INTERACCION ANTINOCICEPTIVA DE PARACETAMOL CON TRAMADOL EN DOLOR OROFACIAL EXPERIMENTAL

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1 Universidad de Chile Facultad de Odontología Facultad de Medicina Laboratorio de Dolor Farmacología INTERACCION ANTINOCICEPTIVA DE PARACETAMOL CON TRAMADOL EN DOLOR OROFACIAL EXPERIMENTAL Andrés Esteban Sepúlveda Encina TRABAJO DE INVESTIGACIÓN REQUISITO PARA OPTAR AL TÍTULO DE CIRUJANO-DENTISTA TUTOR PRINCIPAL Prof. Dr. Hugo F. Miranda G. TUTORES ASOCIADOS Prof. Dr. Fernando A. Sierralta G. Santiago Chile 2010

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3 Índice Resumen... 1 Introducción... 2 Marco Teórico Clasificación del dolor Neurofisiologia del dolor Control farmacológico del dolor I. Opioides I.i Tramadol II. AINEs II.i. Paracetamol Interacción de fármacos Hipótesis y Objetivos Material y Métodos Resultados Grupo Control Grupo tratado con paracetamol Grupo tratado con tramadol Grupo tratado con combinación de paracetamol y tramadol Análisis isobolográfico de la interacción de paracetamol y tramadol Discusión Conclusiones Sugerencias Bibliografía... 37

4 Resumen Los fármacos más utilizados como analgésicos son los AINEs y los opioides. En el presente trabajo se investigó la actividad nociceptiva e interacción de tramadol (opioide) con paracetamol (AINE) en el ensayo algesiométrico de la formalina orofacial. Se utilizaron ratones a los cuales se les inyectó, en la región labial, 20 µl de solución de formalina al 2%, midiéndose el tiempo de frotamiento de la zona, durante los 5 minutos inmediatos a la inyección (fase I), y desde los 20 minutos post-inyección hasta los 30 minutos (fase II). La administración de tramadol o paracetamol indujo analgesia tanto en la fase I como en la fase II, siendo más potente la actividad del tramadol. Al coadministrarlo en proporción 1:1 de sus DE50 produjeron un efecto sinérgico en ambas fases del ensayo, utilizando el método isobolográfico. La sinergia obtenida es concordante con los aspectos teóricos del perfil farmacológico de cada uno de los fármacos administrados. Los hallazgos del presente trabajo, podrían ser de utilidad clínica en el tratamiento farmacológico del dolor agudo (fase I del ensayo) como crónico (fase II del ensayo).

5 Introducción El tema del dolor se convierte para todo el personal relacionado con el área de la salud como un aspecto frecuente en su quehacer diario, por lo que es importante conocer, comprender las manifestaciones y alteraciones que puedan suceder en los pacientes y resolverlas de forma correcta. (1,2) La importancia fisiológica del dolor, es su función de preservación de la integridad del individuo. Es una estrategia adaptativa que le permite protegerse de las agresiones del medio externo e interno, produciendo una reacción del sujeto para eliminar de manera oportuna el estímulo doloroso. Sin embargo, en algunas circunstancias el dolor pasa de tener una función benéfica y se convierte en sí mismo en una patología que debe ser suprimida para permitirle al organismo sobrevivir. (1,2) Lamentablemente muchas veces nos vemos enfrentados a pacientes que intentan de todo para disminuir el dolor, recurriendo a combinaciones de fármacos inefectivas y hasta peligrosas. Es por esto que como profesionales de la salud nos vemos en la obligación de transmitir nuestros conocimientos y saber indicar medicamentos, y a reconocer que cada individuo tiene distintos umbrales dolorosos por lo que el control con un único fármaco es a veces insuficiente. Por ello es que se han desarrollado asociaciones experimentales entre diversos fármacos a fin de encontrar combinaciones que permitan llevar a su minima expresión el síntoma del dolor, sin provocar con ello otro tipo de perjuicio en la salud del paciente. Dentro de los fármacos que se utilizan más frecuentemente para el manejo del dolor, encontramos los antiinflamatorios no esteroidales (AINEs), fármacos capaces de alterar el curso natural de la respuesta inflamatoria inhibiendo aquellas vías que generan dolor más allá del tiempo necesario. Esto lo realizan mediante la inhibición de las enzimas ciclooxigenasas, responsables de la formación de elementos proinflamatorios a nivel periférico y central. El otro gran grupo de fármacos utilizados en el manejo del dolor, corresponde a los opioides, fármacos cuyo paradigma es la morfina, cuyo uso data de siglos atrás. Su mecanismo de acción difiere de los AINEs en que se unen a receptores específicos: MOR, DOR, KOR, que se encuentran tanto en el sistema

6 nervioso central (SNC) como a nivel periférico (SNP) inhibiendo así los impulsos nociceptivos provenientes del sitio injuriado. El presente trabajo tiene por objetivo general el de comparar la actividad antinociceptiva del paracetamol con la de tramadol usando el test de la formalina orofacial en ratones mediante el análisis isobolográfico.

7 Marco Teórico 1. Clasificación del dolor El dolor según la International Association for the Study of Pain (IASP) se define como una experiencia sensorial y emocional desagradable, asociada a un daño tisular existente o potencial, o descrita en términos de ese daño. (3,4) La sensación de dolor es considerada una experiencia subjetiva y desagradable, que se complementa con experiencias físicas, psicológicas y sociales del individuo, resultando una percepción individual y subjetiva. (2,5) El mecanismo mediante el cual los estímulos nocivos son transmitidos al sistema nervioso central se denomina nocicepción, el cual participa en la capacidad de analizar la naturaleza, localización, intensidad y duración de la estimulación dolorosa. (2) Actualmente se entiende el dolor como la integración de tres componentes (1) : Un componente sensitivo, que hace referencia al impulso desencadenado desde los receptores periféricos de dolor. Un componente cognitivo, que se relaciona con el aprendizaje cultural, entorno social y experiencias previas respecto al dolor. Un componente emotivo- afectivo, que hace referencia a las emociones frente a un impulso doloroso y la manera en que éstas puedan influir en la interpretación del mismo. El dolor se clasifica según varios criterios, a saber:

