny: Moxidektin Moxidektin je registrován pro podání u koček, psů, koní a poníků. Kontraindikován je ale mláďatům - hříbatům do 4 měsíců stáří, štěňatům do 7 týdnů a koťatům do 9 týdnů stáří. Může se aplikovat lokálně zevně nebo perorálně. Je lipofilnější než avermektiny, proto déle přetrvává v organizmu. Ochranná lhůta pro maso koní je 32 - 64 dní. Milbemycin Není určen pro potravinová zvířata, je registrován pouze pro psy a kočky. Podává se pouze perorálně. 3.2.2.1.5. Jiná antinematoda Monepantel Monepantel je nové anthelmintikum náležející do třídy aminoacetonitrilových derivátů. Působí na nikotinový acetylcholinový receptor specifický pro hlístice a je účinný proti hlísticím rezistentním na jiné třídy anthelmintik. Tato látka je registrována pro ovce, OL pro maso ovcí je 7 dní. Emodepsid Emodepsid je cyklický peptid. Je to agonista na latrofilinových receptorech oblých červů a zesiluje uvolňování inhibičních neurotransmiterů. Výsledkem je ochabnutí parazita a jeho neschopnost přijímat potravu. Obvykle se kombinuje s prazikvantelem. Aplikuje se orálně nebo na kůži. Je registrován pouze pro psy a kočky.
3.2.2.2. Antitrematoda Antitrematoda jsou přípravky určené k léčbě při zasažení hostitele motolicemi (Trematodes). Motolice patří mezi ploché nesegmentované červy, kteří parazitují především v trávicím traktu, žlučových cestách a játrech hostitele. Motolice způsobují značné obtíže 76
především u hospodářských zvířat, ale i u volně žijících zvířat. U potravinových zvířat je problémem zpomalení vývoje napadených zvířat, poškození jaterního parenchymu nebo snížení kvality masa. 3.2.2.2.1. Benzimidazoly Viz kapitola 3.2.2.1.1. Triklabendazol Je to látka s úzkým spektrem účinku a funguje pouze na motolice. Registrována je pro skot, OL pro maso skotu je 56 dní, nesmí se používat u dojnic. 3.2.2.2.2. Další antitrematoda Rafoxanid Rafoxanid patří do skupiny salicylanilidových anthelmintik, které přerušují oxidativní fosforylaci. Používá se především na motolice spárkaté zvěře. Ochranná lhůta pro maso spárkaté zvěře je 28 dní u srnce, daňka a jelena, a 60 dní u muflona a kamzíka. Klosantel Klosantel patří také do skupiny salicylanilidových anthelmintik. Má hlavně trematocidní aktivitu. Registrován je v kombinaci s ivermektinem pro skot a ovce. OL pro maso ovcí je 28 dní, pro maso krav 49 dní. Nesmí se používat u zvířat, jejichž mléko je určeno pro lidský konzum. Prazikvantel Mechanizmus účinku prazikvantelu souvisí s poškozením vnějšího obalu a zvýšením průniku iontů do těla parazita. Důsledkem jsou tetanické kontrakce svaloviny červa, jeho eventuální uvolnění od střevní stěny a vyloučení či následné strávení helminta v trávicím traktu hostitele. Lze jej využít k léčbě motoličnatosti u psa, kočky a koně, používá se také jako anticestodum. Nelze ho podávat neodstaveným mláďatům. Není určen pro potravinová zvířata. Klorsulon Klorsulon patří mezi sulfonamidy a inhibuje glykolytické enzymy u motolic a zbavuje je tak hlavního zdroje energie. Tato látka samotná nemá dostatečný antiparazitární účinek, používá se pouze v kombinaci s ivermektinem k léčbě motoličnatosti u skotu. Ochranná lhůta pro maso skotu je v kombinovaném přípravku 66 dní.
3.2.2.3. Anticestoda Cestodózy jsou onemocnění způsobená tasemnicemi (Cestodes). Infekce těmito červy jsou typické pro kočky, psy, býložravce a ryby. Tasemnice jsou segmentovaní ploší červi, kteří poškozují trávicí trakt a játra hostitelského organizmu. Cystické stádium se pak může zapouzdřit v různých tkáních mezihostitelů a poškodit je. 3.2.2.3.1. Benzimidazoly Viz kapitola 3.2.2.1.1.
77
3.2.2.3.2. Další anticestoda Niklosamid Niklosamid inhibuje absorpci glukózy tasemnicí, dojde k zastavení Krebsova cyklu a hromadění laktátu s následným úhynem červa. Není určen pro potravinová zvířata, používá se proti tasemnicím u psů a koček. Nitroskanát Nitroskanát je širokospektré anthelmintikum pro prevenci a terapii cestodóz, ale i nematodóz. Není určen pro potravinová zvířata a používá se pouze u psů, protože pro kočky je toxický. Parazity hubí tak, že inhibicí enzymů fosfatáz snižuje tvorbu energie v buňkách. Prazikvantel Viz kapitola 3.2.2.2.2. Epsiprantel Jedná se o analog prazikvantelu, používá se hlavně proti tasemnicím. Registrován je pro psy.
3.2.3. Antiektoparazitika Antiektoparazitika jsou látky s insekticidním účinkem používané ke kontrole a eradikaci blech, vší, všenek, klíšťat, střečků a dalších zevních parazitů, kteří se vyskytují na zvířatech a v jejich okolí. Ochrana zvířat proti vnějším parazitům je nutná, neboť kromě problémů, které vyvolávají samotní paraziti (např. ztráta krve, změny na kůži a srsti, stres, snížení hmotnosti a přírůstků), jsou tito parazité často také přenašeči závažných infekčních chorob. Registrované účinné látky jsou velmi často používány také jako biocidy či pesticidy v jiných oblastech, než je veterinární medicína. Jedná se obvykle o poměrně toxické látky, proto se z důvodu toxicity nesmí aplikovat příliš oslabeným a nemocným jedincům, velké opatrnosti je třeba při jejich použití u březích zvířat. Současné podání kombinace různých antiparazitárních látek, pokud se nenacházejí v kombinovaném hromadně vyráběném léčivém přípravku s bezpečností ověřenou od výrobce, není doporučováno. Na ektoparazitika se relativně rychle vyvíjí rezistence. Členovci si vyvíjejí mechanismy, které vedou ke zrychlené metabolizaci (čili detoxikaci) těchto léčiv, nebo u nich časem dochází ke snížené citlivosti receptorů na danou látku. Většina ektoparazitik se aplikuje lokálně na kůži, ale některé lze aplikovat i vnitřně (tato možnost je u konkrétních látek uvedena). 3.2.3.1. Organofosfáty Charakteristika: Organofosfáty až na výjimky nejsou registrovány jako léčiva, ale jsou řazeny mezi pesticidy. Obvykle se neaplikují přímo na zvíře, ale ošetřují se jimi ubikace, stáje atd., přičemž při špatné aplikaci nebo kontaktem s ošetřenými plochami může dojít i k zasažení zvířat a při předávkování dochází k závažné otravě.
78
Mechanizmus účinku: Organofosfáty v těle ireverzibilně blokují enzymy, které se nazývají cholinesterázy. Nejdůležitější je acetylcholinesteráza, která se vyskytuje na nervových a nervosvalových synapsích, kde štěpí neurotransmiter acetylcholin na dvě neúčinné části: kyselinu octovou a cholin, čímž dojde k ukončení nervového přenosu. Při inhibici enzymu není přerušeno vedení vzruchů neurony, dochází k hyperaktivitě žláz, nervové a svalové tkáně. Tento mechanizmus účinku je stejný pro hmyz, u něhož po aplikaci nastává smrt v křečích za současného energetického vyčerpání, i pro obratlovce, na které organofosfáty jako ektoparazitika aplikujeme. Farmakokinetika: Tyto insekticidy jsou vysoce lipofilní a vstřebávají se do organizmu přes trávicí trakt i kůži. U obratlovců se metabolizují v játrech fosfatázami a oxidačními reakcemi, přičemž ale mohou vznikat i účinnější a toxičtější produkty. K detoxikaci pak dochází za účasti hydrolytických enzymů a konjugací s glukuronátem nebo sulfátem. Metabolity organofosfátů jsou vyloučeny ledvinami. Nežádoucí účinky, toxicita: Při předávkování nebo nesprávné aplikaci se projeví hyperaktivita žláz a hladké svaloviny, tzv. syndrom SLUDD (slinění (salivace), slzení (lakrimace), močení (urinace), kálení (defekace), poruchy dýchání (dyspnoe)), poté mohou nastoupit i koliky, křeče, koma a smrt. Po chronické expozici může nastat demyelinizace neuronů a paralýza. Zástupci: Jako insekticidy se používají pyrofosfáty, které už jsou dnes na ústupu (např. tetrachlorvinfos (= stirofos) - antiparazitikum v obojku pro kočky a psy), a tio- a ditiofosfáty (phoxim - na čmelíky u slepic, dimpylat – v obojcích pro psy a kočky). Phoxim je registrován pro drůbež k použití na chovné prostory, ale nesmí se používat v chovu brojlerů. Ochranná lhůta byla stanovena pro vejce na 12 hodin, a pro maso 25 dní po druhé aplikaci. 3.2.3.2. Karbamáty Charakteristika: Tyto látky mají podobný účinek jako organofosfáty, ale mají chemicky jinou strukturu. Jsou odvozeny od fyzostigminu, což je alkaloid se stimulačním účinkem na parasympatikus. Mechanizmus účinku: Mechanizmus účinku karbamátů je popsán v kapitole o organofosfátech (viz kapitola 3.2.3.1.). Jediný rozdíl spočívá v tom, že jejich vazba na cholinesterázové enzymy je slabší a tudíž reverzibilní. Farmakokinetika: Karbamáty se vstřebávají perorálně i přes kůži. Po metabolizaci v játrech se vylučují ledvinami. Nežádoucí účinky, toxicita: Toxicita se projevuje stejně jako u organofosfátů (viz kapitola 3.2.3.1.). 79
Zástupci: Ve veterinární medicíně se používají karbaryl a propoxur, ostatní látky mají využití hlavně v zemědělství nebo jako biocidy v domácnosti. Propoxur i karbaryl jsou registrovány pouze pro psy a kočky, nejsou určeny potravinovým zvířatům.
