Klin Farmakol Farm. 2020;34(4):159-166 | DOI: 10.36290/far.2020.027

Specifika metabolismu léčiv v dětském věku

Petra Matalová, Michal Buchta
Ústav farmakologie LF UP a FN Olomouc

Nejvýznamnější vývojové změny farmakokinetiky se týkají clearance léčiv, která se odvíjí primárně od funkčnosti jaterních a renálních eliminačních cest.

Klíčová slova: farmakokinetika, děti, léčiva, metabolismus.

Specifics of Metabolism in Children

The most significant developmental changes in pharmacokinetics relate to drug clearance, which is based primarily on the functionality of the hepatic and renal elimination pathways. Quantitatively, the most important hepatic elimination pathway of phase I metabolism is the cytochrome P450 (CYP) enzymatic family. The activity of its most important form, CYP3A4, is very low in foetus and newborns, but between 6 and 12 months of age it already reaches 50% of adult values. The catalytic activity of CYP2D6 in the foetal liver is about 1% of the activity in adults, in newborns up to one month it is about 30% and in children up to 5 years about 70%. In CYP2C9, the activity is about 50% by the age of 5 months, after which it is close to the activity of adults. Ontogenetic changes of phase II of metabolism are less known so far. In neonates, two-thirds of sulfotransferase is involved in conjugation reactions, whereas UDP-glucuronosyltransferase accounts for about one-third. With increasing age, their share in metabolism is reversed. Hepatic elimination of drugs may also be affected by transport proteins, such as P-glycoprotein, of which very little is known about ontogenesis. Extrahepatic metabolism is mainly represented by enzymes of the small intestine and lungs. However, almost no data is available on their developmental changes. The immaturity of enzymatic systems can cause specific side effects of drugs in children. For adequate and at the same time safe dosing of drugs, it is necessary to consider the ontogenetic changes of individual enzymatic systems depending on the age of the child.

Keywords: pharmacokinetics, children, drugs, metabolism.

Zveřejněno: 22. prosinec 2020  Zobrazit citaci

ACS AIP APA ASA Harvard Chicago Chicago Notes IEEE ISO690 MLA NLM Turabian Vancouver
Matalová P, Buchta M. Specifika metabolismu léčiv v dětském věku. Klin Farmakol Farm. 2020;34(4):159-166. doi: 10.36290/far.2020.027.
Stáhnout citaci