8 1. Según duración o evolución a) Dolor Agudo: Es aquel que incluye el tiempo suficiente para que los tejidos sanen. Esta definición implica una división temporal que aún no está del todo consensuada, según el comité de taxonomía de las algias de la Asociación Internacional del Estudio del dolor (IASP) propone un tiempo de 3 meses y algunos autores sugieren un periodo de hasta 6 meses. El dolor agudo constituye un mecanismo fisiológico útil, necesario y protector, puesto que evita que nos expongamos a estímulos dañinos, mediando reflejos de protección para limitar el daño e iniciando los procesos de reparación. (1) Este tipo de dolor es a menudo razón para buscar la atención en salud, pues se produce después de traumatismos, intervenciones quirúrgicas, y algunos procesos patológicos. b) Dolor Crónico: Es aquel que se mantiene por un periodo mayor que un tiempo razonable después de la lesión que lo originó. En la mayoría de los casos, se le atribuyen causas de tipo neurológicas, endocrinas, e inclusive genéticas. Carece de propiedades fisiológicas reparadoras y es un síntoma de enfermedad continua o en brotes. (6, 7,8) 2. Según etiología (9) a) Dolor nociceptivo: Se produce como consecuencia de una lesión somática o visceral, y es la reacción normal frente a dicha lesión. Dolor Somático: Su origen se encuentra a nivel de piel, músculos, ligamentos, articulaciones o huesos. Es bien localizado, circunscrito a la zona dañada, y no suele acompañarse de reacciones vegetativas. Dolor Visceral: Su característica es ser difuso, extendiéndose a otros territorios alejados del órgano lesionado; por lo tanto, es referido y se acompaña frecuentemente de reacciones vegetativas.

9 b) Dolor neuropático: Se produce por anomalías funcionales o estructurales en el sistema nervioso periférico (SNP) o central (SNC), lo que ocasiona descargas espontáneas y paroxísticas que son interpretadas como dolor. c) Dolor psicógeno: No resulta de una estimulación nociceptiva ni de una alteración neuronal, sino de causa psíquica o de la intensificación psicógena de un dolor orgánico. 3. Según discriminación espacial a) Dolor epicrítico: Su localización es precisa dentro de un campo receptivo, de fácil discriminación. El paciente lo refiere habitualmente como punzante, lancinante, fulgurante, etc. No es de tipo referido. b) Dolor protopático: Corresponde a un dolor difuso, mal localizado y referido por los pacientes como un dolor sordo que abarca extensiones anatómicas mayores que el dolor epicrítico. 2. Neurofisiología del dolor Para percibir el dolor y para que el organismo genere una respuesta dolorosa se necesita de la participación de un sinnúmero de redes de vías neuronales, de neurotransmisores y de centros de integración de información y generación de la respuesta. En forma acotada, el esquema para percibir el dolor debe incluir (1,10)

10 I. Una estructura periférica que actúe como receptor. Las vías involucradas en la transmisión de los impulsos dolorosos comienzan en receptores especiales denominados nociceptores, que son terminaciones nerviosas libres que se encuentran en diferentes tejidos corporales como son piel, vísceras, vasos sanguíneos, músculos, etc. Los impulsos dolorosos se transmiten hacia el sistema nervioso central por dos sistemas de fibras las Aδ y C comparten la característica de poseer un umbral de excitación alto (en condiciones normales), confiriéndole la característica de nociceptores. La fibra se proyecta hasta el soma neuronal próximo a la médula, desde donde sale una proyección que hace sinapsis a nivel espinal (neurona en T). La característica de poseer mielina de la fibra Aδ la convierte en aquella que transmite el dolor epicrítico, de respuesta rápida y de corta duración (6-20µm; velocidad de conducción 4-30 m/s). Por el contrario, la fibra C al ser más delgada y amielínica, posee una velocidad de conducción más lenta, por lo que antes de que el impulso alcance el SNC, ésta descarga nuevamente para generar una respuesta, lo que ocasiona un dolor más persistente (0,3-1,5µm; velocidad de conducción 0,5-2 m/s). II. Una sinapsis a nivel de la médula espinal: La proyección axonal proximal de la neurona en T se introduce en la médula hasta alcanzar alguna de las láminas de Rexed de la sustancia gris periacueductal. Las fibras Aδ se distribuyen preferentemente en las láminas I, II, III, IV, V y X, mientras que las fibras C lo hacen preferentemente en las láminas I, II, VI y X. Hacen sinapsis con neuronas de 2º orden que se dirigen al encéfalo a través de los distintos tractos. Al interior del asta posterior de la médula, existen interneuronas que pueden inhibir en forma presináptica o postsináptica a las neuronas nociceptivas, o bien, emiten ramas colaterales que sinaptan sobre los somas de las neuronas de la sustancia gelatinosa de Rolando y éstas sinaptan sobre las vías del asta dorsal inhibiendo la descarga de la neurona nociceptiva sobre la 2ª neurona de la vía del dolor, en lo que se conoce como teoría de la compuerta, elaborada por Melzack y Wall en el año 1965, y que constituye uno de los sistemas fisiológicos para el control del dolor (11)