3.2.3.3. Pyretriny a pyretroidy Charakteristika: Pyretriny pochází z rostliny kopretina starčkolistá, která se jako antiparazitikum používala už od 19. století. Kromě původních přírodních látek se dnes mnohem častěji používají jejich syntetické analogy, tzv. pyretroidy, které jsou účinnější a stabilnější. Na pyretriny a pyretroidy se může vyskytnout rezistence. Mechanizmus účinku: Pyretriny i pyretroidy se váží na membrány nervových buněk v blízkosti sodíkových kanálů, ovlivňují jejich otevírání, a tím polarizaci a depolarizaci neuronů. Způsobují prodloužení otvírání těchto kanálů. Tím je možný neustálý vtok sodných iontů do neuronu a opakovaný převod vzruchů. U hmyzu způsobují tzv. „knock down“ efekt, což je okamžitá paralýza a obvykle i smrt hmyzu. Protože jsou pyretroidy dost drahé a zvyšování jejich koncentrace v přípravku by zesílilo i jeho toxicitu, používají se k posílení účinků pyretrinů a pyretroidů synergistické látky (např. piperonylbutoxid). Ty fungují obvykle tak, že zpomalují odbourávání pyretroidů v těle a tím prodlužují a posilují insekticidní účinek dané látky. Farmakokinetika: Pyretriny a pyretroidy se perorálně vstřebávají dobře, kůží prostoupí asi jen 2 % podané dávky. Metabolizují se hydroxylací, konjugují se s kyselinou glukuronovou. Vylučují se močí. Nežádoucí účinky, toxicita: Pyretriny a pyretroidy jsou (s výjimkou schváleného flumetrinu a fenotrinu) obvykle vysoce toxické pro kočky a fretky, které mají nízkou aktivitu glukuronidačních enzymů a velice špatně pyretroidy odbourávají. Těmto druhům jsou pyretroidy kontraindikovány. Tyto látky jsou také vysoce nebezpečné pro vodní organismy. Zástupci: V ČR je registrován cyflutrin pro skot; cypermetrin pro psy; deltametrin pro skot, ovce, holuby, psy; flumetrin pro psy a kočky; fenotrin pro psy a kočky; permetrin pro psa, morče, křečka, exotické ptáky, plazy, koně; tetrametrin v kombinaci s cypermetrinem pro psy; taufluvalinát pro včely. U deltametrinu je OL pro maso skotu 14-18 dnů, pro maso ovcí 1-28 dní, pro mléko 11 hodin. Pro cyflutrin u skotu nebyly OL stanoveny. Ostatní látky nejsou určeny pro potravinová zvířata.
80
Tau-Fluvalinát Tento pyretroid se používá proti varoáze včel (roztoč). Dále lze tau-fluvalinát využít i ke zneškodnění včelomorky (bezkřídlý parazitující hmyz). Látka působí pouze kontaktně, na ostatní včely se distribuuje vzájemným kontaktem s včelami, které byly v tělesném kontaktu s aplikačním proužkem napuštěným taufluvalinátem, nebo se pomocí aerosolu či fumigace molekuly přípravku zachytí na ochlupené části včel. Včely samotné jsou chráněny před insekticidním účinkem tau-fluvalinátu lipidovou vrstvou na povrchu vnější chitinové kostry a nízkým dávkováním, které nedosahuje hranice toxicity pro včely. Nepoužívá se v době, kdy je ve včelstvu shromážděn med určený pro lidský konzum. Med je bez ochranných lhůt.
3.2.3.4. Neonikotinoidy Charakteristika: Tyto látky se využívají k odstraňování a zamezení reprodukce blech, účinnost na klíšťata a další roztoče je poměrně malá. Pro její dosažení je nutno neonikotinoidy kombinovat s jinými insekticidy. Používají se také jako pesticidy v zemědělství. Mechanizmus účinku: Neonikotinoidy stimulují nikotinové receptory u hmyzu, což u něj vede k hyperaktivitě neuronů a svalů. Protože má nikotinový receptor hmyzu dost odlišnou stavbu, než u savců, toxicita neonikotinoidů pro hostitele je poměrně nízká. Farmakokinetika: Při léčebném podání na kůži se imidakloprid podle údajů výrobce téměř nevstřebává. Pokud dojde k perorálnímu příjmu, vstřebává se naopak velmi dobře a rychle a je vyloučen ledvinami. Dinotefuran se vstřebává částečně. Nežádoucí účinky, toxicita: Při otravě se objevuje slinění, záškuby svalů, křeče. Ochranné lhůty: Imidakloprid ani dinotefuran nejsou určeny pro potravinová zvířata. Zástupci: Imidakloprid Tento derivát je registrován jako ektoparazitikum pro psy, kočky a fretky. Dinotefuran Tento derivát je registrován pouze pro psy.
3.2.3.5. Fenylpyrazoly Charakteristika: Tyto látky se často používají ve veterinární medicíně malých zvířat, nejsou určeny pro potravinová zvířata. 81
Mechanizmus účinku: Fenylpyrazoly inhibují receptory GABA (inhibiční neurotransmiter) spojené s chloridovým kanálem, což vede ke zvýšené dráždivosti postsynaptických neuronů. Farmakokinetika: Fipronil se kumuluje v mazových žlázách, odkud je postupně uvolňován a rozprostírán po povrchu těla. Nežádoucí účinky: Tyto látky jsou vysoce toxické pro králíky a také vysoce nebezpečné pro vodní organismy. Při kombinaci fipronilu s amitrazem se u psů zvyšuje riziko závažných kožních reakcí. Zástupci: Fipronil Tato látka je registrována pro psy a kočky. Pyriprol Pyriprol je registrován pouze pro psy. 3.2.3.6. Makrocyklické laktony Viz kapitola 3.2.2.1.4. 3.2.3.7. Nezařazené látky Amitraz Tato látka aktivuje oktopaminové receptory, které jsou nacházeny specificky pouze u bezobratlých. Výsledkem je zvýšená nervová a svalová aktivita parazita. U savců aktivuje také α2-adrenergní receptory sympatiku. Používá se lokálně, z kůže se nevstřebává. Při náhodném požití je ale rychle absorbován trávicím traktem a eliminuje se ledvinami. Má poměrně časté nežádoucí účinky, kterými jsou útlum, zpomalení srdeční činnosti, hyperglykémie, zácpa. Při kombinaci s jinými antiparazitárními látkami hrozí u psů výskyt závažných kožních změn. Amitraz je registrován pro psy, skot, prasata, ovce. Nesmí se používat u koní (nefunkčnost tlustého střeva, která může vést až ke smrti), koček a králíků. Dále se používá proti varoáze včel (na dospělé roztoče). Ochranné lhůty jsou stanoveny pro maso skotu na 4 dny, pro maso ovcí 24 dnů, pro maso prasat 1 den, pro mléko skotu 4 dny. Med je bez ochranných lhůt. Metaflumizon Blokuje sodíkové kanály neuronů, což vede k paralýze a smrti parazita. Je účinný hlavně proti blechám. Metaflumizon není určen pro potravinová zvířata, je registrován pouze pro kočky a psy. Mezi nežádoucí účinky pozorované u psů patří zvýšený výskyt alergických či autoimunitních kožních reakcí, pokud je kombinován s amitrazem.
82
Spinosad Jedná se o zvláštní látku, která je produkována bakteriemi. Spinosad aktivuje nikotinové cholinergní receptory, ale na jiném vazebném místě než neonikotinoidy. Výsledkem je zvýšená nervová stimulace parazita a jeho smrt. Spinosad je registrován pouze pro psy a kočky, a přestože má ektoparazitární účinek, podává se orálně. Z nežádoucích účinků jsou popsány neurologické změny a oční poruchy. Fenoxykarb Fenoxykarb je zvláštní látka, protože je to chemicky karbamát, ale neúčinkuje na cholinesterázy. Patří mezi inhibitory metamorfózy hmyzu, inhibuje přeměnu juvenilního jedince na dospělce. Není určen potravinovým zvířatům, je registrován pouze pro psy, kočky, drobné savce a holuby. Indoxakarb Také indoxakarb je zvláštním typem karbamátu bez cholinesterázové aktivity. Jeho biologicky účinný metabolit působí jako antagonista na sodíkových kanálech hmyzu řízených napětím. Blokuje tak sodíkové kanály, které regulují tok sodíkových iontů v nervovém systému hmyzu. To má za následek rychlé zastavení příjmu potravy v rozmezí 0-4 hodiny po ošetření, dále následuje zastavení kladení vajíček, paralýza a smrt nastávající od 4 do 48 hodin po aplikaci. U blech je indoxakarb účinný i na vývojová larvální stádia nacházející se v bezprostředním okolí ošetřovaného zvířete. Je registrován pouze pro psy. Metopren Tato látka je stejně jako fenoxykarb regulátorem růstu hmyzu, funguje jako analog juvenilního hormonu (přítomný pouze u hmyzu). Metopren není určen potravinovým zvířatům, je registrován v kombinovaném přípravku pouze pro psy a kočky. Pyriproxyfen Také pyriproxyfen je regulátorem růstu hmyzu a analogem juvenilního hormonu. Ani tato látka není určena pro potravinová zvířata. Používá se pouze v kombinovaných přípravcích pro psy. Kyselina mravenčí Tato látka se používá proti roztočům (varoáza) a plísňovým onemocněním u včel. Kyselina mravenčí působí proti dospělcům i vývojovým stadiím roztoče v plodových buňkách plástů. Nesmí se ale používat v době, kdy je ve včelstvu zralý med připravený k vytáčení. Med je bez ochranných lhůt.