Reference

  1. Yaffe SJ, Aranda JV. Neonatal and Pediatric Pharmacology. 4th Edition. Philadelphia: Lippincott Williams & Wilkins, 2011.
  2. van den Anker J, Reed MD, Allegaert K, Kearns GL. Developmental Changes in Pharmacokinetics and Pharmacodynamics. J Clin Pharmacol 2018; 58 Suppl 10: S10-S25. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
  3. Murry DJ, Crom WR, Reddick WE, Bhargava R, Evans WE. Liver volume as a determinant of drug clearance in children and adolescents. Drug Metab Dispos. 1995. 23: 1110-1116.
  4. Alcorn J, McNamara PJ. Pharmacokinetics in the newborn. Adv Drug Deliv Rev. 2003; 55(5): 667-686. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
  5. Jancova P, Anzenbacher P, Anzenbacherova E. Phase II drug metabolizing enzymes. Biomed Pap Med Fac Univ Palacky Olomouc Czech Repub. 2010; 154(2): 103-116. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
  6. Anzenbacher P, Anzenbacherová E. Cytochromes P450 and metabolism of xenobiotics. Cell Mol Life Sci. 2001; 58(5-6): 737-747. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
  7. Ring JA, Ghabrial H, Ching MS, Smallwood RA, Morgan DJ. Fetal hepatic drug elimination. Pharmacol Ther. 1999; 84: 429-445. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
  8. Zanger UM, Schwab M. Cytochrome P450 enzymes in drug metabolism: regulation of gene expression, enzyme activities, and impact of genetic variation. Pharmacol Ther. 2013; 138(1): 103-141. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
  9. Alhersh E, Abushanab D, Al‑Shaibi S, Al‑Badriyeh D. Caffeine for the Treatment of Apnea in the Neonatal Intensive Care Unit: A Systematic Overview of Meta‑Analyses. Paediatr Drugs. 2020; 22(4): 399-408. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
  10. Hakkola J, Pasanen M, Purkunen R, Saarikoski S, Pelkonen O, Mäenpää J, Rane A, Raunio H. Expression of xenobiotics metabolizing cytochrome P450 forms in human adult and fetal liver. Biochem Pharmacol. 1994; 48: 59-64. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
  11. Sonnier M, Cresteil T. Delayed ontogenesis of CYP1A2 in the human liver. Eur J Biochem. 1998; 251(3): 893-898. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
  12. Kraus DM, Fischer JH, Reitz SJ, Kecskes SA, Yeh TF, McCulloch KM, Tung EC, Cwik MJ. Alterations in theophylline metabolism during the first year of life. Clin Pharmacol Ther. 1993; 54(4): 351-359. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
  13. Blake MJ, Abdel‑Rahman SM, Pearce RE, Leeder JS, Kearns GL. Effect of diet on the development of drug metabolism by cytochrome P-450 enzymes in healthy infants. Pediatr Res. 2006; 60, 717-723. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
  14. Gerónimo‑Pardo M, Cuartero‑del‑Pozo AB, Jiménez‑Vizuete JM, Cortiñas‑Sáez M, Peyró‑García R. Clarithromycin‑nifedipine interaction as possible cause of vasodilatory shock. Ann Pharmacother. 2005; 39(3): 538-542. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
  15. De Wildt SN, Kearns GL, Leeder JS, van den Anker JN. Cytochrome P450 3 A: ontogeny and drug disposition. ClinPharmacokinet. 1999; 37: 485-505. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
  16. Fanni D, Ambu R, Gerosa C, Nemolato S, Castagnola M, Van Eyken P, Faa G, Fanos V. Cytochrome P450 genetic polymorphism in neonatal drug metabolism: role and practical consequences towards a new drug culture in neonatology. Int J Immunopathol Pharmacol. 2014; 27(1): 5-13. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
  17. Stevens JC, Hines RN, Gu C, Koukouritaki SB, Manro JR, Tandler PJ, Zaya MJ. Developmental expression of the major human hepatic CYP3A enzymes. J Pharmacol Exp Ther. 2003; 307(2): 573-582. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
  18. Johnsrud EK, Koukouritaki SB, Divakaran K, Brunengraber LL, Hines RN, McCarver DG. Human hepatic CYP2E1 expression during development. J Pharmacol Exp Ther. 2003; 307(1): 402-407. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
  19. Gade C, Dalhoff K, Petersen TS, et al. Higher chlorzoxazone clearance in obese children compared with nonobese peers. Br J Clin Pharmacol. 2018; 84(8): 1738-1747. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
  20. Ingelman‑Sundberg M. Genetic polymorphisms of cytochrome P450 2D6 (CYP2D6): clinical consequences, evolutionary aspects and functional diversity. Pharmacogenomics J. 2005; 5(1): 6-13. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
  21. Buzková H, Pechandová K, Slanar O, Perlík F. Frequency of single nucleotide polymorphisms of CYP2D6 in the Czech population. Cell Biochem Funct. 2008; 26(1): 76-81. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
  22. Armstrong SC, Cozza KL. Pharmacokinetic drug interactions of morphine, codeine, and their derivatives: theory and clinical reality, Part II. Psychosomatics. 2003; 44(6): 515-520. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
  23. Stamer UM, Stüber F. Codeine and tramadol analgesic efficacy and respiratory effects are influenced by CYP2D6 genotype. Anaesthesia. 2007; 62(12): 1294-1295. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
  24. Michelson D, Read HA, Ruff DD, Witcher J, Zhang S, McCracken. CYP2D6 and clinical response to atomoxetine in children and adolescents with ADHD J Am Acad Child Adolesc Psychiatry 2007; 46(2): 242-251. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
  25. Koren G, Cairns J, Chitayat D, Gaedigk A, Leeder SJ. Pharmacogenetics of morphine poisoning in a breastfed neonate of a codeine‑prescribed mother. Lancet. 2006; 368(9536): 704. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
  26. Ginsberg G, Slikker W Jr, Bruckner J, Sonawane B. Expression Incorporating children's toxicokinetics into a risk framework. Environ Health Perspect. 2004; 112(2): 272-283. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
  27. Koukouritaki SB, Manro JR, Marsh SA, Stevens JC, Rettie AE, McCarver DG, Hines RN. Developmental expression of human hepatic CYP2C9 and CYP2C19. J Pharmacol Exp Ther. 2004; 308(3): 965-974. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
  28. Cashman JR, Zhang J. Human flavin‑containing monooxygenases. Annu Rev Pharmacol Toxicol. 2006; 46: 65-100. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
  29. Krueger SK, Williams DE. Mammalian flavin‑containing monooxygenases: structure/function, genetic polymorphisms and role in drug metabolism. Pharmacol Ther. 2005; 106, 357-387. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
