Congreso ADA – Metabolismo de insulina glargina en la diabetes mellitus tipo 2 durante el uso prolongado de glargina: Estudio a doble-ciego, aleatorizado, cruzado de respuesta a la dosis
En Chicago se realizó la versión 73 de las Sesiones Científicas de la American Diabetes Association. En este importante evento se analizó un estudio que tenía entre sus objetivos evaluar el metabolismo de insulina glargina en diabéticos tipo 2 durante el uso prolongado de glargina.
Después de la inyección subcutánea (s.c.) en sujetos normales, el análogo de insulina de acción prolongada glargina (GLA) experimenta un clivaje secuencial de la terminal carboxi de la cadena B que forma metabolitos M1 y M2. En M1 y M2 falta la di-arginina (M1 después de la eliminación de las dos argininas, M2 con la desaminación adicional de treonina en posición B30).
Después de la inyección subcutánea, la degradación metabólica de glargina es probable que se inicie en el tejido subcutáneo y continúe dentro del sistema circulatorio, ya que M1 y M2 estás presentes tanto en el sitio de inyección subcutánea como en el torrente sanguíneo. (1-2)
Todavía no se han identificado bien las enzimas requeridas, pero las metalocarboxipeptidasas como la carboxipeptidasa E, H, N y U que se hallan tanto en plasma como también en tejido subcutáneo, son las candidatas para el metabolismo rápido de insulina glargina. (3) La incubación in vitro de insulina glargina con suero humano demostró una media porcentual de bio transformación de insulina glargina en M1 de 71.7% (rango 46-97.8%). (3)
Después de la inyección de insulina glargina en sujetos normales, el análisis de la muestra de tejido demostró un ratio promedio de 50:50 entre insulina glargina original y M1-M2. Insulina glargina, M1 y M2 también se detectaron en plasma, pero su cantidad exacta no se pudo determinar debido a los bajos niveles y a la variabilidad significativa en las recuperaciones. (2)
Insulina glargina demostró mayor afinidad por IGF-1R que la insulina humana. Por el contrario, M1 y M2 tuvieron una afinidad significativamente reducida por IGF-1R y sus potencias metabólicas y mitogénicas fueron, en términos generales, iguales a la insulina humana. (4)
En la actualidad, son limitados los datos sobre la dinámica y el porcentaje relativo de plasma circulante M1 y M2 vs. insulina glargina después de la dosis subcutánea en pacientes con diabetes tipo 1(5) y diabetes tipo 2(6,7) que podrían ayudar a explicar la eficacia y seguridad establecidas de insulina glargina. Los resultados de estos estudios, dos de ellos en base a pruebas de residuos plasma-EDTA(6,7), demostraron que existe poca glargina circulando en plasma, si es que hay, después de la inyección subcutánea de glargina, y prácticamente toda la insulina que circula en plasma es M1.
Este es el primer estudio diseñado específicamente para investigar sistemáticamente el metabolismo de glargina en la diabetes tipo 2 en el tratamiento a largo plazo con insulina glargina.
Es un estudio aleatorizado, a doble-ciego, cruzado, de dosis doble que utiliza la técnica de clamp euglucémico de glucosa.Los sujetos se sometieron a dos procedimientos de clamp euglucémico de 24 horas después de la inyección subcutánea de 0.4 y 0.8 U/kg de glargina administrada por la mañana a las 10.00 horas.
El objetivo principal fue establecer la cantidad de glargina inyectada vía subcutánea que circula en plasma como glargina intacta comparado con sus metabolitos M1 y M2 durante 24 horas luego de la administración de una dosis baja así como también de una dosis alta de glargina en los mismos sujetos. Además, el estudio se diseñó para comprender en qué medida los efectos de la inyección de glargina sobre el metabolismo de la glucosa, lípidos y glucagón se deben a glargina intacta circulante per se comparado con sus metabolitos.
En cuanto a los métodos, se utilizó homología de alta secuencia entre insulina humana, glargina y sus metabolitos (M1 y M2) proporcionada como defectos con inmuno ensayo (RIA, ELISA, MEIA), varios grados de reactividad cruzada dependiendo de la selección de anticuerpos monoclonales y baja precisión. La espectometría de masas en tándem es un método capaz de brindar una determinación certera del peso molecular de los analitos objetivo para obtener evidencia inequívoca de la identidad del péptido, incluso cuando existe la necesidad de comprobar alteraciones como posiciones cruzadas de residuos de aminoácidos adyacentes y/o sustitución de aminoácidos individuales.