83
4. REZIDUA LÉČIVÝCH ŽIVOČIŠNÉHO PŮVODU
LÁTEK
V
POTRAVINÁCH
Potravinová zvířata jsou definována nařízením Evropského parlamentu a Rady (ES) č. 470/2009 jako zvířata chovaná, odchovaná, držená, poražená nebo odchycená za účelem produkce potravin. Zdravotně-hygienické hledisko použití léčiv u hospodářských zvířat, jejichž produkty jsou určeny pro výživu člověka (tj. u potravinových zvířat), je z pohledu zabezpečení produkce zdravotně nezávadných a biologicky plnohodnotných potravin živočišného původu stěžejní. Při používání léčiv u potravinových zvířat je proto nezbytné znát farmakokinetiku účinné látky, abych bylo možné definovat riziko výskytu reziduí těchto léčiv v jednotlivých tkáních a orgánech. Zákonem č. 166/1999 Sb., o veterinární péči ve znění pozdějších předpisů, je upraveno sledování reziduí cizorodých látek v potravinách živočišného původu. Zásady monitoringu reziduí a příslušné metodické postupy jsou uvedeny ve vyhlášce MZe č. 291/2003 Sb., o zákazu podávání některých látek zvířatům, jejichž produkty jsou určeny k výživě lidí, a o sledování (monitoringu) přítomnosti nepovolených látek, reziduí a látek kontaminujících, pro něž by živočišné produkty mohly být škodlivé pro zdraví lidí, u zvířat a v jejich produktech, ve znění pozdějších předpisů, která plně implementuje směrnice Rady 96/23/EC a 96/22/EC a rozhodnutí Komise 97/747/ES a 98/179/ES. Výskyt reziduí farmakologicky aktivních látek v biologických matricích živočišného původu je sledován prostřednictvím tzv. deplečních studií, jejichž cílem je stanovení tzv. biologického poločasu léčivé látky v organizmu, resp. jeho tkáních, jako např. ve svalovině, játrech. Biologický poločas léčiva je určen jako doba, za kterou se z exponovaného organizmu vyloučí polovina přijaté dávky léčiva. Na základě těchto údajů lze následně specifikovat ochrannou lhůtu veterinárního léčivého přípravku, který je určen pro aplikaci potravinovému zvířeti, tj. dobu od posledního podání léčivého přípravku po bezpečné zpracování potravinové suroviny (tj. suroviny a potraviny neobsahují rezidua léčivých látek v množstvích přesahujících maximální limity reziduí pro účinné látky stanovené podle nařízení č. 470/2009 a uvedené v příloze 1 nařízení č. 37/2010), pocházející ze zvířete, kterému byl přípravek aplikován. Součástí zajištění zdravotní nezávadnosti a hygienické kvality potravin živočišného původu je stanovení hodnoty MRL (tzv. maximálního reziduálního limitu) pro farmakologicky aktivní látky ve veterinárním léčivém přípravku a určení ochranné lhůty pro veterinární léčivé přípravky určené pro aplikaci potravinovým zvířatům.
4.1. Odběr a laboratorní analýza vzorků Dozor a sledování možného výskytu reziduí jsou zajišťovány každým členským státem EU a státy v EEA. Zásady a podrobná pravidla odběru úředních vzorků včetně počtu vzorků a četnosti jejich odběru jsou uvedeny v příloze III vyhlášky Ministerstva zemědělství ČR č. 291/2003 Sb. Plány monitoringu na daný kalendářní rok jsou rozpracovány pro každou krajskou, resp. městskou veterinární správu. Počty plánovaných vzorků pro laboratorní vyšetření jsou specifikovány podle daných vzorců, odvozených z údajů o počtu poražených jatečných zvířat v předchozím roce, o objemu produkce mléka, vajec a medu. Při volbě odběrových míst jsou zohledněny druhy výrobců potravin a dalších provozů, zabývajících se 84
manipulací s živočišnými produkty a jejich počty v jednotlivých regionech. Vyšetření těchto úředních vzorků je hrazeno z rozpočtu Ministerstva zemědělství ČR. Plán monitoringu na daný kalendářní rok, stejně jako výsledky za uplynulý rok jsou předkládány Komisi EU ke schválení, vždy nejpozději k 31. březnu. Odběry vzorků provádějí pověření veterinární inspektoři. V rámci standardního monitoringu jsou odebírány vzorky na farmách (napájecí voda, používaná krmiva a biologické vzorky od živých zvířat) a také u výrobců a zpracovatelů krmiv a potravin živočišného původu. Při získání informací o pravděpodobném neoprávněném použití povolených či nepovolených látek nebo přípravků nebo při podezření na přítomnost reziduí veterinárních léčivých přípravků je prováděn cílený odběr podezřelých vzorků. Laboratorní analýzu vzorků na obsah reziduí cizorodých látek provádějí tři státní veterinární ústavy (SVÚ Praha, Jihlava a Olomouc) a Ústav pro státní kontrolu veterinárních biopreparátů a léčiv (ÚSKVBL) v Brně. Chemické laboratoře těchto ústavů jsou v souladu s přílohou I vyhlášky č. 291/2003 Sb. jmenovány „národními referenčními laboratořemi“ pro příslušné skupiny chemických látek, řídí se ustanovením vyhlášky č. 298/2003 Sb., o národních referenčních laboratořích.
4.2. Monitoring reziduí veterinárních léčivých látek v potravinách živočišného původu Na webových stránkách Státní veterinární správy České republiky je každoročně zveřejňován elektronický informační bulletin „Kontaminace potravních řetězců cizorodými látkami“, ve kterém je odborná i laická veřejnost informována o výsledcích monitoringu výskytu reziduí a kontaminantů (tzv. cizorodých látek) v biologických matricích, jako např. v krmivech, ve vzorcích odebraných od živých zvířat a také v surovinách a potravinách živočišného původu. Výsledky monitoringu jsou zpracovány formou tabulek a grafů s krátkými komentáři k obsahu reziduí a kontaminantů u jednotlivých druhů vzorků se zvláštním zřetelem na záchyty nevyhovujících vzorků. V bulletinu jsou rovněž na mapách České republiky vyznačeny lokality s nadlimitními nebo závažnými nálezy, které byly zjištěny v rámci běžného monitoringu nebo cílených vyšetření.
4.2.1. Interpretace výsledků monitoringu Výsledky vyšetřování krmiv, surovin a potravin živočišného původu jsou posuzovány podle platné legislativy, týkající se maximálních limitů reziduí (MLR), nejvyšších přípustných množství (NPM) a přípustných množství (PM), tj. obecně „hygienických limitů“, ale také podle příslušných nařízení, zvláště nařízení Komise (ES) č. 1881/2006, kterým se stanoví maximální limity některých kontaminujících látek v potravinách, v platném znění, dále podle nařízení Komise (EU) č. 37/2010, o farmakologicky účinných látkách a jejich klasifikaci podle maximálních limitů reziduí v potravinách živočišného původu a podle nařízení Evropského parlamentu a Rady (ES) č. 396/2005, o maximálních limitech reziduí pesticidů v potravinách a krmivech rostlinného a živočišného původu a na jejich povrchu. V platnosti je rovněž nařízení č. 124/2009, kterým se stanoví maximální limity pro přítomnost kokcidiostatik nebo histomonostatik v potravinách, jež je důsledkem nevyhnutelné křížové kontaminace necílových krmiv těmito látkami. 85
4.2.2. Nevyhovující výsledky monitoringu Každý nevyhovující výsledek (koncentrace léčiva nad požadovaný limit) je oznámen státní veterinární správě. Krajská veterinární správa je následně zodpovědná za přijetí příslušných opatření k zabránění průniku reziduí nebo kontaminantů do potravního řetězce, a to např. prostřednictvím stažení suroviny nebo potraviny z obchodní sítě, její konfiskací. KVS současně odpovídá za zajištění opakovaných odběrů vzorků s cílem odhalit zdroj kontaminace (tzv. cílené šetření). Důvodem pro cílené vyšetření je ověření určitého stavu nebo podezření při výskytu reziduí léčiv v potravinách živočišného původu. Tato cílená vyšetření se rovněž provádějí cíleně v oblastech s vyšší zatížeností prostředí některými kontaminanty. Monitoring cizorodých látek (včetně léčiv) v potravinách živočišného původu je součástí mechanizmů státního dozoru nad produkcí zdravotně nezávadných potravin a krmiv prováděného Státní veterinární správou ČR v souladu se zněním zákona č. 166/1999 Sb., o veterinární péči a o změně některých souvisejících zákonů (veterinární zákon), ve znění pozdějších předpisů. V centrální databázi SVS ČR jsou ukládány výsledky vyšetření tkání a částí těl hospodářských i volně žijících zvířat, potravin a surovin živočišného původu, krmiv, popř. i vod používaných k napájení hospodářských zvířat a dalších vzorků na obsah chemických prvků, reziduí veterinárních léčivých přípravků, reziduí pesticidů, dále na obsah průmyslových polutantů, mykotoxinů, potravinářských aditiv aj. Výsledky monitoringu cizorodých látek za předchozí rok jsou vždy nejpozději k 31. březnu daného roku předkládány Komisi EU.
