Die erhobenen Daten stimmen gut mit den Ergebnissen aus anderen, kürzlich abgeschlossenen, klinischen Studien überein. So konnten Shimamoto et al. ebenfalls keine Unterschiede in der Diclofenac-Clearance bei sechs heterozygoten Trägern der Cyp2C9-Allelkombination *1/*3 im Vergleich zu sechs homozygoten Trägern der Allelkombination *1/*1 (Shimamoto et al., 2001) nach Verabreichung einer Dosis von 50 mg Diclofenac (Voltaren, Novartis Pharma, Osaka, Japan) feststellen. Die vorliegende Arbeit ergänzt dieses Ergebnis noch um die Daten von Probanden mit den seltener zu findenden Genotypen Cyp 2C9 *2/*2, *2/*3 und vor allem *3/*3. Gleichermaßen fand eine weitere Studie von Morin et al. keine signifikanten Unterschiede zwischen Trägern der Cyp2C9 *1/*1-Allelkombination im Vergleich zu heterozygoten Trägern von Allel *2 und *3 (Morin et al., 2001), obwohl die Autoren beobachteten, dass die durchschnittliche Clearance von Individuen mit dem Genotyp *1/*3 (n=4) nur 60% und die der Träger der Allelkombination *1/*2 (n=3) etwa 80% der für den Wildtyp *1/*1 bestimmten Clearance betrug. Eine weitere Studie von Dorado et al. beschrieb ein leichtes, statistisch aber nicht signifikantes Absinken des Metabolisierungsquotienten4’-OH-Diclofenac/ Diclofenac bei heterozygoten Trägern der Allele *2 und *3 im Vergleich zu Trägern der Allelkombination *1/*1 (Dorado et al., 2001). Alle an dieser Stelle aufgeführten Daten basieren allerdings auf dem Vergleich von heterozygoten Trägern der Cyp2C9-Allele *2 oder *3 mit homozygoten Trägern des Wildtyp-Allels. Obwohl ein kodominanter Erbmodus für Cytochrom P450-Enzyme wie Cyp2C9 nachgewiesen werden konnte, ist die Teststärke von Studien, die auf der Untersuchung allein von heterozygoten Probanden basieren, im Vergleich zur vorliegenden, die auch homozygote Träger (Cyp2C9 *2/*2 und *3/*3) berücksichtigt, niedriger. Die vorliegenden Daten werden durch eine Untersuchung von Yasar et al. bestätigt, die ebenfalls keinen Einfluss der Cyp2C9-Allele *2 und *3 unter anderem bei einem homozygoten Träger der Allelkombination Cyp2C9 *3/*3 und vier heterozygoten Cyp2C9 *2/*3-Trägern auf den Metabolismus einer Einzeldosis Diclofenac nachweisen konnten (Yasar et al., 2001). Die Daten einer Pharmakokinetik-Studie von Morin et al., die die Probanden 15 Minuten nach Medikamenteneinnahme ein standardisiertes Frühstück zu sich nehmen ließen, zeigten eine große interindividuelle Schwankungsbreite (mehr als 24fach) in der Lag-time von Diclofenac (Morin et al., 2001). In der vorliegenden Arbeit (die Probanden durften erst vier Stunden nach der Einnahme von Diclofenac essen) fanden sich demgegenüber deutlich geringere (maximal 8fache) individuelle Schwankungen der Lag-time.

Eine Vielzahl von In-vitro-Studien konnte nachweisen, dass Cyp2C9 nahezu exklusiv die Bildung von 4’-OH-Diclofenac katalysiert (Tang et al., 1999; Mancy et al., 1999; Leemann et al., 1993; Bort et al., 1999). Für die Cyp2C9-katalysierte 4’-Hydroxylierung lag die Michaeliskonstante Km (Substratkonzentration bei halbmaximaler Reaktionsgeschwindigkeit) besonders niedrig, nämlich in derselben Größenordnung wie die Diclofenac-Plasmaspiegel nach Gabe einer therapeutischen Dosis Diclofenac. Hierin zeigt sich eine offensichtliche Diskrepanz zu den Daten aus den weiter oben angeführten klinischen Studien, die keinen Anhalt für einen Einfluss von Cyp2C9-Polymorphismen auf den Diclofenac-Metabolismus liefern. Drei mögliche Erklärungen für diese Diskrepanz sollen daher an dieser Stelle diskutiert werden.

