เมแทบอลิซึมผ่านด่านแรก

เมแทบอลิซึมผ่านด่านแรกคือการที่ยาสูญเสียไปจากการเปลี่ยนแปลงทางเคมีก่อนที่จะเข้าสู่ระบบไหลเวียนโลหิต โดยส่วนใหญ่เกิดขึ้นที่ผนังลำไส้และตับ เนื่องจากยาที่ดูดซึมผ่านทางปากจะถูกนำส่งผ่านหลอดเลือดดำพอร์ทัลไปยังตับ การสูญเสียก่อนเข้าสู่ระบบไหลเวียนโลหิตนี้อาจมีปริมาณมาก จึงเป็นสาเหตุหลักที่ทำให้ยาที่ให้ทางปากในปริมาณเท่ากันอาจให้ระดับยาในระบบไหลเวียนโลหิตที่ต่ำกว่ายาที่ให้ทางหลอดเลือดดำมาก

Definition

เมแทบอลิซึมผ่านด่านแรก (first-pass metabolism หรือ first-pass/presystemic effect) คือการเปลี่ยนแปลงทางเคมีของยาที่ถูกดูดซึม — โดยหลักแล้วในผนังลำไส้และตับ — ซึ่งเกิดขึ้นก่อนที่ยาจะเข้าสู่ระบบไหลเวียนโลหิต ลดสัดส่วนของยาที่เข้าสู่ระบบไหลเวียนโลหิต

Scope

หัวข้อนี้อธิบายถึงผลของเมแทบอลิซึมผ่านด่านแรก (presystemic effect): เกิดขึ้นที่ใด, เหตุใดจึงส่งผลกระทบต่อยาที่ให้ทางปากเป็นหลัก, และเชื่อมโยงเส้นทางการให้ยากับชีวปริมาณออกฤทธิ์ (bioavailability) อย่างไร โดยจะพิจารณาผลกระทบนี้ในฐานะกลไกทางเภสัชจลนศาสตร์ และไม่มีคำแนะนำเกี่ยวกับการให้ยาหรือการรักษา

Key concepts

• การกำจัดยาก่อนเข้าสู่ระบบไหลเวียนโลหิต (presystemic/first-pass elimination)
• ระบบไหลเวียนโลหิตพอร์ทัลและการผ่านตับ
• เมแทบอลิซึมที่ผนังลำไส้และตับ
• อัตราส่วนการสกัด (extraction ratio)
• ยาที่มีเมแทบอลิซึมผ่านด่านแรกสูงและชีวปริมาณออกฤทธิ์ทางปากต่ำ
• เส้นทางที่หลีกเลี่ยงการผ่านด่านแรก

Mechanisms

หลังจากการดูดซึมจากทางเดินอาหาร ยาจะเข้าสู่หลอดเลือดดำพอร์ทัลของตับและผ่านตับก่อนที่จะเข้าสู่ระบบไหลเวียนโลหิตทั่วไป เอนไซม์ที่เปลี่ยนแปลงยาในผนังลำไส้และตับสามารถกำจัดยาไปได้เป็นจำนวนมากในระหว่างการเดินทางนี้ สัดส่วนที่ถูกกำจัดไปสรุปได้ด้วยอัตราส่วนการสกัด (extraction ratio) และยาที่มีอัตราส่วนการสกัดสูงจะแสดงชีวปริมาณออกฤทธิ์ทางปากที่ต่ำและผันแปรได้ เส้นทางที่ระบายเข้าสู่ระบบไหลเวียนโลหิตโดยตรงแทนที่จะเป็นระบบพอร์ทัล — เช่น ใต้ลิ้น, ผ่านผิวหนัง, หรือทางหลอดเลือดดำ — จะหลีกเลี่ยงหรือลดการผ่านด่านแรกนี้ได้ ดังที่ Pond และ Tozer ได้กล่าวไว้

Clinical relevance

เมแทบอลิซึมผ่านด่านแรกอธิบายว่าเหตุใดยาบางชนิดจึงมีชีวปริมาณออกฤทธิ์ทางปากต่ำ และเหตุใดระดับยาจึงแตกต่างกันไปในแต่ละบุคคลและแต่ละเส้นทาง การตระหนักถึงสิ่งนี้เป็นส่วนหนึ่งของการตีความความแตกต่างทางเภสัชจลนศาสตร์ ข้อมูลนี้อธิบายกลไกเพื่อวัตถุประสงค์ทางการศึกษาและการประเมิน และไม่ใช่พื้นฐานสำหรับการตัดสินใจเกี่ยวกับการให้ยาหรือการรักษาเฉพาะบุคคล

Evidence & guidelines

บททบทวนของ Pond และ Tozer ในปี 1984 ยังคงเป็นบทสรุปมาตรฐานของแนวคิดเมแทบอลิซึมผ่านด่านแรก และตำราเภสัชจลนศาสตร์ทั่วไป เช่น Rowland และ Tozer ได้กำหนดอัตราส่วนการสกัดและผลกระทบต่อชีวปริมาณออกฤทธิ์อย่างเป็นทางการ ระบบการจำแนกทางชีวเภสัชกรรม (Biopharmaceutics Classification System) ของ Amidon และคณะ ได้จัดวางการสูญเสียก่อนเข้าสู่ระบบไหลเวียนโลหิตไว้ในปัจจัยกำหนดที่กว้างขึ้นของระดับยาที่ได้รับทางปาก

History

ผลของเมแทบอลิซึมผ่านด่านแรกได้รับการยอมรับเมื่อเภสัชจลนศาสตร์ทางคลินิกพัฒนาขึ้นในช่วงทศวรรษ 1970 และได้รับการรวบรวมโดยบททบทวนของ Pond และ Tozer ในปี 1984 ซึ่งได้วางกรอบแนวคิดพื้นฐานและผลกระทบทางคลินิกของการกำจัดยาก่อนเข้าสู่ระบบไหลเวียนโลหิต งานวิจัยในภายหลังได้แยกแยะการมีส่วนร่วมของผนังลำไส้และตับในการสูญเสียนี้ ซึ่งช่วยปรับปรุงความเข้าใจเกี่ยวกับชีวปริมาณออกฤทธิ์ทางปาก

Key figures

• Susan M. Pond
• Thomas N. Tozer
• Malcolm Rowland
• Gordon L. Amidon

Seminal works

• pond-tozer-1984

Frequently asked questions

เหตุใดเมแทบอลิซึมผ่านด่านแรกจึงส่งผลกระทบต่อยาที่ให้ทางปากเป็นส่วนใหญ่?

ยาที่ดูดซึมจากลำไส้จะถูกนำส่งผ่านหลอดเลือดดำพอร์ทัลไปยังตับก่อนที่จะเข้าสู่ระบบไหลเวียนโลหิตทั่วไป ดังนั้นจึงสามารถถูกเปลี่ยนแปลงทางเคมีในผนังลำไส้และตับได้ก่อน เส้นทางที่เข้าสู่ระบบไหลเวียนโลหิตโดยตรงส่วนใหญ่จะหลีกเลี่ยงสิ่งนี้

เมแทบอลิซึมผ่านด่านแรกเกี่ยวข้องกับชีวปริมาณออกฤทธิ์อย่างไร?

มันลดสัดส่วนของยาที่ถูกดูดซึมที่เข้าสู่ระบบไหลเวียนโลหิต ดังนั้นผลของเมแทบอลิซึมผ่านด่านแรกที่สูงจะทำให้ชีวปริมาณออกฤทธิ์ทางปากต่ำ แม้ว่ายาจะถูกดูดซึมจากลำไส้ได้ดีก็ตาม