4.3. Acquis Communautaire EU v oblasti reziduí veterinárních léčiv Výskyt reziduí veterinárních léčiv v potravinách živočišného původu je celospolečenským problémem, legislativně upraveným řadou nařízení a směrnic vydaných orgány Evropské unie. Tyto právní normy Česká republika převzala a implementována do české legislativy. V současné době jsou používány právní normy, které jsou přímo platné a použitelné bez implementace, tedy nařízení. Nařízení Evropského parlamentu a Rady (ES) č. 470/2009, kterým se stanoví postupy Společenství pro stanovení limitů reziduí farmakologicky účinných látek v potravinách živočišného původu (kterým se zrušuje nařízení Rady (EHS) č. 2377/90) Nařízení č. 470/2009 upravuje postupy členských států EU v otázce bezpečnosti potravin živočišného původu z hlediska výskytu reziduí veterinárních léčiv. Důvodem vydání tohoto nařízení bylo sjednocení dosud nejednotných procedur jednotlivých členských států EU v oblasti hodnocení rizika výskytu reziduí veterinárních léčiv v potravinách živočišného původu, získaných z léčených zvířat. Nařízení uvádí nutnost stanovit maximální reziduální limity pro farmakologicky aktivní látky používané ve veterinárních léčivých přípravcích v různých potravinách živočišného původu (maso, vnitřnosti, tuk, ryby, mléko, vejce a med), nutnost systematického stanovování maximálních reziduálních limitů pro nové látky s farmakologickým účinkem, které jsou zamýšlené k použití u potravinových zvířat a rovněž nutnost stanovit maximální reziduální limity pro látky s farmakologickým účinkem, které jsou již používané ve veterinární medicíně k použití u potravinových zvířat. Rovněž nastavuje pravidla pro nastavení „reference point for
86
action = RPA“, tedy referenčních hodnot pro opatření, které musí být použity pro rozhodování o nálezech reziduí neklasifikovaných a zakázaných látek. Důvodem pro stanovení maximálních reziduálních limitů (MRL) bylo usnadnění obchodování s potravinami živočišného původu a s veterinárními léčivy, kdy původně různé hodnoty MRL v jednotlivých členských státech ztěžovaly volný pohyb těchto komodit v rámci evropského trhu. Nařízení definuje řadu pojmů, které byly následně převzaty i do dalších právních norem v oblasti monitoringu reziduí léčiv v potravinách živočišného původu, jako např. reziduum farmakologicky účinné látky nebo maximální limit reziduí: Rezidua farmakologicky léčivé látky jsou všechny farmakologicky účinné látky vyjádřené v mg/kg nebo v μg/kg čerstvé tkáně, ať už účinné složky, pomocné látky, nebo produkty rozkladu a jejich metabolity, které zůstávají v potravinách získaných ze zvířat Maximální limit reziduí je definován jako maximální koncentrace reziduí farmakologicky účinné látky, jež může být povolena v potravinách živočišného původu. Stanovení MRL je založeno na takovém typu a množství rezidua, které nepředstavuje pro zdraví člověka žádné toxikologické, farmakologické nebo mikrobiologické riziko vyjádřené na základě přijatelné denní dávky (ADI, „acceptable daily intake“). Při stanovení MRL jsou rovněž zohledněna rezidua, která se vyskytují v potravinách rostlinného původu anebo pocházejí ze životního prostředí a citlivost metod, které se používají pro jeho stanovení. V Nařízení č. 470/2009 je rovněž uvedeno, že členské státy nesmějí na svých územích zakázat či bránit uvádění na trh potravin živočišného původu pocházejících z jiného členského státu do oběhu z důvodu, že obsahují rezidua veterinárních léčivých přípravků, pokud množství reziduí nepřekračuje maximální limit reziduí stanovený v příloze 1 nařízení č. 37/2010. Nařízení č. 470/2009 současně uvádí, že od 1. 1. 1997 je ve Společenství zakázáno podávat zvířatům určeným k produkci potravin veterinární léčivé přípravky obsahující farmakologicky účinné látky, které nejsou klasifikovány, s výjimkou případů klinických hodnocení a že podání látek uvedených na seznamu v příloze 2 nařízení 37/2010 potravinovým zvířatům je ve Společenství zakázáno. Nařízení Komise (EU) č. 37/2010, o farmakologicky účinných látkách a jejich klasifikaci podle maximálních limitů reziduí v potravinách živočišného původu. V Nařízení Rady (ES) č. 37/2010 jsou v přílohách uvedeny seznamy farmakologicky aktivních látek povolených (příloha 1) a zakázaných (příloha 2) pro použití u potravinových zvířat. Příloha 1 „Povolené látky“ také obsahuje abecedně seřazený přehled látek, pro které jsou stanoveny maximální limity reziduí (MRL). Do této skupiny patří většina používaných antibiotik, chemoterapeutik, antiparazitik apod. Dále příloha obsahuje látky, u nichž není nezbytné stanovit maximální limity reziduí, protože tyto látky nepředstavují žádné riziko pro zdraví spotřebitele, a to z důvodu např. rychlého rozkladu na jednoduché organické metabolity jako je oxid uhličitý, kyselina octová a etanol, popř. z důvodu nízké orální biologické dostupnosti. Do této skupiny patří např. ionty, vitamíny, soli, aminokyseliny, minerální látky, homeopatika, látky rostlinného původu apod. A nakonec nelze zapomenout na látky, pro které jsou stanoveny tzv. prozatímní (dočasné, provizorní) maximální limity 87
reziduí. Tyto dočasné MRL jsou určeny pro léčiva, která jsou pro zdraví člověka bezpečná, avšak v době vydání tohoto nařízení pro stanovení jejich MRL nebyly k dispozici vhodné analytické metody či vědecké studie. Látky s provizorním MRL mohou zůstat v příloze pouze po dobu 5 let (v ojedinělých případech, tj. v případě, kdy je účelné vědecké studie kompletně dokončit, lze lhůtu prodloužit o další dva roky, tj. na 7 let). Poté musí nabýt léčivo statutu s přiřazením MRL, nebo je zařazeno do Přílohy 2 (zakázané látky). Mezi látky s prozatímními MRL patří např. některé makrolidy, aminoglykosidy, pyrethriny, organofosfáty apod. V příloze 2 nařízení Komise (EU) č. 37/2010 (zakázané látky) jsou uvedeny látky, které jsou, pro své toxické, karcinogenní, mutagenní či jiné nežádoucí vlastnosti, zakázány pro použití u potravinových zvířat. Pro ty to látky nelze stanovit maximální limity reziduí, jelikož rezidua dané látky v potravinách živočišného původu představují při stanovení jakéhokoli limitu riziko pro zdraví spotřebitele. Seznam těchto látek je následující: Aristolochia spp. (podražec) a přípravky z ní obsahují toxickou kyselinu aristolochovou a látky působící karcinogenně, mutagenně a nefrotoxicky, je dávána do souvislostí s výskytem tzv. Balkánské nefropatie; způsobuje extenzivní ztrátu tubulů kůry ledvin a intersticiální fibrózu ledvin, je karcinogenem pro ledviny. Chloramfenikol má přímý toxický účinek pro kostní dřeň (suprese kostní dřeně); u člověka způsobuje tzv. fatální aplastickou anémii, která se objevuje i po několika týdnech či měsících po léčbě; u nedonošených dětí výskyt tzv. „gray baby syndromu” s příznaky hypotenze a cyanózy z důvodu nedostatečné metabolizace chloramfenikolu plně nevyvinutými jaterními enzymy. Chlorpromazin vyvolává tzv. neuroleptický maligní syndrom. Kolchicin je extrakt z ocúnu jesenního (Colchicum autumnale), působí jako mitotický (vřeténkový) jed, způsobuje inhibici polymerizace mikrotubulů buněk; vyvolává neutropenii, poškození kostní dřeně a anémii. Dapson je léčivo pro léčbu lepry, způsobuje hemolytickou anémii, methemoglobinémii; je hepatotoxický, způsobuje toxickou hepatitidu a cholestatickou žloutenku („dapson syndrom“). Dimetridazol a metronidazol účinkují proti anaerobním bakteriím a protozoím (např. amébám), jsou humánním karcinogenem. Nitrofurany patří do skupiny chemoterapeutik; mají mutagenní a karcinogenní účinky. Ronidazol je podezřelý z poruchy fertility a z embryotoxického a teratogenního účinku. Směrnice Rady č. 96/22/ES, o zákazu používání v chovech některých látek s hormonálním nebo tyreostatickým účinkem a beta-sympatomimetik Rezidua látek s tyreostatickým, estrogenním, androgenním nebo gestagenním účinkem v potravinách živočišného původu mohou představovat riziko pro spotřebitele a mohou rovněž ovlivnit kvalitu živočišných potravin a produktů z nich; nesprávné používání betasympatomimetik (beta-mimetik) může vest k vážnému poškození zdraví člověka. Cílem směrnice je sjednocení kontroly látek s anabolickým účinkem (např. beta-mimetik), které mohou být používány ilegálně ke stimulaci růstu a výtěžnosti výkrmových zvířat; 88
používání těchto látek může být povoleno pouze pro terapeutické účely u skotu, koňovitých a zájmových zvířat. Podávání stilbenů a tyreostatik zvířatům je zakázáno, používání dalších látek regulováno; zákaz používání látek s hormonálními nebo tyreostatickými účinky by měl být zachován a rozšířen o beta-mimetika s anabolickým účinkem. Cílem směrnice je rovněž sjednocení ochranných lhůt veterinárních léčivých přípravků s hormonálními látkami nebo beta-mimetiky a sjednocení přístupu všech členských států k potlačování nelegálního používání stimulatorů růstu a produkce u výkrmových zvířat v rámci EU. V annexu II je uveden výčet zakázaných látek. Na seznamu A annexu II se nacházejí tyreostatické látky, stilbeny, deriváty stilbenů, jejich soli a estery a 17β-estradiol včetně jeho esterových derivátů. Na seznamu B annexu II jsou uvedeny látky s výjimkami pro použití (beta-sympatomimetika). Směrnice Rady č. 96/23/ES, o kontrolních opatřeních u některých látek a jejich reziduí v živých zvířatech a živočišných produktech Směrnice uvádí jednotný systém kontroly používání zakázaných látek v mase, kontroly látek s hormonálními nebo tyreostatickými účinky, systém boje proti protiprávnímu používání stimulátorů růstu a produkce v chovatelství a doplňuje pravidla o sledování reziduí aktivních látek s farmakologickým účinkem či kontaminantů ze životního prostředí v hospodářských zvířatech a živočišných produktech určených k lidské spotřebě. Směrnice definuje pojmy nepovolená látka či přípravek a reziduum: - „nepovolená látka či přípravek“ je látka či přípravek, jejichž podávání zvířeti je právními předpisy Společenství zakázáno, - „reziduum“ je reziduum látky s farmakologickým účinkem, jejích metabolitů, jakož i reziduum jiných látek přecházejících do živočišných produktů a způsobilých poškodit lidské zdraví. V příloze I směrnice č. 96/23/ES jsou uvedeny sledované látky. Příloha I je rozdělena na látky skupiny A a látky skupiny B: Skupina A: Látky s anabolickým účinkem a nepovolené látky (1) Stilbeny, deriváty stilbenů a jejich soli a estery (2) Tyreostatické látky (3) Steroidy (4) Laktony kyseliny resorcylové (včetně zeranolu) (5) Beta-mimetika (6) Látky zahrnuté v příloze IV nařízení Rady (EHS) č. 2377/90 (resp. v tabulce 2 Nařízení Komise (EU) č. 37/2010) Skupina B: Veterinární léčiva a kontaminanty (1) Antibakteriální látky, včetně sulfonamidů, chinolonů (2) Jiná veterinární léčiva a) Anthelmintika b) Antikokcidika, včetně nitroimidazolů 89
c) Karbamáty a pyretroidy d) Sedativa e) Nesteroidní protizánětlivá léčiva f) Další farmakologicky účinné látky (3) Další látky a kontaminanty z okolního prostředí a) Organochlorové sloučeniny, včetně PCB b) Organofosfátové sloučeniny c) Chemické prvky d) Mykotoxiny e) Barviva f) Jiné V příloze II je uvedena tabulka s vyjmenovanými druhy vzorků živočišného původu (tj. skot, ovce, kozy, prasata, koně, drůbež, vodní živočichové, mléko, vejce, králičí maso a maso farmové zvěře, maso volně žijící zvěře a med) pro stanovení látek ze skupiny A a B této směrnice. V příloze III je definován způsob odběru úředního vzorku. V příloze IV je specifikován minimální počet zvířat, u nichž mají být vzorky odebrány (tj. procentuálně vyjádřená četnost biologických vzorků odebraných ze skotu, prasat, ovcí, koz, koní, brojlerů, vyřazených slepic, krůt či jiné drůbeže, popř. produktů akvakultury). V návaznosti na tuto směrnici jsou ve vyhlášce č. 291/2003 Sb., o zákazu podávání některých látek zvířatům, jejichž produkty jsou určeny k výživě lidí a o sledování (monitoringu) přítomnosti nepovolených látek, reziduí a látek kontaminujících, pro něž by živočišné produkty mohly být škodlivé pro zdraví lidí, u zvířat a v jejich produktech, uvedeny kompetence tzv. „národních referenčních laboratoří“ (NRL) pro analýzu jednotlivých látek ze skupiny A a B směrnice č. 96/23/ES (resp. přílohy I vyhlášky č. 291/2003 Sb.), a to následovně: - Ústav pro státní kontrolu veterinárních biopreparátů a léčiv (ÚSKVBL) je vyhlášen NRL pro látky ze skupiny A (tj. látky s anabolickým účinkem a nepovolené látky) a B2 písm. d) (tj. sedativa), - SVÚ Jihlava je NRL pro skupinu látek B1 (tj. antibakteriální látky včetně sulfonamidů a chinolonů), B2 (vyjma písm. d) sedativ) a B3 písm. d) a e) (tj. mykotoxiny a barviva), - SVÚ Olomouc je NRL pro skupinu látek B3 písm. c) chemické prvky a - SVÚ Praha je NRL pro skupinu látek B3 písm. a) a b) (tj. organochlorované sloučeniny včetně PCB a organofosfáty).