  30. Koukouritaki SB, Simpson P, Yeung CK, Rettie AE, Hines RN. Human hepatic flavin‑containing monooxygenases 1 (FMO1) and 3 (FMO3) developmental expression. Pediatr Res.2002; 51(2): 236-243. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
  31. McCarver DG, Hines RN. The ontogeny of human drugmetabolizing enzymes: Phase II conjugation enzymes and regulatory mechanisms. J Pharmacol Exp Ther. 2002; 300: 361-366. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
  32. FDA: Drug Development and Drug Interactions: Table of Substrates, Inhibitors and Inducers. Content current as of: 03/10/2020 Available from: .
  33. Hines RN, McCarver DG. The ontogeny of human drug‑metabolizing enzymes: phase I oxidative enzymes. J Pharmacol Exp Ther. 2002; 300(2): 355-360. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
  34. Ladumor MK, Bhatt DK, Gaedigk A, et al. Ontogeny of Hepatic Sulfotransferases and Prediction of Age‑Dependent Fractional Contribution of Sulfation in Acetaminophen Metabolism. Drug Metab Dispos. 2019; 47(8): 818-831. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
  35. Sunderland JM. Fatal cardiovascular collapse of infants receiving large amounts of chloramphenicol. Am. J., DiS. Child. 1959; 97: 761-767. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
  36. Jancova P, Anzenbacher P, Anzenbacherova E. Phase II drug metabolizing enzymes. Biomed Pap Med Fac Univ Palacky Olomouc Czech Repub. 2010; 154(2): 103-116. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
  37. Pacifici GM, Säwe J, Kager L, Rane A. Morphine glucuronidation in human fetal and adult liver. Eur J Clin Pharmacol. 1982; 22(6): 553-558. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
  38. Lim SY, Pettit RS. Pharmacokinetic considerations in pediatric pharmacotherapy. Am J Health Syst Pharm. 2019; 76(19): 1472-1480. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
  39. Kodidela S, Kumar SS, Uppugunduri CR. Developmental pattern of hepatic drug‑metabolizing enzymes in pediatric population and its role in optimal drug treatment. Arch Med Health Sci 2017; 5: 115-122. Přejít k původnímu zdroji...
  40. Cummings ED, Kong EL, Edens MA. Gray Baby Syndrome. [Updated 2020 Sep 3]. In: StatPearls [Internet]. Treasure Island (FL): StatPearls Publishing; 2020 Jan-. Available from: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK448133/.
  41. Golka K, Selinski S. NAT2 Genotype and Isoniazid Medication in Children. EBioMedicine. 2016; 11: 11-12. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
  42. Knowles JW, Xie W, Zhang Z, et al. Identification and validation of N‑acetyltransferase 2 as an insulin sensitivity gene. J Clin Invest. 2015 Apr; 125(4): 1739-1751. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
  43. Kamel AM, Ebid GT, Moussa HS. N‑Acetyltransferase 2 (NAT2) polymorphism as a risk modifier of susceptibility to pediatric acute lymphoblastic leukemia. Tumour Biol. 2015; 36(8): 6341-6348. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
  44. Johnson TN. The development of drug metabolising enzymes and their influence on the susceptibility to adverse drug reactions in children. Toxicology. 2003; 192(1): 37-48. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
  45. Fakhoury M, Litalien C et al. Localization and mRNA expression of CYP3A and P‑glycoprotein in human duodenum as a function of age. Drug Metab Dispos. 2005; 33(11): 1603-1607. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
  46. Lee KB, Ang L, Yau WP, Seow WJ. Association between Metabolites and the Risk of Lung Cancer: A Systematic Literature Review and Meta‑Analysis of Observational Studies. Metabolites. 2020; 10(9): 362. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
  47. Johnson TN. The development of drug metabolising enzymes and their influence on the susceptibility to adverse drug reactions in children. Toxicology. 2003; 192(1): 37-48. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
  48. Martin JRN, SLHD Guideline: Newborn Infants Exposed to SSRI / SNRI Antidepressant Medication during Pregnancy and Lactation, Sydney Local Health Distric, 2020.
  49. Kelly EL, Poon S, Madadi P, Koren G. Neonatal Benzodiazepines Exposure during Breastfeeding. J Pediatr. 2012; 161(3): 448-451. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
  50. Kimmel MC, Meltzer‑Brody S. Safety of infant exposure to antidepressants and benzodiazepines through breastfeeding, UpToDate, 2020.
  51. Lee J. Antiepileptic Drugs in Children: Current Concept. J Korean Neurosurg Soc. 2019; 62(3): 296-301. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
  52. Sridharan K, Daylami AA, Ajjawi R, Ajooz HAMA. Drug‑Induced Liver Injury in Critically Ill Children Taking Antiepileptic Drugs: A Retrospective Study. Curr Ther Res Clin Exp. 2020; 92: 100580. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
  53. Hemphill S, McMenamin L, Bellamy MC, Hopkins PM. Propofol infusion syndrome: a structured literature review and analysis of published case reports. Br J Anaesth. 2019; 122(4): 448-459. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
  54. Krajčová A, Waldauf P, Anděl M, Duška F. Propofol infusion syndrome: a structured review of experimental studies and 153 published case reports. Crit Care. 2015; 19: 398. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
  55. Hassen M, Bhikoo R, Clint J, Yazied C. Unintentional diethylene glycol poisoning following the consumption of a shared alcoholic beverage. African Journal of Nephrology. 2018; 21(1): 8-11. Přejít k původnímu zdroji...
  56. O'Brien KL, Selanikio JD et al. Epidemic of pediatric deaths from acute renal failure caused by diethylene glycol poisoning. Acute Renal Failure Investigation Team. JAMA. 1998; 279(15): 1175-1180. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
  57. Kriegel C, Festag M, Kishore RSK, Roethlisberger D, Schmitt G. Pediatric Safety of Polysorbates in Drug Formulations. Children (Basel). 2019; 7(1): 1. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
  58. Valeur KS, Holst H, Allegaert K. Excipients in Neonatal Medicinal Products: Never Prescribed, Commonly Administered. Pharmaceut Med. 2018; 32(4): 251-258. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
  59. Bartelink IH, Rademaker CM, Schobben AF, van den Anker JN. Guidelines on paediatric dosing on the basis of developmental physiology and pharmacokinetic considerations. Clin Pharmacokinet. 2006; 45(11): 1077-1097. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
  60. Eidelman C, Abdel‑Rahman S. Pharmacokinetic considerations when prescribing in children. Int J Pharmacokinet. 2018; 1(1): 69-80. Přejít k původnímu zdroji...