11 III. Vías de conducción desde la médula hacia los centros superiores como bulbo, diencéfalo, corteza, etc. Desde los centros superiores, las vías descendentes realizan sinapsis en otros centros de control del dolor, como son hipotálamo, amígdalas unidas por la reticular a la sustancia gris periacueductal, el núcleo del tracto solitario (en los casos de nocicepción visceral por la gran cantidad de aferencias vagales), proyecciones en los núcleos parabraquiales y dorsolaterales; y finalmente, las eferencias hacia los nociceptores periféricos Aδ y C, formándose un complejo de situaciones de retroestimulación y posteriormente inhibición. Nocicepción a nivel facial: Lo detallado anteriormente corresponde al proceso de nocicepción de los dermatomas inervados por el 2º nervio cervical hacia abajo, por lo tanto, para poder describir el proceso doloroso facial es necesario hacerlo por separado ya que posee características especiales desde el punto de vista anatómico. La inervación sensitiva de la cara está dada por varios nervios craneales entre ellos se puede mencionar el nervio facial, el glosofaríngeo, el vago y el trigémino, este último es quien le proporciona la mayor parte de la sensibilidad al rostro y por ende de dolor, por lo tanto nos abocaremos a describirlo con mayor detalle. El nervio trigémino de divide en 3 ramas para inervar los 3 tercios del rostro y sus anexos (cavidad bucal, fosas nasales, cavidad orbitaria, etc.), además de la inervación de las meninges en las fosas craneales anterior y media a través de sus ramos intracraneales. El recorrido de la vía nociceptiva facial se describe a continuación: I. El nociceptor percibe el estímulo en la periferia, pasando por el ganglio de Gasser, lugar donde se unen las 3 ramas del trigémino y donde se encuentran los núcleos de dichas neuronas, salvo las neuronas propioceptivas en que la mayoría de los cuerpos celulares está en un núcleo del tallo cerebral, (núcleo mesencefálico del trigémino) luego sus axones aferentes penetran en la protuberancia anular por delante del pedúnculo cerebeloso medio. Es importante

12 mencionar que en este recorrido, las fibras se van torciendo hasta quedar en posición invertida, es decir, las fibras oftálmicas entran a la protuberancia anular en posición más ventral y las mandibulares lo hacen hacia dorsal, quedando las fibras maxilares en el medio. II. Una vez al interior de la protuberancia, las fibras sensitivas del trigémino se dirigen hacia alguno de los 3 núcleos sensitivos: a) Núcleo sensitivo principal o pontino, que como su nombre lo indica, se ubica a la misma altura del lugar de entrada de las fibras sensitivas, en el puente. A este núcleo llegan las aferencias de las fibras de gran diámetro para el tracto discriminativo y para el tracto ligero y además recibe algunas ramas de los axones de neuronas del núcleo mesencefálico del trigémino. b) Núcleo mesencefálico, en posición superior, en las inmediaciones del mesencéfalo. Aquí se encuentran los somas de las neuronas propioceptivas. c) Núcleo espinal, más largo que los anteriores y extendiéndose hasta el tercer segmento cervical (C3). Está dividido en 3 subnúcleos; oral, interpolar y caudal, y en ellos está representada la sensibilidad de labios, dientes y mucosas de la cavidad oral. La porción caudal, que recibe fibras para el dolor y temperatura, se extiende desde el nivel de la decusación piramidal hasta los 3 primeros segmentos cervicales, relacionándose con las láminas I-IV del cuerno gris dorsal que permitirían así el control por la teoría de la compuerta (10). III. Desde los núcleos trigeminales sale una 3ª neurona que va a sinaptar en el núcleo ventral póstero-medial (VPM) del tálamo y desde aquí se proyecta al extremo inferior del área somatosensorial primaria de la corteza cerebral, donde posee una gran representación como lo demuestra el homúnculo sensitivo. Control descendente del dolor: Las vías descendentes del dolor realizan sinapsis en diversos núcleos que albergan distintas poblaciones de neuronas tanto a nivel del tronco cerebral como de estructuras cerebrales, jugando un rol facilitador de la transmisión nociceptiva o un rol inhibidor de la respuesta dolorosa, dependiendo del receptor al cual se acoplen.

13 A nivel espinal los mecanismos descendentes están dados básicamente por 3 tipos de neuronas; serotoninérgicas, noradrenérgicas y, con menor importancia, dopaminérgicas (11). Estas vías descendentes monoaminérgicas pueden actuar de 3 formas: a) Mediante la inhibición presináptica a través de la reducción directa de los neurotransmisores pronociceptivos desde las fibras Aδ y C. b) Mediante la activación de interneuronas intrínsecas inhibitorias o inhibición de interneuronas intrínsecas excitatorias del asta dorsal. c) Actuando sobre la neurona de proyección involucrada en la transmisión del dolor hacia estructuras supramedulares, acción que puede ser ejercida directamente sobre las neuronas de proyección o en forma indirecta mediante la activación de interneuronas inhibitorias o la inhibición de interneuronas excitadoras. Describiremos a las dos neuronas monoaminérgicas más importantes: Las neuronas seratoninérgicas se encuentran principalmente en el núcleo rafe Magnus, y sus fibras se distribuyen generosamente en la médula espinal, principalmente láminas I y II del asta posterior y en otros núcleos. Interactúa tanto con neurona de proyección que llevan información hacia el tálamo o al núcleo parabraquial, como sobre las fibras aferentes de los nociceptores mediante la estimulación de interneuronas inhibitorias locales, o bien directamente sobre el nociceptor. Los principales receptores asociados a la antinocicepcion son 5-HT1, 5-HT2, 5-HT3, 5-HT4-7. Sin embargo, dichos receptores también se asocian a procesos facilitatorios. La ocurrencia de uno u otro hecho depende de una serie de redes neuronales que interactúan entre sí. Las neuronas noradrenérgicas se ubican en los núcleos A5, A6 en el locus coeruleus y A7 en el puente (subcoeruleus). Se distribuyen ampliamente entre las neuronas de la médula espinal especialmente en las láminas VI, VII, VIII, IX, fibras que provienen esencialmente de los núcleos A5 y A6, y también sobre las láminas I-II, IV-V y X del asta posterior con aporte adicional de las fibras que provienen del núcleo A7. La capacidad antinociceptiva de la noradrenalina está basada en su acción a nivel postsináptico (al interior del asta dorsal). Sin embargo, existen también estudios que avalan su capacidad de actuar directamente sobre el nociceptor. La liberación de sustancia P, por parte de neuronas que se encuentran