4.4. Antibiotické stimulátory růstu u potravinových zvířat V České republice bylo používání vybraných antibiotických stimulátorů růstu u potravinových zvířat ještě donedávna povoleno vyhláškou MZe č. 86/1999 Sb., kterou se mění vyhláška MZe č. 194/1999 Sb., kterou se provádí zákon o krmivech, ve znění pozdějších předpisů. Tato vyhláška, v souladu s předpisy EU, povoluje ke stimulaci růstu monensin (pro skot), salinomycin (pro selata a výkrmová prasata), avilamycin (pro selata, výkrmová prasata, brojlerová kuřata a krůty) a flavofosfolipol (pro králíky, nosnice, brojlery, krůty, selata, prasata, telata a žírný skot). Z důvodu nárůstu rezistence bakterií vyvolávajících infekce u zvířat a u lidí a z důvodu vzniku zkřížené rezistence bakterií a jiných mikroorganizmů na antibiotika v důsledku jejich 90
nadměrného podávání bylo profylaktické podávání antibiotik a používání antibiotických stimulátorů růstu u potravinových zvířat zakázáno. Vyhláška MZe č. 451/2000 Sb., kterou se provádí zákon č. 91/1996 Sb., o krmivech, ve znění zákona č. 244/2000 Sb., zakazuje použití vybraných antibiotických stimulátorů (konkrétně tylosinu, spiramycinu, virginiamycinu, bacitracinu a avoparcinu) ke stimulaci růstu. V souladu s Nařízením EP a Rady (ES) č. 726/2004 je od 1. ledna 2006 ve všech zemích EU zákaz používání antibiotik v krmivech jako stimulátorů užitkovosti. Poslední čtyři povolená antibiotika (tj. monensin, salinomycin, avilamycin, flavofosfolipol – viz vyhláška MZe č. 86/1999 Sb.), která byla schválena jako doplňkové látky používané v krmivech ke stimulaci růstu, nesmí být od tohoto data pro účely stimulace užitkovosti zvířat uváděna na trh a používána. Toto opatření navazuje na obdobný zákaz používání některých antibiotik používaných v humánní medicíně.
4.5. Maximální reziduální limit, přijatelný denní příjem, bezpečná koncentrace Maximální reziduální limit (MRL) Definice pojmu „maximální reziduální limit“ je uvedena v nařízení č. 470/2009, kterým se stanoví postup Společenství pro stanovení maximálních limitů reziduí veterinárních léčiv v potravinách živočišného původu, jako maximální koncentrace rezidua léčiva (vyjádřená v mg/kg nebo μg/kg čerstvé tkáně) v potravinách živočišného původu, která vzniká v důsledku používání veterinárního léčivého přípravku a kterou může Společenství uznat v potravinách za legálně povolenou nebo přijatelnou. MRL je taková koncentrace veterinárního léčiva, která nepředstavuje pro zdraví člověka žádné toxikologické riziko. Stanovení MRL pro jednotlivé farmakologicky aktivní látky usnadňuje ochranu veřejného zdraví lidí i zvířat a umožňuje sjednocení a zjednodušení mezinárodního obchodování s veterinárními léčivy a s potravinami živočišného původu. Aktuální legislativou uvádějící všechny klasifikované látky a přidělené hodnoty MRL v rámci členských států Evropské unie je nařízení Komise (EU) č. 37/2010, o farmakologicky účinných látkách a jejich klasifikaci podle maximálních limitů reziduí v potravinách živočišného původu. Látky, pro které je MRL stanoven, jsou uvedeny v příloze 1 k nařízení Komise 37/2010 spolu s příslušnými hodnotami MRL specifikovanými pro jednotlivé farmakologicky aktivní látky (např. antibiotika, antikokcidika, antiparazitika), pro cílové druhy zvířat (např. ovce, prasata, ryby), resp. pro příslušné tkáně potravinových zvířat (např. svalovina, tuk, játra, ledviny) nebo produkty z nich (např. mléko, vejce, med). Tato příloha je společně s přílohou 2 (Zakázané látky) aktualizována implementačními nařízeními Komise, publikovanými pravidelně v Úředním věstníku Evropských společenství. V registračním řízení při autorizaci léčivého přípravku pro trh mohou být pro podání potravinovým zvířatům schváleny pouze ty veterinární léčivé přípravky, které obsahují klasifikovanou látku (musí mít stanoveny hodnoty MRL nebo je považována za tak bezpečnou, že MRL nejsou třeba). Za jejich stanovení je odpovědná Evropská léková agentura (EMA), resp. Výbor pro veterinární léčiva (CVMP, Committee for Medicinal 91
Products for Veterinary Use), zřízený při EMA. EMA odesílá svůj návrh klasifikace Evropské komisi, která připravuje na jeho základě návrh implementačního rozhodnutí a po jeho schválení publikuje. Hodnoty MRL pro farmakologicky aktivní látky jsou podkladem pro stanovení ochranných lhůt veterinárních léčivých přípravků, aplikovaných potravinovým zvířatům. Výpočet MRL: ADI* (μg/kg) x 60 kg MRL = -------------------------------------denní spotřeba potraviny (kg) *… „acceptable daily intake“, přijatelná denní dávka
Přijatelný denní příjem (ADI) Přijatelný (akceptovatelný) denní příjem (acceptable daily intake, ADI) je maximální množství rezidua (μg/kg nebo mg/kg tělesné hmotnosti), které může být denně přijímáno v potravě člověka po celý život bez jakéhokoliv pozorovatelného zdravotního rizika. Pro stanovení ADI jsou využívány toxikologické systémy. Výpočet ADI: NOEL (mg/kg ž.hm.) ADI = ----------------------------SF NOEL (No Observed Effect Level) - nejvyšší dávka, která může být každodenně podávána pokusným zvířatům po celý život, aniž se projeví jakékoliv nepříznivé účinky SF (Safety Factor) - kompenzace rozdílů v citlivosti k účinné látce mezi pokusným zvířetem a člověkem (10x) a mezi jedinci (10x), tzn. obvykle 100. Pokud v pokusech na zvířatech se projeví karcinogenita nebo teratogenita, zvýší se hodnota SF pro člověka na 1000. Jsou-li známy údaje z testů chronické toxicity, pak je SF rovno 100, jsou-li známy výsledky humánních testů, pak je SF 10. Kromě toxikologického ADI se vyjadřuje i riziko farmakologického účinku jako tzv. farmakologické ADI a riziko ovlivnění mikroflóry trávicího traktu člověka jako tzv. mikrobiologické ADI. Při stanovení MRL se v současné době zohledňuje i možnost přítomnosti reziduí v místě injekční aplikace: - toxikologické studie depozice reziduí injekčně aplikovaného léčiva prokazují několikanásobně vyšší koncentrace léčiva v místě jeho podání, což vede k nutnosti přehodnotit, resp. prodloužit ochrannou lhůtu u veterinárních léčiv podaných potravinovým zvířatům injekčně (především i.m., s.c.) (např. prodloužení ochranné lhůty z 21, resp. 28 dnů na 70 dnů).
92
Bezpečná koncentrace (SC, „safe concentration“) Výpočet SC:
SC (ppm)
ADI = -------------------------------gramy spotřebované / den
Denní dávka živočišných potravin je 500 g masa (300 g svaloviny, 100 g jater, 50 g ledvin, 50 g tuku), 1 500 g mléka, 100 g vajec, 20 g medu.
4.6. Ochranná lhůta Pojem ochranná lhůta je v české legislativě uveden např. v zákonu č. 166/1999 Sb., o veterinární péči, v zákonu č. 91/1996 Sb., o krmivech nebo v zákonu 378/2007 Sb., o léčivech. Ochranná lhůta je definována jako období mezi posledním podáním léčivého přípravku zvířatům za běžných podmínek jeho používání příslušného přípravku a okamžikem, kdy lze od těchto zvířat získávat živočišné produkty určené k výživě člověka tak, aby bylo zajištěno, že potraviny neobsahují rezidua léčivých látek v množstvích přesahujících maximální limity stanovené zvláštními právními předpisy a předpisy Evropských společenství (zákon č. 166/1999 Sb., o veterinární péči ve znění pozdějších předpisů). V praxi to znamená dobu od posledního podání přípravku, po kterou zvíře nesmí být jatečně zpracováno a po kterou nesmí být jeho produkty (mléko, vejce, med) využity k výživě člověka. Ochranná lhůta je stanovena pro veterinární léčivé přípravky (nikoliv pro účinnou látku nebo pomocné látky), které jsou určeny pro podání potravinovým zvířatům. Jejich výpočet je velice náročný a zahrnuje řadu matematicko-statistických charakteristik. Pro stanovení ochranných lhůt veterinárních léčivých přípravků jsou využívány hodnoty maximálních reziduálních limitů pro jednotlivé účinné léčivé látky a pro pomocné látky přítomné ve veterinárním léčivém přípravku. Stanovení MRL pro pomocné látky je nezbytné, pokud se nacházejí v organizmu ve farmakologicky aktivní dávce. Stanovení ochranných lhůt je součástí registračního procesu každého jednotlivého veterinárního léčivého přípravku určeného pro podání potravinovým zvířatům. Je stanovena ve dnech, hodinách, resp. pro ryby a vodní živočichy v tzv. stupňodnech (tj. počet dní vztažených k aktuální teplotě vody). Ochranná lhůta může být prodloužena např. při použití kombinace léčiv. Ochranné lhůty jsou stanoveny na základě předpokládaného používání léčiva u daného živočišného druhu při dodržení návodu k použití a správného způsobu aplikace. Odvozují se z časové závislosti poklesu hladin rezidua na hodnotu nižší, než je hodnota maximálního reziduálního limitu pro danou farmakologicky aktivní látku. Veterinární lékař má možnost, především v případě, aby zabránil nepřiměřenému utrpení zvířat, která nelze léčit, protože není k dispozici registrovaný léčivý přípravek, pro potravinové druhy zvířat použít jiná léčiva, která obsahují látky klasifikované podle nařízení 470/2009.
