Facultad de Medicina "Dr. Salvador Allende"

Actividad biológica de la prostaglandina F₂ alfa y del metil carboprost en el fundus gástrico aislado de rata

Roberto Rojas Martínez,¹ Marlene Sánchez Sanciñenas² y Francisco Morón Rodríguez³
  1 Doctor en Medicina. Profesor Auxiliar de Farmacología. Instituto Superior de Ciencias Básicas y Pre-clínicas "Victoria de Girón". Instituto Superior de Ciencias Médicas de La Habana.
² Doctora en Medicina. Instructora de Farmacología. Facultad de Medicina "Miguel Enríquez". Instituto Superior de Ciencias Médicas de La Habana.
³ Doctor en Medicina. Profesor Auxiliar de Farmacología. Facultad de Medicina "Dr. Salvador Allende". Instituto Superior de Ciencias Médicas de La Habana.

RESUMEN

Se comparó la potencia contráctil de una muestra del éster metílico de 15 metil prostaglandina F₂ alfa (metil carboprost) (I), producida por la Industria Farmacéutica Cubana, con una muestra comercial de prostaglandina F₂ alfa (II), de la firma Chinoin, mediante el ensayo de los "tres puntos". También se comparó la duración de la contracción inducida por dichas muestras utilizando un análisis de regresión lineal de la relajación observada en función del tiempo, luego de suprimir el contacto entre la droga y el órgano efector. Se utilizó el fundus gástrico aislado de rata como órgano efector. La actividad contráctil se registró mediante transductores fuerza-desplazamiento. La muestra I presentó una potencia relativa de 164,0 % con respecto a la II, con límites de confianza de 111,2 y 247,8 % (p=0,95; N=7), y mostró un efecto más prolongado en relación con la II. En las tiras contraídas por la muestra I debió transcurrir 6 min y 46 s, luego del lavado, para que la contracción se redujera a la mitad de la respuesta máxima observada (N=7), en tanto que en las tiras contraídas por la II fue de 1 min y 48 s (N= 8).

Descriptores DeCS: DINOPROST/farmacología; CARBOPROST/farmacología; FONDO DEL ESTOMAGO/efectos de drogas; CONTRACCION MUSCULAR/efectos de drogas; BIOENSAYOS; RATAS DE CEPAS CONSANGUINEAS.

La prostaglandina F₂ alfa (PG F₂ alfa) estimula la actividad contráctil del músculo liso uterino en diferentes especies animales, así como en el ser humano.^1-3

Al margen de sus diferentes acciones en el organismo,^3-5 la PG F₂ alfa como agente oxitócico tiene sus principales indicaciones clínicas en la inducción del parto y el aborto, y en el tratamiento de sus complicaciones, tanto en el ser humano como en medicina veterinaria.^3,6,7 Sin embargo, su corta duración de acción constituye un inconveniente que ha limitado la extensión de su uso clínico; esto llevó a la búsqueda y obtención de diversos derivados semisintéticos que superan esta limitación, los cuales se emplean ventajosamente en la actualidad.^3,8-10

La dehidrogenación del carbono 15 mediante la enzima 15 dehidrogenasa de prostaglandina (15 PG DH) constituye una importante vía metabólica que conduce rápidamente a la degradación y pérdida de actividad de estas moléculas. La introducción de un grupo metilo en esta posición bloquea dicha reacción enzimática y disminuye su metabolismo, lo cual modifica las propiedades farmacológicas del derivado metilado en relación con la molécula inicial de PG F₂ alfa.¹¹

Los objetivos del presente trabajo fueron comparar la PG F₂ alfa y su derivado metil éster 15 metilado (metil carboprost), tanto en la potencia contráctil como en la duración de dicha contracción inducida en el fundus gástrico de rata in vitro. El metil carboprost se obtuvo en laboratorios de la Industria Farmacéutica Cubana.

MÉTODOS

Se utilizaron ratas Sprague Dowley de uno u otro sexos, entre 200-250 g de peso. Las tiras de fundus gástrico se prepararon mediante el procedimiento habitual.¹² Cada tira se introdujo en un baño de 10 mL de capacidad que contenía solución Krebs-Henseleit ligeramente modificada (1,5 y 1,25 mmol/L de glucosa y calcio respectivamente), burbujeada con carbógeno al 5 % a la temperatura de 30 EC.

Las contracciones se registraron mediante transductores fuerza-desplazamiento acoplados a un polígrafo Nihon-Kohden.