14 en la sustancia gris periacueductal, las aferencias provenientes desde el hipotálamo y la administración supraespinal de canabinoides, colinérgicos y neurotensina desencadenan la liberación de noradrenalina desde los núcleos, actuando en los receptores α1 y α2. La acción de esta monoamina sobre las interneuronas inhibitorias encefalinérgicas (liberadoras de encefalinas) GABAénergicas (liberan ácido gama-amino-butírico; GABA) ubicadas en el asta dorsal es mediada por el receptor α1. A su vez, las neuronas noradrenérgicas pueden inhibir directamente la transmisión del impulso hacia la neurona de proyección actuando sobre los receptores α2 ubicados en el nociceptor, o bien sobre el receptor α2 ubicado en la neurona de proyección. Se ha observado que los agonistas del receptor α2 disminuyen significativamente la alodinia mecánica en modelos de dolor neuropático, en comparación con los opioides. Otro sistema de control descendente del dolor es el eje opioide, sistema que incluye ligandos y receptores específicos que por medio de interneuronas opiopeptidérgicas que se encuentran en el asta dorsal, inhiben a las neuronas de proyección nociceptivo-específicas de la lámina I y a las convergentes de las láminas IV, V, VI. Los receptores opioides más conocidos son DOR (delta), KOR (kappa) y MOR (mu), existiendo otros como el OFQ/N y el ORL-1 (opioide receptor like) (12). Estos lreceptores se encuentran acoplados a proteínas G inhibitorias de la membrana neuronal, los que al unirse con un ligando afín, desencadenan una cascada de acontecimientos que comienza con un aumento en la conductancia del K+, esto a su vez provoca hiperpolarización con lo que se inhibe la conductancia del Ca++ lo que posteriormente inhibe a las adenilato-ciclasas (AC) acopladas transmembrana y con ello disminuye el AMPc intracelular, provocando finalmente una disminución de la excitabilidad neuronal (11,12). Observaciones recientes han mostrado la presencia de heterodímeros de estos receptores (MOR/DOR, KOR/DOR) en la membrana de las neuronas, los cuales presentan características de acoplamiento y unión a ligandos distintas a sus respectivas unidades monoméricas (11). Esto podría explicar la gran variabilidad de respuesta de estos receptores, ante un mismo ligando (13,14). Además, se debe tener presente la variedad de ligandos para los receptores opioides conocidos; en la actualidad se sabe de a menos 7 tipos de péptidos endógenos que se unen a los receptores opioides (11,12). Estudios

15 inmunohistoquímicos han demostrado que los receptores para los péptidos opioides no sólo se encuentran en el SNC, sino que también alcanzan la periferia debido a que se han encontrado éstos péptidos distribuidos, en el tubo digestivo, la glándula suprarrenal, aparato reproductor, entre otros (15), lo que contribuirían, en ciertas condiciones, a incrementar las reacciones adversas a los fármacos opioides advertidas en otro sistemas del organismo humano. Dentro del sistema nervioso central, la distribución de los péptidos opioides y sus receptores es amplía; se los puede encontrar en regiones de la corteza somestésica, prefrontal, orbitaria y cerebelosa, tálamo, ganglios basales (núcleo caudado, globo pálido y patamen), hipotálamo, sistema límbico, hipofísis anterior y posterior, ganglios trigeminal, petroso y yugular y varias regiones del tronco cerebral. Todas estas estructuras se hayan íntimamente conectadas con la transmisión del estímulo doloroso (11,15). 3. Control farmacológico del dolor Hoy por hoy existe un amplio arsenal de fármacos que modifican la respuesta dolorosa, éstos pueden operar de diversas formas: a) Afectando la conducción del estímulo doloroso esto se origina cuando se ejerce una acción inhibitoria reversible en la conducción el potencial de acción de las membranas despolarizables de la neurona, de este modo actúan los anestésicos locales, o bien injuriando el nervio, como lo hacen los alcoholes y fenoles, condición que puede llegar a ser irreversible. b) Actuando a nivel central, acoplándose a receptores específicos ubicados en los centros de control descendente del dolor, como lo hacen los fármacos opioides, o bien inhibiendo la recaptación de monoaminas, como los antidepresivos triciclicos, inhibidores de la monoamino-oxidasa (IMAO s) o los inhibidores de la recaptación de serotonina o noradrenalina los cuales tienen acción antinociceptiva central. c) Ejerciendo a nivel periférico, modulando la respuesta inflamatoria local en el sitio de la injuria, lo que determina una disminución de envío de señales dolorosas hacia el sistema nervioso central. De esta forma actúan los

16 fármacos antiinflamatorios, ya sean esferoidales (corticoides) o no esteroidales (AINES). Para efecto de nuestro trabajo de investigación analizaremos y describiremos las características asociadas a dos familias de fármacos en particular: Opioides y Antiinflamatorios no esferoidales. I. Opioides: Existen registros del uso de la morfina, en forma de opio, en los papiros del antiguo Egipto que datan hace más de 4000 años. Ya en el siglo pasado, se logra aislar la morfina de entre el conjunto de alcaloides que componen el opio. La morfina es un derivado fenantrénico, estructurado en un núcleo morfinano tetracíclico. Su disposición química ha permitido que la industria farmacéutica lograra manipular algunos grupos terminales de ciertos carbonos para así obtener semisintéticos cuyas características específicas la hace útil en clínica. Se destaca el hidroxilo fenólico en el carbono 3, el hidroxilo alcohólico en el carbono 6, el doble enlace entre los carbonos 7 y 8 y el metilo (CH3) en el nitrógeno terciario, en estos puntos donde se introducen las sustituciones. Al suplir el grupo OH del carbono 3 por OCH3 se obtiene un derivado de la morfina llamado codeína. En 1962 fue sintetizado por primera vez un analgésico de acción central relacionado estructuralmente con la codeína y la morfina llamado Tramadol. Fórmula Estructural del Tramadol