93
Z vyhlášky č. 344/2008, o používání, předepisování a výdeji léčivých přípravků při poskytování veterinární péče, vyplývá, že není-li pro účely poskytování veterinární péče k dispozici veterinární léčivý přípravek registrovaný pro danou indikaci a pro daný druh a kategorii zvířat, včetně medikovaného premixu podávaného ve formě medikovaného krmiva (dále jen "příslušný registrovaný veterinární léčivý přípravek"), lze pro ošetření zvířat, která produkují živočišné produkty určené k výživě člověka předepsat, vydat nebo použít, zejména z důvodu zabránění utrpení ošetřovaných zvířat, a to v hospodářství, ve kterém se vyskytne konkrétní případ, výjimečně a) veterinární léčivý přípravek registrovaný pro jiný druh nebo kategorii zvířat nebo pro jinou indikaci u stejného druhu zvířat, b) registrovaný humánní léčivý přípravek, nebo veterinární léčivý přípravek registrovaný v jiném členském státě, podle § 9 odst. 1 písm. e) a § 48 zákona o léčivech, pro stejný nebo jiný druh zvířat, která produkují živočišné produkty určené k výživě člověka, není-li k dispozici veterinární léčivý přípravek podle písmene a), c) hromadně nebo individuálně v lékárně připravený léčivý přípravek, není-li k dispozici ani léčivý přípravek podle písmene b).
4.7. Rezidua veterinárních léčiv v potravinových komoditách Zajištění kvality a zdravotní nezávadnosti potravin rostlinného a živočišného původu v rámci potravinového řetězce je v ČR dlouhodobou prioritou. Jedná se především o uplatňování přístupu „od farmy až na vidličku“ („from farm to fork“) dle dokumentu Evropské komise „White Paper on Food Safety“, tzv. „Bílé knihy o bezpečnosti potravin“. Příslušné státní kontrolní orgány kontrolují podmínky nakládání s potravinami živočišného i rostlinného původu ve všech fázích zemědělské prvovýroby, při zpracování produktů i jejich distribuci do spotřebitelské sítě. Základy systému bezpečnosti potravin v ČR byly položeny v roce 2001, kdy byl přijat první strategický dokument v oblasti bezpečnosti potravin („Strategie zajištění bezpečnosti potravin v ČR“). V současné době je v platnosti na období 2014 – 2020. Státní dozor v oblasti bezpečnosti potravin vykonávají dle zákona č. 110/1997 Sb., o potravinách, ve znění pozdějších předpisů, orgány ochrany veřejného zdraví, orgány veterinární správy, Státní zemědělská a potravinářská inspekce a Ústřední kontrolní a zkušební ústav zemědělský. Jejich hlavním úkolem je kontrola plnění požadavků stanovených právními předpisy, identifikace nebezpečných nebo potenciálně nebezpečných výrobků, uvedených do oběhu, a to včetně varování spotřebitelů, a hodnocení rizika a přijímání odpovídajících opatření s cílem zabránit případnému poškození zdraví spotřebitele. V odůvodněných případech se na úřední kontrole podílí rovněž Státní rostlinolékařská správa, Ústav pro kontrolu veterinárních biopreparátů a léčiv, Státní úřad pro jadernou bezpečnost a orgány Celní správy České republiky. Dozorovou a kontrolní činnost orgánů veterinární správy lze rozdělit na monitoring zdravotní nezávadnosti a kvality produktů živočišného původu po stránce administrativní a legislativní a na vlastní provádění kontrol v chovech a ve zpracovatelských potravinářských podnicích. Dalším důležitým úsekem činnosti veterinárního dozoru je kontrola označování potravinářských výrobků a jejich dohledatelnost (dosledovatelnost), kontrola evidence hospodářských zvířat a kontrola nakládání s vedlejšími živočišnými produkty a krmivy. Vlastní kontrolu kvality potravin živočišného původu z pohledu rizika výskytu reziduí farmakologicky aktivních látek vykonává Ústav pro státní kontrolu veterinárních biopreparátů a léčiv a vybrané Státní veterinární ústavy. Vzorky pro vyšetřování obsahu 94
reziduí a kontaminantů (cizorodých látek) jsou odebírány přímo na zemědělských farmách, dále u výrobců, zpracovatelů, případně i distributorů.
4.7.1. Rezidua veterinárních léčiv v mase (svalovina a vnitřnosti) U jatečných zvířat se provádí monitoring výskytu farmakologicky aktivních látek, popř. nepovolených hormonálních látek jednak odběrem vzorků krve a moče živých zvířat na farmách a jednak odběrem vzorků tkání poražených zvířat na jatkách pro zjištění přítomnosti kontaminantů a reziduí, včetně nepovolených hormonálních, růstových a zklidňujících přípravků. Vzorky drůbeže hrabavé a vodní jsou odebírány na porážkách drůbeže v jatečné váze nebo před plánovaným termínem porážky přímo na farmě. Vzorky ryb, převážně kaprů a pstruhů, jsou odebírány přímo z chovných zařízení. V roce 2013 byly ve vzorcích masa a vnitřností zjištěny nadlimitní nálezy např. chloramfenikolu (telecí, drůbeží a jelení maso), dihydrostreptomycinu (hovězí maso, vepřová játra), amoxicilinu a enrofloxacinu (vepřové maso), dimetridazolu a ipronidazolu (krevní sérum prasat), metronidazol, dekochinát, lasalocid, narazin (drůbeží maso), robenidin a salinomycin (králičí játra), malachitová zeleň a leukomalachitová zeleň (rybí maso).
4.7.2. Rezidua veterinárních léčiv v mléku Vzorky pro vyšetřování obsahu reziduí a kontaminantů v mléku jsou odebírány přímo na zemědělských farmách, dále u výrobců, zpracovatelů, případně i distributorů. Na farmách jsou vzorky syrového mléka odebírány ze sběrných tanků. V případě ovčího a kozího syrového mléka jsou vzorky odebírány pouze v oblastech s vyšším počtem chovaných ovcí nebo koz. V roce 2013 nebyly v odebraných vzorcích syrového kravského, kozího nebo ovčího mléka zjištěny nadlimitní koncentrace farmakologicky aktivních látek.
4.7.3. Rezidua veterinárních léčiv ve vejcích Na farmách jsou vzorky vajec odebírány v třídírnách a balírnách vajec. Při nadlimitním záchytu je mimořádnými veterinárními opatřeními nařízeno pozastavení expedice vajec z chovu s nadlimitním záchytem reziduí léčiv a nařízena jejich likvidace. Další distribuce vajec je povolena až po opakovaném vyšetření na rezidua léčiv s vyhovujícím výsledkem. U tuzemských konzumních vajec je podle přílohy I směrnice č. 96/23/ES monitorována přítomnost látek ze skupiny A (tj. látky s anabolickým účinkem a nepovolené látky) a skupiny B (tj. veterinární léčiva a kontaminanty), a to z následujících konkrétních skupin: A6, tj. látek zahrnutých v tabulce 2 Nařízení Komise (EU) č. 37/2010 (např. dimetridazol, metronidazol, ronidazol, chloramfenikol, nitrofurany apod.), B1 (antibakteriální látky včetně sulfonamidů a chinolonů), B2a (anthelmintika), B2b (antikokcidika, včetně nitroimidazolů) a B2c (karbamáty a pyretroidy). Nařízení Komise (EU) č. 37/2010, o farmakologicky účinných látkách a jejich klasifikaci podle maximálních limitů reziduí v potravinách živočišného původu, specifikuje léčiva, pro něž jsou určeny hodnoty MRL ve vejcích. Patří k nim např. antimikrobní látky (tetracyklinová antibiotika chlortetracyklin, oxytetracyklin a tetracyklin, dále kolistin, erytromycin, linkomycin, neomycin, tiamulin a tylosin, antikokcidikum lasalocid a antiparazitika flubendazol, piperazin a foxim. Hodnoty MRL pro jednotlivé účinné látky se pohybují v rozsahu 50, resp. 60 µg/kg pro linkomycin a foxim až 1000, resp. 2000 µg/kg pro tiamulin a piperazin.
95
Z informačních bulletinů SVS vyplývá, že u tuzemských konzumních vajec nejsou v převážné míře dlouhodobě zjišťovány nadlimitní nálezy reziduí veterinárních ani zakázaných léčiv (tj. chloramfenikol, nitrofurany). Dlouhodobé nadlimitní nálezy byly prokázány u nikarbazinu, narazinu, robenidinu, lasalocidu. V roce 2013 byla prokázána přítomnost reziduí enrofloxacinu (slepičí vejce) a kokcidiostatik nikarbazinu a robenidinu (křepelčí vejce).
4.7.4. Rezidua veterinárních léčiv v medu Med je definován směrnicí Rady 2001/110/ES, o medu, jako přírodní sladká látka produkovaná včelami medonosnými (Apis mellifera) z nektaru rostlin nebo výměšků živých části rostlin nebo z výměšků hmyzu sajícího na rostlinách, které se nacházejí na živých částech rostlin, které včely sbírají, přetvářejí mísením se svými vlastními specifickými látkami a ukládají, nechávají dehydratovat, uskladňují a nechávají uležet a zrát v medových plástech. Předpisy Evropské unie stanovují pravidla pro rezidua farmakologicky aktivních látek v medu pocházejícího z EU a také dováženého do EU ze třetích zemí. Na rozdíl od řady potravinářských komodit je ve Společenství stanoveno relativně málo hodnot MRL pro rezidua léčiv v medu. V Nařízení č. 37/2010 jsou hodnoty MRL stanoveny pouze pro akaricidy amitraz (200 µg/kg) a kumafos (100 µg/kg) určené k léčbě varoázy včel. Pro další látky používané k léčbě parazitárních a houbových infekcí včel jako např. tau-fluvalinát a kyselina mravenčí není nutné hodnotu MRL stanovit, jelikož tyto látky nepředstavují pro spotřebitele žádné zdravotní riziko. V ČR registrované veterinární léčivé přípravky určené pro včely (s obsahem amitrazu, tau-fluvalinátu a kyseliny mravenčí) nemají stanoveny ochrannou lhůtu, jelikož se nesmí používat v době, kdy je v úlech shromážděn med určený pro výživu člověka. V rámci předpisů EU nejsou stanoveny maximální reziduální limity pro med pro antimikrobiální léčiva, z toho vyplývá, že se tato léčiva nesmí používat k ošetření medonosných včel v žádném z členských států EU. Použití antibiotik pro ošetření medonosných včel je však povoleno v mnoha zemích třetího světa, což může vést k problémům s dovozem medu do EU. Při absenci stanovení hodnot MRL pro antibiotika znamená výskyt reziduí těchto léčiv v medu jeho okamžitý zákaz uvedení na evropský trh. Vzorky tuzemského medu pro vyšetření obsahu cizorodých látek jsou odebírány ve výkupnách medu nebo v závodech na zpracování medu. V roce 2013 nebyly v odebraných vzorcích tuzemských medů zjištěny nadlimitní koncentrace sledovaných léčiv (např. chloramfenikolu, nitrofuranů).