Entweder handelt es sich bei Cyp2C9 nicht um die klinisch relevante Diclofenac-4’-Hydroxylase beim Menschen. Diese Vermutung lässt sich anhand der vorliegenden Daten nicht ausschließen. Möglicherweise sind die Konzentrationen von Diclofenac in der Leber signifikant höher als die in dieser Arbeit gemessenen Plasmakonzentrationen. In diesem Fall könnten auch andere Enzyme oder Isoenzyme von CYP2C, obwohl sie eigentlich eine geringere Affinität zu Diclofenac haben, maßgeblich beteiligt sein.

Oder zweitens, Träger langsamer Cyp2C9-Allele weisen eine defiziente 4’-Hydroxylierung von Diclofenac auf, diese führt jedoch nicht zu einer verringerten Diclofenac-Clearance. Es ist denkbar, dass die 4’-Hydroxylierung zwar über CYP2C9 mediiert wird, der Metabolit aber schnell glukuronidiert wird und damit hauptsächlich im Urin (und nicht im Plasma) vorliegt. Dies konnte in der vorliegenden Untersuchung nicht beurteilt werden, da Diclofenac und 4’-OH-Diclofenac nicht im Sammelurin quantifiziert wurden. Unter dieser Annahme müssten Träger des Genotyps Cyp2C9 *1/*1 im Urin einen höheren Metabolisierungsquotienten (4’-OH-Diclofenac/ Diclofenac) aufweisen als Träger des Genotyps Cyp2C9 *3/*3. In den Plasmakonzentrationen der Muttersubstanz und vor allem des 4’-Hydroxy-Metaboliten zeigten sich dagegen nur geringe Unterschiede

Quantitativ muss sich eine Einschränkung der 4’-Hydroxylierung nicht zwingend auf die Clearance von Diclofenac auswirken. Aus einer Untersuchung von Stierlin und Faigle mit radioaktiv markiertem Diclofenac und seinen Metaboliten in Urin und Galle ging hervor, dass 4’-OH-Diclofenac zwar den bedeutendsten ausgeschiedenen Metaboliten darstellt, dieser aber dennoch nur 40% der Radioaktivität der Muttersubstanz ausmacht (Stierlin und Faigle, 1979).

Eine dritte mögliche Erklärung dafür, dass sich keine Auswirkungen von Cyp2C9-Genpolymorphismen auf die Pharmakokinetik und die Wirkung von Diclofenac feststellen ließen, liefert die Annahme, dass substratspezifisch unterschiedliche Auswirkungen dieser Polymorphismen, insbesondere der Leucin359-Variante, bestehen. Zu dieser Hypothese passt die Feststellung, dass Cyp2C9 offenbar zwei unterschiedliche Substratbindungsregionen (He et al., 1999) besitzt. Der Ort, an dem beim Cyp2C9-Allel *3 eine Aminosäure substituiert ist, liegt nahe einer bekannten Substraterkennungsregion (Gotoh, 1992). Insofern ließe sich spekulieren, dass die Leucin359 Variante in erster Linie nur eine der beiden Substratbindungsregionen betrifft und der Diclofenac-Metabolismus aus diesem Grund unbeeinträchtigt bleibt. Diese Annahme ist bislang noch nicht experimentell bestätigt worden.Tatsächlich zeigten In-vitro-Studien, die die Effekte der Cyp2C9 Leucin359-Variante untersuchten, für unterschiedliche Substrate auch unterschiedliche Auswirkungen.Für das Substrat Diclofenac ergab sich im Vergleich des Cyp2C9*1-Wildtypallels mit der Leucin359-Variante nur ein 3facher Unterschied von Km und der intrinsischen Clearance (Vmax/ Km). Demgegenüber fanden sich für die Substrate S-Warfarin, Mefenaminsäure, Flurbiprofen und Tolbutamid zum Teil erheblich größere Abweichungen von Km und intrinsischer Clearance zwischen Wildtypallel und Cyp2C9*3 (Takanashi et al., 2000; Yamazaki et al., 1998; Takanashi et al., 1998, Aithal et al., 2000).Auf der anderen Seite zeigten sich für die Substrate Phenytoin, Piroxicam und Tenoxicam (Takanashi et al., 1998) sogar geringere Unterschiede von Km zwischen den Cyp2C9-Enzymvarianten und den Wildtypenzymen als für Diclofenac, obwohl zumindest im Falle von Phenytoin in mehreren Studien (Kidd et al., 1999; Odani et al., 1997) gezeigt werden konnte, dass die in vivo-Pharmakokinetik von Cyp2C9-Polymorphismen abhängt.Hinsichtlich der Cyp2C9*2-Allelvariante wurden ähnliche Km-Werte für die polymorphen Enzyme und das Wildtypallel in Bezug auf die Diclofenac-, Warfarin- und Laureat-Hydroxylierung berichtet (Crespi und Miller, 1997). Folglich existiert eine substratabhängig unterschiedliche Auswirkung der Aminosäurenpolymorphismen. Die klinischen Auswirkungen der Cyp2C9*2- und Cyp2C9*3-Aminosäurenvarianten können gegenwärtig nicht akkurat aus den In-vitro-Daten vorhergesagt werden.