17 Tramadol: Este fármaco ha estado disponible para el tratamiento del dolor en Alemania desde Estudios recientes han confirmado que el inusual y singular perfil farmacodinámico de este opioide es atribuible al tramadol siendo un fármaco racémico, es decir, donde tanto sus enantiómeros, (+)-tramadol y (-)-tramadol, como sus metabolitos contribuyen a obtener la analgesia a través de diferentes mecanismos, esto incluye la unión al receptor opioide y la inhibición de la recaptación de serotonina y noradrenalina. Esta dualidad de acción ha llevado a la FDA a clasificarla como un analgésico central no tradicional o atípico. El (+)- tramadol y el metabolito (+)-O-desmetil-tramadol son agonistas del receptor MOR. Además (+)-tramadol inhibe la recaptación de serotonina y noradrenalina, mientras que el (-)-tramadol inhibe la recaptación de noradrenalina pero es 10 veces más potente que su (+)-enantiómero (16). Existen algunos estudios en que se han demostrado un aumento en la liberación de serotonina y noradrenalina (13) subsecuente a la administración de tramadol in vitro. Como bien ya explicamos anteriormente, ambas aminas se encuentran implicadas en los mecanismos de control descendente del dolor, tanto así que la administración de naloxona (antagonista de receptores opioides) disminuye, pero no elimina por completo la analgesia inducida por tramadol (17,18). El tramadol es un fármaco que se encuentra disponible en varias formas farmacéuticas, como por ejemplo, en ampollas para la administración en forma intravenosa, intramuscular o subcutánea; en cápsulas, tabletas solubles, gotas y en supositorios. Estas diversidad le confiere distintas propiedades farmacocinéticas entre si. Cuando se administra en forma oral, la absorción de tramadol es casi completa (100%) después de un tiempo de latencia que varía entre 12 y 30 minutos dependiendo si se administra en gotas o cápsulas respectivamente. Es rápidamente distribuido en el cuerpo, con una vida media de 6 minutos en la primera fase, seguida de una segunda fase de distribución lenta con una vida media de 1.7 horas. En modelos de roedor se ha visto una distribución particular en pulmones, bazo, hígado, riñones y cerebro. La biodisponibilidad del fármaco disminuye a un 70%, hecho que se atribuye al primer paso hepático. El tramadol es metabolizado en el hígado donde

18 ocurren reacciones fases I (N-desmetilación u O-desmetilación) y fase II (conjugación) lo que deriva en diversos metabolitos siendo los más importantes (+)-O-desmetil-tramadol quien es metabolizado por el complejo del citocromo P450 (CYP) 2D6. El metabolito (+)-O-desmetil-tramadol es el agonista con mayor afinidad por el receptor MOR, mostrando tener una afinidad de 700 veces la del compuesto racémico, por lo que se le atribuye el efecto opioide del fármaco. Se conocen alrededor de 30 productos de la metabolización del tramadol y aunque experimentalmente se ha comprobado que algunos de ellos tendrían mayor potencia, se han tenido que descartar debido a que sus características farmacodinámicas (liposolubilidad, polaridad) la hacen inviable a nivel central (17). El 90% de la eliminación del tramadol ocurre a través del sistema renal, el resto es encontrado en las heces, vías biliares y en la saliva (17). Entre las principales RAM a considerar en el uso de tramadol están el causar náuseas y vómitos. Estos efectos se deben a la acción de tramadol sobre el receptor MOR. A diferencia de otros fármacos opioides, el tramadol no tiene efectos clínicamente relevantes sobre la respiración, esta asociado con una baja incidencia a la constipación ya que a pesar de su actuar a nivel del receptor MOR y del incremento de los niveles de noradrenalina, los mayores causantes del estreñimiento, éstos son contrastados parcialmente por el aumento de los niveles de serotonina en el sistema nervioso y a nivel intestinal provocando el aumento del tránsito gastrointestinal explicando así la baja incidencia a la constipación (19). Además muestra efectos positivos en el sistema inmune y tiene bajo potencial de abuso y dependencia (17). Tramadol puede ser recomendado como un analgésico base en el tratamiento del dolor agudo de intensidad moderada a severa, es particularmente útil en pacientes con una pobre función cardiopulmonar, incluido los ancianos, obesos, fumadores y después de una cirugía de tórax o de abdomen alto; en situaciones en que se incrementa el riesgo de depresión respiratoria, incluido el dolor de parto, cirugías pediátricas, etc. Su uso es habitual posterior a cirugías, exodoncias de terceros molares, etc. Tramadol también puede ser recomendado en el tratamiento del dolor crónico de origen no maligno, como osteoartritis o dolor neuropático. Además, es frecuente el administrarlo asociado a AINEs con el fin disminuir las dosis y en

19 paralelo sus RAM. En la actualidad existen preparados de asociaciones de tramadol con inhibidores COX como dipirona, paracetamol y ketorolaco (17). De hecho se han realizado análisis de la interacción analgésica entre tramadol y ketorolaco en ratas con artritis cuyos resultados indican un sinergismo positivo al ser utilizado en combinación (20). II. Antiinflamatorios no esteroidales (AINEs): Los AINEs, junto con los opioides, han sido los fármacos más comúnmente utilizados para el manejo del dolor agudo y crónico. Comprenden una numerosa familia de medicamentos, de estructura química diferente pero que comparten actividades terapéuticas y efectos adversos a distintos niveles (gastrointestinal, renal, cardiovascular, encefálico, hematológico, respiratorio, dermatológico, sistema nervioso central). En general, corresponden a ácidos orgánicos débiles que muestran uno o más de los siguientes efectos: analgésico, antiinflamatorio, antipirético y/o antiagregante plaquetario, pudiendo ser diferente la eficacia relativa para cada una de sus acciones; es decir, un fármaco concreto puede mostrar mayor actividad antiinflamatoria o analgésica que otro. Su mecanismo de acción se produce mediante la inhibición de la síntesis de prostaglandinas actuando sobre las enzimas ciclooxigenasas (COXs), de las cuales se han descrito 3: COX-1; COX-2 y COX-3 (21-24,31,34,35), enzimas responsables de la transformación del ácido araquidónico (presente en membranas celulares) en prostaglandinas (PGs) y tromboxanos (TX), los que genéricamente se denominan eicosanoides. Algunos de éstos eicosanoides, participan en mayor o menor grado, en los mecanismos patogénicos de la inflamación, el dolor y la fiebre; por lo tanto, el efecto provechoso de los AINEs radica en la inhibición de la producción de éstos eicosanoides; sin embargo, aquí radican también los efectos adversos que los AINES pueden presentar, debido a que estos eicosanoides también participan en diversos procesos fisiológicos (21,22). Es importante destacar que los eicosanoides representan sólo una parte de los mediadores celulares que están implicados en la modulación de los procesos