4.8. RASFF (Rapid Alert System for Food and Feed) RASFF je zkratkou pro Rapid Alert System for Food and Feed, tj. systém rychlého varování pro potraviny a krmiva. RASFF byl vytvořen v roce 1978 z důvodu zajištění rychlého přenosu informací o zdravotně závadných potravinách rostlinného a živočišného původu a krmivech. V současné době tento systém spojuje členské země EU s Evropskou komisí a Evropským úřadem pro bezpečnost potravin (EFSA, European Food Safety Authority). Hlavním cílem systému RASFF je zabránit ohrožení spotřebitele zdravotně závadnými potravinami nebo nepřímo krmivy, podávanými potravinovým zvířatům. Systém RASFF
96
slouží pro komunikaci mezi členy sítě. Není přímo určen pro komunikaci se spotřebitelskou veřejností. Česká republika se jako členská země EU stala členem sítě RASFF v roce 2004. Národní kontaktní místo bylo zřízeno při Státní zemědělské a potravinářské inspekci v Brně. Členy národní sítě jsou dozorové orgány zainteresované v oblasti zajišťování bezpečnosti potravin. Každoročně je vydávána zpráva o činnosti systému RASFF v ČR. Důvodem zpracování závěrečné zprávy je podávání jednotných informací o systému RASFF, jak vůči státním institucím, unijním institucím, tak i směrem ke spotřebitelské veřejnosti. Zároveň se tím naplňují úkoly Strategie zajištění bezpečnosti potravin v České republice po přistoupení k EU. Obdobná zpráva shrnující systém rychlého varování je vydávána současně i na úrovni EU. V rámci RASFF existují čtyři kategorie oznámení: - varování (alert notification): předmětem tohoto oznámení je rizikový výrobek, tj. potravina, krmivo nebo materiál a předmět určený pro styk s potravinami, který představuje přímé nebo nepřímé riziko pro zdraví lidí nebo zvířat. Jedná se o výrobek, který se vyskytuje na trhu, a tudíž je zapotřebí okamžitě zajistit návazné kroky v souladu s příslušnými právními předpisy a závaznými normami. - informace (information notification: a) information for follow-up a b) information for attention): předmětem oznámení je rizikový výrobek, který nesplňuje některé chemické, fyzikální nebo biologické požadavky na zdravotní nezávadnost. Jedná se o výrobek, u kterého není pravděpodobný vznik akutních nepříznivých zdravotních následků, a tudíž se nevyžaduje bezprostřední zásah (výrobek se nedostal na trh anebo se na trhu již nevyskytuje). - odmítnutí na hranicích (border rejection notification): předmětem oznámení jsou potraviny anebo krmiva, které byly zamítnuty na vstupu do Evropského společenství z důvodu rizika. - novinka (news notification): všechny druhy informací vztahující se k bezpečnosti výrobků, které nebyly oznámeny členským státem jako „Varování“, „Informace“ nebo „Odmítnutí na hranicích“, ale které jsou považovány za důležité pro dozorové orgány členských států. Jednotlivými členy sítě RASFF v ČR jsou např. Ministerstvo zemědělství, Ministerstvo zdravotnictví, Ministerstvo spravedlnosti, Státní úřad pro jadernou bezpečnost, Státní zemědělská a potravinářská inspekce, Státní veterinární správa, Orgány ochrany veřejného zdraví (Ministerstvo zdravotnictví, Ministerstvo vnitra), Ústřední kontrolní a zkušební ústav zemědělský, Celní orgány, Orgány veterinárního dozoru (Ministerstvo obrany) a Ústav zemědělské ekonomiky a informací. Jednotliví členové sítě mohou vydávat tiskové zprávy, které jsou pak zveřejněny na jejich webových stránkách a na webu www.bezpecnostpotravin.cz.
Informační centrum bezpečnosti potravin Pro přímou komunikaci se spotřebiteli existuje od roku 2002 Informační centrum bezpečnosti potravin (ICBP), které provozuje Úřad pro potraviny Ministerstva zemědělství. Jeho základním úkolem je zpřístupňování ověřených aktuálních zpráv a novinek, ale také vědecky ověřených informací a zpráv o aktivitách všech výkonných organizací orgánů státní správy, vědeckých výborů apod. Důležitým úkolem ICBP je předávání informací široké veřejnosti ze systému RAASF. ICBP provádí předávání pomocí týdenních přehledů, ve kterých informuje spotřebitelskou veřejnost o problémech bezpečnosti potravin řešených na úrovni EU.
97
4.9. EFSA (European Food Safety Authority) Evropský úřad pro bezpečnost potravin (EFSA) existuje v EU od roku 2002. Poskytuje Evropské komisi, Evropskému parlamentu a členským státům vědecky podložené informace nezbytné pro jejich činnost a rozhodování. Úkolem Evropského úřadu pro bezpečnost potravin je již od roku 2002 poskytovat orgánům EU nezávislá vědecká stanoviska, vědeckou a technickou podporu pro legislativní činnost v oblastech, které mají vliv na bezpečnost potravin a krmiv. K podpoře spolupráce EFSA s členskými státy EU bylo v každé členské zemi ustaveno tzv. Koordinační místo pro vědeckou a technickou spolupráci s EFSA („EFSA Focal Point“). Do spolupráce s EFSA v oblasti hodnocení rizik z potravin je v ČR zapojeno již několik desítek expertů a řada organizací, jako např. odborná pracoviště státních i nestátních výzkumných ústavů, vysokých škol a univerzit. Hodnocení rizik v ČR je prováděno na základě dat získaných pravidelným dlouhodobým monitoringem (např. monitorovací programy ministerstev zdravotnictví, zemědělství a životního prostředí), ve zvláštních případech na výzkumných pracovištích, ale také v rámci rutinní kontrolní činnosti v celém řetězci od prvovýroby až po spotřebu potravin. Data jsou využívána pro potřeby hodnocení zdravotních rizik v ČR a jsou poskytována EFSA k hodnocení rizik na úrovni EU.
4.10. EPRUMA (European Platform for the Responsible Use of Medicines in Animals) EPRUMA, Evropská platforma pro odpovědné používání léčiv u zvířat (http://www.epruma.eu/), byla založena v roce 2005 s posláním propagovat odpovědné používání léčivých přípravků u zvířat v ES. EPRUMA reprezentuje zájmy COPA/COGECA (Výboru profesionálních zemědělských organizací/Generálního výboru pro zemědělskou spolupráci v ES - sdružení evropských zemědělců a zemědělských družstev), EISA (Evropské iniciativy pro udržitelný rozvoj v zemědělství), FEFAC (Evropského sdružení výrobců krmiv), FESASS (Evropské federace pro zdraví zvířat a hygienické zabezpečení), FVE (Evropské federace veterinární lékařů) a IFAH-Europe (Mezinárodní federace pro zdraví zvířat – reprezentuje výrobce veterinární léčivých přípravků). EPRUMA vydává doporučené postupy pro správnou praxi při používání antimikrobiálních přípravků u zvířat určených k produkci potravin v ES. Cílem tohoto dokumentu je přispět k nepřetržité účinnosti antimikrobiálních přípravků a poskytnout doporučené postupy popisující správnou praxi pro jejich používání.