Auffällig war, dass sich bei einigen Probanden die Tx B2-Konzentrationen nach dem Abklingen der Diclofenac-induzierten Synthesehemmung sogar über die Ausgangskonzentrationen hinaus erholten (Abb.6). Allerdings kann mithilfe des Studiendesigns der vorliegenden Arbeit nicht unterschieden werden, ob dies auf einen zirkadianen Rhythmus der Thromboxan-Synthese (Vacas et al., 1991) oder ein hypothetisches Rebound-Phänomen (Vial et al., 1991; Seppälä et al., 1983) nach Gabe von NSAIDs zurückzuführen ist. Vacas et al. diskutierten zirkadianen Rhythmen geschuldete Veränderungen der Thromboxan-Synthese für den Zeitraum zwischen 1.30 h und 3.30 h nachts. Diese Beobachtung kann anhand der vorliegenden Daten insofern nicht nachvollzogen werden, als zwischen 18 h des ersten und 8 h des zweiten Studientages keine Blutentnahmen stattfanden. Außerdem zeigte sich die von uns beschriebene überschießende Erholung der Tx B2-Konzentrationen über die Ausgangskonzentrationen hinaus ab etwa fünf bis sieben Stunden nach Studienbeginn, also am frühen Nachmittag. Sie lag somit außerhalb des von Vacas et al. untersuchten zeitlichen Fensters. Die von Vial et al. beschriebene Rebound-Erhöhung von Tx B2 wurde, anders als in der vorliegenden Arbeit, nicht fünf bis sieben Stunden nach einer einmaligen Einnahme von Diclofenac, sondern 14 Tage nach Absetzen eines irreversiblen Cyclooxygenasehemmers (Acetylsalicylsäure), den die Probanden zuvor über eine Woche hinweg eingenommenen hatten, gefunden. Zudem wurde der Tx B2-Rebound im Urin nachgewiesen, wohingegen die Daten der vorliegenden Studie auf Plasmaspiegeln von Tx B2 beruhen (Vial et al., 1991). Auch Seppälä et al. wiesen eine überschießende Erholung der Tx B2-Werte erst sieben Tage nach Absetzen eines zuvor über sieben Tage eingenommenen Nichtsteroidalen Antiphlogistikums (Indometacin) im Urin nach (Seppälä et al., 1983).

Der Vergleich der Erholung der Tx B2- und Pg E2-Synthese anhand der in Abb. 6 dargestellten Konzentrations-Zeit-Verläufe zeigt, dass Diclofenac in stärkerem Ausmaß die Pg E2-Synthese unterdrückt. Diese Beobachtung lässt sich als bevorzugte Hemmung der Cyclooxygenase-2 durch Diclofenac interpretieren, die bereits an anderer Stelle (Warner et al., 1999) beschrieben wurde. Auch eine Anreicherung von Diclofenac in den Lymphozyten könnte zur prolongierten Unterdrückung der Pg E2–Synthese beitragen.

Auffällig an der Pharmakokinetik von Ibuprofen ist die Konversion des R-Enantiomers in die S-Form. Wird diese Umwandlung nicht mitbedacht, so wird die totale Clearance von S-Ibuprofen unterschätzt. Aus früheren Studien ist bekannt, dass durchschnittlich 60% von R-Ibuprofen in S-Ibuprofen umgewandelt werden. Lötsch et al. konnten kürzlich nachweisen, wie dieses Wissen in die pharmakokinetische Analyse razemischen Ibuprofens einbezogen werden kann (Lötsch et al., 2001). Der von ihnen präsentierte Ansatzist unter der Annahme einer linearen Pharmakokinetik gleichbedeutend mit einem Korrekturfaktor von 1,6 für die S-Ibuprofen-Clearance. Die in Tabelle 20 und im Text angegebenen Daten wurden nicht um diesen Faktor korrigiert.