20 patológicos, y que los AINEs no inhiben el conjunto de la biosíntesis que tiene su origen en el ácido araquidónico, con lo cual se comprende las limitaciones y efectos adversos que éstos fármacos poseen para el control de procesos, los cuales se caracterizan por la intervención de múltiples factores (22). Algunos de los efectos adversos que puede presentar la inhibición de la síntesis de eicosanoides son (7, 8, 21, 23,24). Tracto gastrointestinal: tienen un rol citoprotectivo de la mucosa gástrica; al no estar presentes las PGs, este rol se pierde. Riñón: incrementan el filtrado glomerular, al presentar un efecto vasodilatador; al no estar presentes el filtrado glomerular disminuye. Sistema cardiovascular: pueden causar efectos hemodinámicos tales como vasodilatación, necesaria en algunos momentos. Musculatura lisa: provocan su contracción, lo que es importante en el útero, especialmente en mujeres embarazadas que se encuentran en las fases finales del embarazo. Agregante plaquetario: la producción de tromboxano A2, generado por acción de las COXs. Su acción es ser un potente agregante plaquetario. En general, los AINES poseen un alto grado de afinidad por las proteínas plasmáticas, lo cual prolonga su vida media. Debido a esta misma razón, tienden a desplazar a otros fármacos desde el sitio de unión a las proteínas plasmáticas, lo cual puede ocurrir con anticoagulantes, hipoglicemiantes orales, metotrexato y fenitoína, por lo que su administración debe ser muy controlada en pacientes que consuman éstos fármacos de forma crónica (23). Los AINEs son metabolizados en el hígado por el sistema citocromo P 450 y son excretados por el riñón, tanto en su forma libre como metabolizada (23). Paracetamol: El paracetamol, también llamado acetaminofeno, es uno de los fármacos más populares y ampliamente utilizados a nivel mundial, para el tratamiento del dolor y la fiebre. Pertenece al grupo de los derivados anilínicos, de los cuales es el único que se utiliza en la actualidad. Hasta hace un tiempo atrás, se consideraba un AINE

21 atípico ya que se decía que carecía de efectos antiinflamatorios, al menos desde un punto de vista clínico; sin embargo, este último tiempo han aparecido en la literatura trabajos que atestiguan las acciones antiinflamatorias del paracetamol, además de sus acciones antipiréticas y analgésicas comparable con el ácido acetilsalicílico (AAS o Aspirina), que es el arquetipo de los AINEs (25, 34, 35). En cuanto a su mecanismo de acción, sigue siendo una controversia, pues las COXs de diversas localizaciones parecen ser diferentemente sensibles a la acción de este AINE, pues a nivel de la mucosa gástrica puede estimular la síntesis de PG, mientras que en pulmón y plaquetas dicha síntesis no se modifica, y a nivel central, se ve inhibida moderadamente. Además, se ha observado que su efecto, más que periférico, es más bien a nivel central; se ha propuesto como mecanismo de acción alterno, la inhibición de la vía L-arginina-óxido nítrico (NO), la cual es mediada por la sustancia P y refuerza la inhibición de la vía serotonérgica descendente y que posee efectos cannabinoides por sus metabolitos (31, 34, 35). En cuanto a la farmacocinética del paracetamol, podemos decir que tiene: Absorción: Rápida y casi completa a nivel del intestino delgado. Biodisponibilidad: dosis-dependiente, entre el 75 y el 90%. Velocidad de Absorción: depende fundamentalmente de la velocidad de vaciamiento gástrico: retrasada con los alimentos, y fármacos que retrasen el vaciamiento; mientras que aumenta con fármacos que aceleren el vaciamiento gástrico. Tiempo en llegar a la Concentración Máxima (t max ): se alcanza en 30 a 90 minutos, con una vida media de 2-2,5 hr. Vías de Administración: Oral, intravenosa, rectal. Fijación a proteínas plasmáticas: A concentraciones terapéuticas (5-20 ug/ml) no se fija, aunque a concentraciones toxicas (p. ej., 300 ug/ml), la fijación varía entre el 20 y el 50%.

22 Metabolización: Hasta en un 95% en el hígado. Los principales metabolitos son conjugados con acido glucurónico (60%), o sulfato (35%). Una pequeña fracción (4-5%) utiliza el sistema del citocromo P-450. Sus aplicaciones terapéuticas son como analgésico y/o antipirético, siendo un buen sustituto del AAS, especialmente cuando éste esté contraindicado o su uso sea desaconsejable, como en pacientes que reciben terapia anticoagulante o uricosúrica, si existe úlcera péptica, gastritis, hernia de hiato, intolerancia o hipersensibilidad al AAS y en pacientes con hemofilia u otros problemas de la coagulación. No debe usarse en lugar del AAS u otros AINEs en el tratamiento de la artritis reumatoide. Sin embargo, puede usarse para tratar el dolor en una osteoartritis moderada. Se ha visto que en los últimos meses del embarazo, el uso de este AINE puede provocar problemas en el desarrollo pulmonar (34, 35). A dosis terapéuticas, el paracetamol es posiblemente uno de los analgésicos y antipiréticos más seguros, siendo muy baja la incidencia de reacciones adversas. La dosis habitual en adultos es de mg c/4 horas ó 1 g c/6-8 horas, sin exceder los 4 g/día. En niños, se recomienda una dosis de 10mg/kg de peso por ingesta. 4. Interacción de fármacos: Al realizar combinaciones de dos o más agonistas que producen un efecto común a través de mecanismos que no están relacionadas con un único receptor afín, se producen situaciones en las que la presencia de uno no afecta a la unión del receptor del otro. Este tipo de agonista de acción conjunta fue denominado por Bliss en 1939 como similar e independiente (26). La coadministración de dos fármacos, generalmente con diferente mecanismo de acción, pero con similar efecto, puede generarlas siguientes alternativas de interacción (26) : 1. Aditivos: el efecto obtenido corresponde a la simple suma de los efectos que produce cada uno de los fármacos por separado.