98
Seznam zkratek ADI AISLP ATP
Acceptable Daily Intake (přijatelný denní příjem) Automatický Informační Systém Léčivých Přípravků adenosintrifosfát
cAMP COGECA
cyklický adenosinmonofosfát General Committee for Agricultural Cooperation in the European Union (Generální výbor pro zemědělskou spolupráci v ES) Committe of Professional Agricultural Organisations (Výbor profesionálních zemědělských organizací) centrální nervový systém Committee for Medicinal Products for Veterinary Use (Výbor pro veterinární léčivé přípravky)
COPA CNS CVMP
DG SANCO Directorate General for Health and Consumer Affairs (Generální ředitelství pro zdraví a ochranu spotřebitele) DNA deoxyribonukleová kyselina EEA-EFTA EEC EFSA EISA EMA EP ES EU ELISA EPRUMA
European Economic Area - European Free Trade Association (Evropská ekonomická oblast - Evropské sdružení volného obchodu) European Economic Community (EHS, Evropské hospodářské společenství) European Food Safety Authority (Evropský úřad pro bezpečnost potravin) European Initiative for Sustainable Development in Agriculture (Evropské iniciativy pro udržitelný rozvoj v zemědělství) European Medicines Agency (Evropská léková agentura) Evropský parlament Evropské společenství Evropská unie Enzyme Linked ImmunoSorbent Assay (enzymatická imunoanalýza) European Platform for the Responsible Use of Medicines in Animals (Evropská platforma pro odpovědné používání léčiv u zvířat)
FPE FVE
The European Feed Manufacutrers´s Federation (Evropské sdružení výrobců krmiv) Federation for Animal Health and Sanitary Security (Evropská federace pro zdraví zvířat a hygienické zabezpečení) First Pass Effect (účinek prvního průchodu léčiva játry) Federation of Veterinarians of Europe (Evropská federace veterinární lékařů)
G+ / GGABA GDP GIT GTP
Gram pozitivní/Gram negativní kyselina γ-aminomáselná guanosindifosfát gastrointestinální trakt guanosintrifosfát
HVLP HT
hromadně vyráběný léčivý přípravek hydroxytryptamin
FEFAC FESASS
99
i.m. i.p. i.v. IVLP
intraarteriálně International Federation for Animal Health (Mezinárodní federace pro zdraví zvířat) intramuskulárně intraperitoneálně intravenózně individuálně vyráběný léčivý přípravek, magistraliter přípravek
MDR1 MIC Mr MRL mRNA MRSA
Multi-Drug Resistence Protein gen, gen kódující P-glykoprotein Minimum Inhibition Concentration (minimální inhibiční koncentrace) molekulová hmotnost Maximum Residue Limit (maximální reziduální limit) mediátorová, mesengerová ribonukleová kyselina meticilin-rezistentní Staphylococcus aureus
NMDA NOEL NPM NSAID
N-methyl-D-asparagová kyselina No Observed Effect Limit (koncentrace žádného pozorovaného účinku) nejvyšší přípustné množství Non-Steroidal Anti-Inflammatory Drug (nesteroidní protizánětlivé léčivo)
OL
ochranná lhůta
PABA PCB PM PBPs p.e. pKA PNC p.o. ppm
kyselina para-aminobenzoová polychlorované bifenyly přípustné množství Penicillin-Binding Proteins (penicilin vázající protein) parenterálně disociační konstanta penicilin perorálně pars per million
RASFF RNA
Rapid Alert System for Food and Feed (systém rychlého varování pro potraviny a krmiva) ribonukleová kyselina
s.c. SC SF SPC spp. SÚKL
subkutánně Safe Concentration (bezpečná koncentrace) Safety Factor (bezpečnostní faktor) Summary of Product Characteristics (souhrn údajů o přípravku) species (druh) Státní ústav pro kontrolu léčiv
SVS ČR THF
Státní veterinární správa České republiky tetrahydrofolát, kyselina tetrahydrolistová
ÚSKVBL
Ústav pro státní kontrolu veterinárních biopreparátů a léčiv
i.a. IFAH
100
Použitá literatura ADAMS, H.R. (Ed.), 2001. Veterinary pharmacology and therapeutics, 8th Ed., Iowa State University Press, Ames, 1201 pp. Automatizovaný Informační Systém Léčivých Přípravků (AISLP) verze 2011.3 platná k 1. 7. 2011. Softwarový program. BALÍKOVÁ, M., 2004. Forenzní a klinická toxikologie – laboratorní toxikologická vyšetření. Galén, Praha, 140 s. BERTHOLF, R.L., WINECKER, R.E., 2007. Chromatographic methods in clinical chemistry and toxicology. John Wiley & Sons, Chichester, 294 p. BOOTH, N.H., MCDONALD, L.E., 1991. Veterinary pharmacology and therapeutics, 6th Ed., Iowa State University Press, Ames, 1227 pp. BOTSOGLOU, N.A., FLETOURIS, D.J., 2001. Drug residues in foods. Marcel Dekker, Inc. New York, 1194 p. BRANDER, G.C., PUGH, D.M., BYWATER, R.J., 1982. Veterinary applied pharmacology and therapeutics. Baillière Tindall, Eastbourne, 582 pp. Český lékopis 2009, 2009. 1. díl Evropská část. Grada Publishing, 1176 s. EMEA/CVMP/036/95. Note for guidance: Approach towards harmonisation of withdrawal periods. EMEA/CVMP/473/98. Note for guidance for the determination of withdrawal periods for milk. EMEA/CVMP/765/99, Status of MRL procedures. MRL assessments in the context of Council Regulation (EEC) No 2390/90. FLANAGAN, R.J., TAYLOR, A., WATSON, I.D., WHELPTON, R., 2007. Fundamental of analytical toxicology. John Wiley & Sons, Ltd. West Sussex, England, 505 p. GIGUERE, S., PRESCOTT, J.F., BAGGOT, J.D., WALKER, R.D., DOWLING, P.M., 2006. Antimicrobial therapy in veterinary medicine. Blackwell publishing, Ames, 626 pp. HAMPL, F., RÁDL, S., PALEČEK, J., 2007. Farmakochemie, Vydavatelství VŠCHT Praha, Praha, 450 s. HSU, W.H., 2008. Handbook of veterinary pharmacology. Wiley-Blackwell, Ames, 550 pp. http://www.bezpecnostpotravin.cz/UserFiles/StrategieBP_cs.pdf. potravin a výživy 2014 – 2020“
„Strategie
bezpečnosti
http://www.svscr.cz. Informační bulletin „Kontaminace potravních řetězců cizorodými látkami“ 101
CHALABALA, M. a kol., 2001. Technologie léků. Galén, Praha, 408 s. KATZUNG, B.G., 1992. Basic and clonical pharmacology. 5th Ed., Prentice-Hall International Inc., London, 1017 pp. KATZUNG, B.G., 2001. Základní a klinická farmakologie. Nakladatelství H & H Vyšehradská, Praha, 1106 s. KATZUNG, B.G., 2006. Základní a klinická farmakologie. Nakladatelství H & H Vyšehradská, Praha, 1106 s. KLOUDA, P., 2003. Moderní analytické metody. Ostrava, 132 s. LINCOVÁ, D., FARGHALI H., et al., 2005. Základní a aplikovaná farmakologie. Nakladatelství Karolinum, Praha, 601 s. LÜLLMANN, H., MOHR, K., WEHLING, M., 2004. Farmakologie a toxikologie. Grada Publishing, Praha, 725 s. LÜLLMANN, H., MOHR, K., ZIEGLER, A., 1994. Atlas farmakologie. Grada Publishing, Praha, 375 s. Nařízení EP a Rady (ES) č. 1831/2003, o doplňkových látkách používaných ve výživě zvířat Nařízení EP a Rady (ES) č. 396/2005, o maximálních limitech reziduí pesticidů v potravinách a krmivech rostlinného a živočišného původu a na jejich povrchu Nařízení EP a Rady (ES) č. 470/2009, kterým se stanoví postupy Společenství pro stanovení limitů reziduí farmakologicky účinných látek v potravinách živočišného původu Nařízení EP a Rady (ES) č. 726/2004, kterým se stanoví postupy Společenství pro registraci humánních a veterinárních léčivých přípravků a dozor nad nimi a kterým se zřizuje Evropská agentura pro léčivé přípravky Nařízení Komise (ES) č. 1084/2003, o posuzování změn registrace humánních a veterinárních léčivých přípravků udělené příslušným orgánem členského státu Nařízení Komise (ES) č. 1881/2006, kterým se stanoví maximální limity některých kontaminujících látek v potravinách Nařízení Komise (EU) č. 37/2010, o farmakologicky účinných látkách a jejich klasifikaci podle maximálních limitů reziduí v potravinách živočišného původu Nařízení Rady (EEC) č. 2377/90, kterým se stanoví postup Společenství pro stanovení maximálních limitů reziduí veterinárních léčivých přípravků v potravinách živočišného původu PLUMB, D.C., 1999. Veterinary drug handbook. 3rd Ed. Iowa State University Press, Ames, 750 pp.
102
PLUMB, D.C., 1999. Adbridged compaion to the veterinary drug handbook. 3rd Ed. Iowa State University Press, Ames, 548 pp. Registrované veterinární léčivé přípravky 20014. Prion, Hradec Králové, 1187 s. Rozhodnutí Komise č. 2002/657/ES, kterým se provádí směrnice Rady 96/23/ES Rozhodnutí Komise č. 97/747/ES, kterým se stanoví rozsah a četnost odběru vzorků podle směrnice Rady 96/23/ES o kontrolních opatřeních u některých látek a jejich reziduí v živých zvířatech a živočišných produktech Rozhodnutí Komise č. 98/179/ES, kterým se stanoví prováděcí pravidla k úřednímu odběru vzorků pro zjišťování některých látek a jejich reziduí v živých zvířatech a živočišných produktech SHERMA, J., 2000. Thin-layer chromatography in food and agricultural analysis – review. Journal of Chromatography A. 880: 129-147. Směrnice EP a Rady 2001/82/ES, o kodexu Společenství týkajícím se veterinárních léčivých přípravků Směrnice Rady č. 2001/110/ES, o medu Směrnice Rady č. 70/524/EHS, o doplňkových látkách v krmivech Směrnice Rady č. 96/22/ES, o zákazu používání některých látek s hormonálním nebo tyreostatickým účinkem a beta-sympatomimetik v chovech zvířat Směrnice Rady č. 96/23/ES o kontrolních opatřeních u některých látek a jejich reziduí v živých zvířatech a živočišných produktech SMITH, D.A., VAN DE WATERBEEMD, H., WALKER, D.K., 2006. Pharmacokinetics and metabolism in drug design. Vol. 31, Wiley-Vch, Weinheim, 187 pp. ŠIMŮNEK, J., SMOLA, J., 2007. Antimikrobní léčiva ve veterinární medicíně. Prion, Hradec Králové, 251 s. ŠTULÍK, K, 2004. Analytické separační metody. Praha: Karolinum, 264 s. VOTAVA, M., 2005. Lékařská mikrobiologie obecná. Neptun, Brno. 351 s. Vyhláška MZe č. 194/1996 Sb., kterou se provádí zákon o krmivech Vyhláška MZ a MZe č. 288/2004 Sb., kterou se stanoví podrobnosti o registraci léčivých přípravků (tzv. registrační vyhláška o léčivých přípravcích) Vyhláška MZe č. 291/2003 Sb., o zákazu podávání některých látek zvířatům, jejichž produkty jsou určeny k výživě lidí, a o sledování (monitoringu) přítomnosti nepovolených látek, reziduí a látek kontaminujících, pro něž by živočišné produkty mohly být škodlivé pro zdraví lidí, u zvířat a v jejich produktech 103
Vyhláška MZe č. 298/2003 Sb., o národních referenčních laboratořích a referenčních laboratořích Vyhláška MZe č. 451/2000 Sb., kterou se provádí zákon č. 91/1996 Sb., o krmivech, ve znění zákona č. 244/2000 Sb. Vyhláška MZe č. 86/1999 Sb., kterou se mění vyhláška MZe č. 194/1996 Sb., kterou se provádí zákon o krmivech, ve znění pozdějších předpisů Zákon č. 110/1997 Sb., o potravinách a tabákových výrobcích a o změně a doplnění některých souvisejících zákonů Zákon č. 166/1999 Sb., o veterinární péči a o změně souvisejících zákonů (veterinární zákon) Zákon č. 244/2000 Sb., kterým se mění zákon č. 91/1996 Sb., o krmivech Zákon č. 378/2007 Sb., o léčivech a o změnách některých souvisejících zákonů (zákon o léčivech) Zákon č. 91/1996 Sb., o krmivech ZATHURECKY, L., CHALABALA, M., JANKŮ, I., MODR, Z., 1989. Biofarmácia a farmakokinetika. Osveta, Martin, 561 s. ZIMA, T., 2001. Laboratorní diagnostika. Galén, Praha, 728 s.
104
Autoři:
MVDr. Radka Dobšíková, Ph.D. Mgr. Zuzana Široká, Ph.D.
Název:
Farmakologie v produkci potravin a rezidua léčiv v potravinách
Ústav:
Ústav veřejného veterinářství, ochrany zvířat a welfare
Počet stran:
104
Vydání:
1.
Povoleno:
Rektorátem VFU Brno
Podpořeno:
Projektem OP VK reg. č. CZ.1.07/2.2.00/28.0287
Vydavatel:
Veterinární a farmaceutická univerzita Brno
ISBN 978-80-7305-749-7 105