Las muestras de plasma se recolectaron en tubos EDTA e inmediatamente se congelaron a -80°C para evitar la bio transformación de glargina en la sangre. Glargina y sus metabolitos M1 y M2 se analizaron en los laboratorios de Sanofi- Aventis Deutschland GmbH, Frankfurt, Alemania.
Las muestras luego fueron mezcladas con un solución de trabajo interna estándar y se extrajeron usando un protocolo de purificación mediante inmuno afinidad. (6) Las muestras extraídas luego fueron inyectadas en un sistema de cromatogra- fía líquida-espectometría de masas en tándem (LC-MS-MS) (API 500 Tripe Quadrupole Mass Spectrometer – AB Sciex, Darmstadt, Alemania conectado a un Ultimate 3000 HPLC – Dionex, Idstein, Alemania).
El espectómetro en masa se operó en ionización por electrospray en modo de iones positivos. Se usó monitoreo de reacción múltiple (MRM) para la cuantificación.
No hubo reactividad cruzada del ensayo cromatografía líquida-espectometría de masas en tándem con la insulina humana y todos los otros análogos de insulina comerciales. El límite inferior de cuantificación fue 0.2 ng/ml (~5 mcU/ml o ~33 pmol/l) para insulina glargina, M1 y M2.
El área bajo la curva de 0-24 horas (ABC0-24h) de la tasa de infusión de la glucosa fue 2.2 veces superior después de la administración de la dosis de glargina 0.8 U/kg que de glargina 0.4 U/kg (p igual a 0.014) M1 se detectó en todos los sujetos con ambas dosis de glargina. Glargina fue detectable solamente en seis y nueve de diez sujetos después de la administración de la dosis de glargina 0.4 U/kg y glargina 0.8 U/kg, respectivamente.
Las concentraciones de M2 se analizaron por debajo del límite inferior de cuantificación. M1 representó el 96.7% y 90.3% con glargina 0.4 U/kg y glargina 0.8 U/kg, respectivamente, de la cantidad total de insulina detectada en sangre después de la inyección de glargina, mientras que glargina contribuyó solamente al 3.3% y 9.7% con glargina 0.4 U/kg y glargina 0.8 U/ kg, respectivamente. El patrón de concentración de insulina en plasma (FIRI) medido por RIA fue similar y altamente correlacionado con el de M1 detectado por cromatografía líquida-espectometría de masas en tándem (r igual a 0.79, p igual a 0.004).
Se halló una correlación positiva entre el cambio porcentual de M1 con el cambio porcentual de las tasas de infusión de glucosa y una correlación negativa con el cambio porcentual de los ácidos grasos libres ante el incremento de la dosis de glargina de 0.4 U/kg a 0.8 U/kg. grasos libres, 43%, Beta-hidroxibutirato 74% y glicerol 20%.
Conclusiones:
• Después de la inyección subcutánea de insulina glargina en la diabetes tipo 2, ésta provocó una bio transformación casi total a M1 que constituyó el principal componente de insulina circulante, incluso después de una dosis alta de glargina (0.8 U/kg). La glargina original se detectó mínimamente en plasma incluso después de una dosis alta de 0.8 U/kg y no se halló M2.
• Se observó que la tasa de bio transformación a M1 es dependiente de la dosis.
• El metabolito M1 es el componente farmacológicamente activo que se correlacionó con las tasas de infusión de la glucosa así como también con los efectos fisiológicos bien conocidos de la insulina sobre el metabolismo hepático, muscular y lipídico y la supresión de glucagón.
Referencias
1. Kuerzel GU, et al. Diabetologia 44:798.
2. Kuerzel GU, et al. Curr Med Res Opin. 2003; 19(1):34-40.
3. Agin A, et al. Diabetes & Metabolism 2007; 33(3):205-212.
4. Sommerfeld MR, et al. PLoS One. 2010 Mar 4; 5(3):e9540.
5. Bolli GB, et al. Diabetes Care 35: 2626-30.
6. Licidi P, et al. Diabetes Care 35:2647-9.
7. Varewijck AJ, et al. 2013 Diabetes published ahead of print April 8, 2013; doi: 10.2337/db12-1773.
8. Thevis M, et al. Anal Chem 2005; 77(11):3579-85.