La tensión inicial fue de 1 g, la cual se reajustó periódicamente durante el tiempo de estabilización.

Se utilizó PG F₂ alfa de la firma Chinoin y el éster metílico de 15 metil PG F₂ alfa (metil carboprost) producido en el Centro de Química Farmacéutica del Ministerio de Salud Pública. La concentración de la solución madre de cada droga fue de 1 mg/mL de alcohol al 95 %. Las diluciones necesarias se prepararon en solución salina fisiológica al comienzo de cada experimento y se agregaron al baño empleando pipetas Eppendorf, siempre en un volumen menor de 100 mL.

Procedimientos experimentales

Una vez estabilizada la preparación, constatada mediante respuestas estables a dosis submáximas de acetilcolina, se comenzaron los experimentos.

La estimación de la potencia relativa contráctil se realizó utilizando el test de los "tres puntos",¹² en el cual las dosis se expresaron mediante las concentraciones molares de las drogas en la solución del baño. Las dosis se seleccionaron previamente en cada experimento con el fin de asegurar su ejecución en la porción lineal de la curva dosis-respuesta (entre 16 y 84 % de la respuesta máxima de cada agonista). Dichas dosis se agregaron al baño con un intervalo de 10 min siguiendo un diseño aleatorio. El tiempo de contacto droga-órgano efector fue de 3 min para la PG F₂ alfa y de 5 min para su derivado metilado, suficiente para lograr la respuesta máxima a la dosis en cuestión.

La duración del efecto de cada droga se estudió observando la relajación de la tira durante 8 min a partir del momento de suprimir el contacto entre la droga y el órgano efector mediante el lavado. Las tiras fueron previamente contraídas por dosis que produjeran alrededor del 80 % de la respuesta máxima posible para el agonista en cuestión. La variación de la contracción en función del tiempo, luego del lavado, se expresó en porcentaje, tomando como 100 % la contracción máxima previa observada en ese experimento con la dosis utilizada. Los valores experimentales se sometieron a un análisis de regresión lineal.¹³

RESULTADOS

Potencia relativa contráctil

El éster metílico de 15 metil PG F₂ alfa mostró una potencia relativa de 164,0 % con respecto a la PG F₂ alfa. Los límites de confianza fueron 111,2 y 247,8 % (tabla 1; p = 0,95; N=7).

TABLA 1. Estimación de la potencia contráctil del metil carboprost en relación con la PG F₂ alfa (p=0,95)
 

Número del experimento	Potencia relativa (%)	Límite inferior (%)	Límite superior (%)
1	146,1	108,8	196,2
2	154,1	73,8	322,0
3	130,8	89,9	190,6
4	170,4	114,9	252,6
5	180,0	118,1	274,3
6	194,8	129,3	293,5
7	171,9	143,8	205,4
Promedio	164,0	111,2	247,8

Debe señalarse que, independientemente de las diferencias entre las dosis utilizadas de ambos productos, las respuestas máximas obtenidas en cada tira con una u otra droga fueron de similar magnitud.

Duración de la contracción

El éster metílico de 15 metil PG F₂ alfa mostró un efecto más prolongado en relación con el de la PG F₂ alfa (tabla 2; N = 8 para la PG F₂ alfa, N = 7 para el derivado metilado).

TABLA 2. Magnitud de la contracción (en % de respuesta máxima) en relación con el tiempo transcurrido luego del lavado

	Tamaño de la contracción en %
Minutos	PG F2 alfa	Metil carboprost
2	48,1	80,7
4	29,6	67,8
6	11,1	55,0
8		42,1

Mediante el análisis de regresión lineal se comprobó que la relación tiempo-tamaño de la contracción se ajustó a un modelo lineal con ambas drogas en el período observado (p < 0,0001).

La ecuación de la recta de regresión obtenida con cada una de las drogas, permitió determinar el tiempo necesario para relajar el órgano efector a la mitad de la contracción máxima alcanzada con cada una de dichas drogas (50 % de la respuesta máxima para esa dosis). Estos valores fueron los siguientes:

PG F₂ alfa: 1 min y 48 s.

Metil carboprost: 6 min y 46 s.

DISCUSIÓN

La mayor potencia y duración del efecto de los derivados metilados en relación con el de la prostaglandina natural está bien documentada en la literatura científica. Sin embargo, estos informes presentan grandes variaciones al respecto en dependencia del modelo experimental utilizado y del efecto observado. Se pueden citar algunos ejemplos.