23 2. Subaditivo o antagónico: el efecto que se obtiene corresponde a un efecto menor que la suma de la actividad de cada fármaco por separado. 3. Supraditivo o sinérgico: el efecto obtenido es significativamente mayor que la suma de los efectos de cada fármaco por separado. La farmacología al realizar combinaciones de preparados, generalmente busca una interacción de tipo sinérgica ya que éste tipo de asociación permitiría disminuir las dosis de cada fármaco reduciendo así sus RAMs obviamente sin minimizar el efecto deseado.

24 Hipótesis: La administración intraperitoneal (i.p.) de paracetamol o de tramadol y de su combinación, producen actividad sinérgica antinociceptiva, en el ensayo algesiométrico de la formalina orofacial. Objetivo general: Estudiar la actividad antinociceptiva de paracetamol, tramadol y de su mezcla en el ensayo algesiométrico de la formalina orofacial en ratones. Objetivos específicos: 1.- Evaluar la antinocicepción inducida por la administración i.p. de paracetamol en el test orofacial. 2 Estudiar la analgesia producida por la administración i.p. de tramadol en el ensayo de formalina orofacial. 3.- Estudiar el tipo de interacción analgésica que se obtiene al administrar en conjunto paracetamol con tramadol en el ensayo algesiométrico antes citado.

25 Material y métodos En el estudio fueron usados 116 ratones (Mus musculus) machos de la cepa CF/1 de 28 a 30 gramos de peso (imagen1). Los animales fueron aclimatados al ambiente de laboratorio al menos 2 horas antes de la experimentación, la cual se realizó siguiendo el protocolo CBA Nº 238 FMUCH aprobado por la Comisión de ética para estudios con animales de la Facultad de Medicina de la Universidad de Chile. Durante el experimento se realizaron observaciones en forma ciega, fundamentalmente en cuanto a la administración de fármacos. Los animales fueron elegidos de forma aleatoria y se utilizaron grupos de control con solución salina. El número de animales utilizados para cada ensayo fue el mínimo estrictamente necesario para un correcto análisis estadístico, los que fueron sacrificados inmediatamente después de realizado el ensayo mediante dislocación cervical por personal con experiencia en ello. Las drogas disueltas en solución salina fueron paracetamol y tramadol, los que se administraron intraperitonealmente (i.p.) (imagen 2), en un volumen constante de 10 ml/kg, 30 minutos antes del ensayo algesiométrico, ya que existen evidencias previas que demuestran que es el tiempo en que se alcanza el efecto analgésico máximo. Los animales utilizados como grupo control fueron tratados con salino i.p. incluyéndose, al menos 1 ejemplar en cada grupo experimental. Posteriormente son dejados en las cajas de observación para su evaluación (imagen 3). Imagen 1. Ratón Mus musculus de la cepa CF/1.

26 Imagen 2. Inyección intraperitoneal de fármacos, en ratón Mus musculus de la cepa CF/1. Imagen 3. Cubículo de observación.

27 Test de la formalina El modelo utilizado para la medición experimental de la capacidad antinociceptiva de los fármacos, fue el test de la formalina orofacial (27). Consiste en la inyección subcutánea de 20 L de una solución de formalina al 2% en el labio superior del animal (imagen 4). Esto da lugar a una respuesta dolorosa que puede ser dividida en 2 fases: una inicial, donde los nociceptores perciben la irritación química provocada por la formalina (fase I), y una tardía, producto de la organización de un foco inflamatorio en el sitio de la injuria con la subsecuente sensibilización central y periférica (fase II). En ambas fases se induce hiperalgesia que provoca una conducta de frotamiento del sitio de inyección con alguna se sus extremidades (27) (imagen 5). Para la inyección de la formalina se utilizó una jeringa Hamilton con aguja 27 Gauge. Inmediatamente posterior a la inyección, los ratones son regresados a las cajas de observación y se registra el tiempo en ambas fases: de 0-5 minutos (fase I) y de minutos (fase II). Los resultados se expresan en segundos de frotamiento en cada intervalo, que son considerados como el efecto analgésico y pueden ser expresados como % del máximo posible efecto (% MPE), de acuerdo a la fórmula de la página 26. Imagen 4. Inyección subcutánea en el labio del ratón de formalina al 2%

28 Imagen 5. Frotamiento de la región paranasal Evaluación de la analgesia El primer paso es la evaluación de la actividad antinociceptiva de cada fármaco en forma individual, lo que se realizó mediante la construcción de curvas dosis-respuesta de los AINEs administrados vía i.p. Para ello se obtuvieron curvas dosis-respuesta de paracetamol y de tramadol, se utilizaron 4 grupos de ratones para cada fármaco, de 6 a 8 animales cada uno, que recibieron 4 dosis diferentes y crecientes de cada fármaco. Para cada droga se determinó la dosis efectiva 50 (DE 50 ), dosis que produce el 50% del efecto máximo posible. Dicha dosis es la utilizada, debido a que dosis mayores aunque muestran un efecto significativamente mayor (28,29) ; sin embargo se ha observado que pueden producir un detrimento en las funciones motoras de los animales (30). La DE 50 de cada fármaco, se realizó mediante el análisis de regresión lineal de las correspondientes curvas dosis-respuesta, las cuales fueron construidas utilizando el logaritmo de las dosis en la abscisa y el máximo efecto posible (MEP)