Klinická farmakologie a farmacie

Vážená paní, pane,
upozorňujeme Vás, že webové stránky, na které hodláte vstoupit, nejsou určeny široké veřejnosti, neboť obsahují odborné informace o léčivých přípravcích, včetně reklamních sdělení, vztahující se k léčivým přípravkům. Tyto informace a sdělení jsou určena výhradně odborníkům dle §2a zákona č.40/1995 Sb., tedy osobám oprávněným léčivé přípravky předepisovat nebo vydávat (dále jen odborník).
Vezměte v potaz, že nejste-li odborník, vystavujete se riziku ohrožení svého zdraví, popřípadě i zdraví dalších osob, pokud byste získané informace nesprávně pochopil(a) či interpretoval(a), a to zejména reklamní sdělení, která mohou být součástí těchto stránek, či je využil(a) pro stanovení vlastní diagnózy nebo léčebného postupu, ať už ve vztahu k sobě osobně nebo ve vztahu k dalším osobám.

Prohlašuji:

  1. že jsem se s výše uvedeným poučením seznámil(a),
  2. že jsem odborníkem ve smyslu zákona č.40/1995 Sb. o regulaci reklamy v platném znění a jsem si vědom(a) rizik, kterým by se jiná osoba než odborník vstupem na tyto stránky vystavovala.


Ne

Ano

Pokud vaše prohlášení není pravdivé, upozorňujeme Vás,
že se vystavujete riziku ohrožení svého zdraví, popřípadě i zdraví dalších osob.