Bundy y otros¹¹ encontraron una actividad similar para ambos tipos de sustancias trabajando con el colon aislado de gerbil. Sin embargo, utilizando el hámster in vivo, en estudios de inhibición de la fertilidad, la dosis requerida de PG F₂ alfa fue 120 veces mayor que la necesaria del derivado 15 metilado para obtener un efecto equivalente.

Toppozada y otros¹⁴ en un estudio clínico realizado en mujeres embarazadas informaron que la 15 metil PG F₂ alfa por vía parenteral fue 4 a 15 veces más potente que la PG F₂ alfa en las diferentes condiciones experimentales. Asimismo su efecto fue más lento y gradual, en tanto que su vida media de acción fue aproximadamente el doble con respecto a la PG F₂ alfa.

Kirton y Forbes¹⁵ trabajando con monas Rhesus preñadas informaron un efecto más potente y prolongado sobre la motilidad uterina del derivado metilado en relación con la PG F₂ alfa, con una variación entre 4 y 10 veces, según la vía de administración utilizada.

Similares valores informaron Wiqvist y otros,¹⁶ quienes mostraron que una serie de análogos 15 metilados de la PG F₂ alfa, administrados a la mujer en el segundo trimestre del embarazo, fueron alrededor de 10 veces más potentes que la PG natural. Por otro lado, la simple esterificación de un grupo metilo, sin introducir modificaciones en el carbono 15, incrementó unas 5 veces la potencia del éster resultante; sin embargo, no encontraron diferencia entre la potencia del metil éster de la 15 metil PG F₂ alfa y la del ácido libre de la 15 PG F₂ alfa.

Más recientemente Rydnert¹⁷ estudió in vivo las respuestas del miometrio humano a la PG F₂ alfa y su derivado 15 metilado en las fases iniciales del embarazo, encontrando que este último era de 15 a 20 veces más potente que la PG F₂ alfa al utilizar dosis pequeñas del orden de los microgramos.

Los resultados informados en el presente trabajo se corresponden con lo señalado previamente en cuanto a un efecto más potente y prolongado del metil éster de 15 metil PG F₂ alfa. Esto pudiera estar relacionado con una inhibición del metabolismo enzimático de la droga en el órgano o con una mayor afinidad de la molécula metilada por el receptor, lo cual determinaría una mayor concentración de la droga en la biofase y/o una prolongación del tiempo de acción de dicha droga.

Resulta de interés destacar que el fundus gástrico aislado de rata se comportó de forma estable y permitió una adecuada cuantificación de los resultados, lo cual no fue posible en estudios previos utilizando el útero aislado de rata estrogenizada, por la irregularidad de la actividad contráctil que se observó en esta preparación consecutivamente a la adición de una u otra droga al baño.

AGRADECIMIENTO

Agradecemos al licenciado José A. González, del Centro de Química Farmacéutica del Ministerio de Salud Pública, el suministro de las drogas utilizadas en este trabajo.

SUMMARY

The contractil potency of a sample of methylic ester of 15 methyl prostaglandin F₂ alpha (methyl carboprost) (I) produced by the Cuban Pharmaceutical Industry, was compared to a commercial sample of prostaglandin F₂ alpha (II) from a Chinoin firm through the "three point" assay. The duration of the contraction induced by such samples was also compared using the analysis of linear regression of the relaxation observed in function of time after the supression of contact between the drug and the effector organ. The gastric fundus isolated from a rat was used as the effector organ. The contractil activity was recorded by strength-displacement transducers. Sample I showed a relative potency of 164.0 % with respect to sample II, with confidence limits of 111.2 and 247.8 % (P = 0.95; N=7) and it also showed a more prolonged effect in relation to sample II. In the strips contracted by sample I the elapsed should have been 6 min and 46 sec after washing, for the contraction to be reduced to a half of the minimun response observed (N=7), while in strips contracted by sample II the time elapsed was 1 min and 48 sec (N=8).

Subject headings: DINOPROST/pharmacology; CARBOPROST/pharmacology; GASTRIC FUNDUS/drug effects; MUSCLE CONTRACTION/drug effects; BIOLOGICAL ASSAY; RATS; INBRED STRAINS.

REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS

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Recibido: 12 de diciembre de 1996. Aprobado: 16 de enero de 1997.

Dr. Roberto Rojas Martínez. Instituto de Ciencias Básicas y Preclínicas "Victoria de Girón". Laboratorio de Farmacología. Calle 146 y Ave 31, municipio Playa, La Habana 16, Cuba.