29 en la ordenada. El valor del MEP que permite graficar en el eje de la ordenada se obtuvo de acuerdo a la siguiente fórmula: Para evaluar la interacción de la combinación entre el paracetamol y tramadol, se utilizó el método de análisis isobolográfico del laboratorio de Neurofarmacología del dolor, sitio en que se realizó el presente trabajo de investigación, y que fue adaptado de los trabajos realizados por Tallarida (28) y Zelcer (29). Este método utiliza representaciones gráficas de dosis isoefectivas de cada fármaco y ambos fármacos combinados. Este tipo de análisis permite conocer si existe interacción, de que tipo es ésta y cuál es su magnitud. La analgesia producida por la interacción entre las drogas fue analizada, mediante la coadministración por vía i.p. proporción 1:1 de las DE 50 de cada fármaco y en razón de 1/2, 1/4, 1/8 y 1/16 de ellas, para así obtener la curva dosis respuesta de la coadministración de fármacos, de la que se obtuvo su DE 50 a través del análisis de regresión lineal. La DE 50 resultante de la mezcla, se comparó estadísticamente, por medio de t-test, representando de esta manera, de forma teórica, la simple adición de efectos. Lo anterior se representa mejor en la siguiente fórmula: Donde: R: relación de potencia entre paracetamol y tramadol administradas aisladamente. P1: proporción de paracetamol en la mezcla. P2: proporción de tramadol en la mezcla. La DE 50 experimental resultante se graficó en un sistema de coordenadas cartesianas, que contiene una línea conectando la DE 50 del tramadol en uno de los ejes con la DE 50 del paracetamol en el otro eje, conformando la llamada línea de

30 aditividad simple. En dicha línea encontramos el punto que representa la DE 50 de aditividad teórica. La región del gráfico donde se ubica el punto experimental determina el tipo de interacción. En el caso que la interacción sea sinérgica, el punto experimental se ubicará bajo la línea de aditividad; mientras que, si resultase una interacción antagónica, el punto de se ubicará sobre la línea de aditividad. Por último, si el punto se ubica en un sector cercano a la línea de aditividad, la interacción obtenida será la simple aditividad de sus efectos. Al mismo tiempo, el programa utilizado calcula el índice de interacción (I.I.) entre las drogas, que permite confirmar el tipo de ella, de acuerdo a la siguiente fórmula: Si el valor resultante es menor que 1 corresponde a una interacción de tipo sinérgica; al resultar igual a 1 la interacción es aditiva, y si el resultado es mayor que 1 nos encontramos frente a una interacción antagónica (31). El análisis estadístico de los parámetros relativos al presente estudio, fueron expresados como promedio S.E.M. (error estándar del promedio) o con su límite de confianza al 95% (95% L.C) y se calcularon con un programa computacional elaborado en el laboratorio, en base a los antecedentes publicados por Tallarida (32). La significación estadística fue considerada a un nivel de 5% (p 0.05) a través de análisis de varianza (ANOVA), seguido del ensayo de Student.Newmann-Keuls y pruebas t de Student, utilizando el programa PharmTools Pro (version 1.27 McCary Group Inc. PA, U.S.A.).

31 % MPE Resultados 1. Grupo Control: La administración i.p. de 10 mg/kg de solución salina al 0,9%, 30 minutos antes de la administración de formalina al 2% en el labio superior, produjo un tiempo de frotamiento de la zona labial y perinasal derecha de 95,3 ± 3.45 segundos para la fase I, con un n de 13 ratones, y de 101,76 ± 3.62 segundos para la fase II, con un n de 9 ratones. 2. Grupo tratado con paracetamol: En el ensayo algesiométrico de la formalina orofacial al 2%, al administrar paracetamol por vía i.p., en el ratón produjo actividad nociceptiva de tipo dosis dependiente tanto en la fase aguda (fase I) como en la fase inflamatoria (fase II). Así, el cálculo efectivo de la DE 50 en fase I, se realiza usando la curva dosis-respuesta antinociceptiva, expresada en el logaritmo de la dosis de paracetamol versus el porcentaje del efecto máximo esperado (sigla en inglés, MPE), según se muestra en el gráfico 1 y que resultó ser de ± 4.80 mg/kg. FASE I ,5 1 1,5 2 2,5 3 PARACETAMOL, log mg/kg Gráfico 1. Curva dosis-respuesta para la administración de paracetamol i.p. en fase I. Cada punto en el gráfico representa el promedio ± EEM de al menos 6 animales.

32 % MPE % MPE En el caso de la fase II, el cálculo de la DE 50 se obtuvo mediante el mismo procedimiento que en la fase I y ella fue de 46,68 ± 6,31 mg/kg y la correspondiente curva dosis-respuesta antinociceptiva se aprecia en el gráfico 2: FASE II ,5 2 2,5 Paracetamol,log mg/kg Gráfico 2. Curva dosis-respuesta para la administración de paracetamol i.p. en fase II. Cada punto en el gráfico representa el promedio ± EEM de al menos 6 animales. 3. Grupo tratado con tramadol: Al administrar i.p. una solución de tramadol, produjo una actividad nociceptiva de tipo dosis dependiente tanto en fase I (aguda) como en fase II (inflamatoria) en el test de la formalina orofacial. La curva dosis-respuesta nociceptiva de la fase I, se muestra en el gráfico 3, y a partir de ella se calculó la DE 50 para el tramadol, que dio 0,49 ± 0,10 mg/kg. FASE I ,5-1 -0,5 0 0,5 1 1,5 Tramadol, log mg/kg Gráfico 3. Curva dosis-respuesta para la administración de tramadol i.p. en fase I. Cada punto en el gráfico representa el promedio ± EEM de al menos 6 animales.

33 % MPE % MPE Por otra parte, en la fase II, la DE 50 resultó 2,05 ± 0,27 mg/kg la cual se aprecia en el gráfico 4: FASE II ,5 0 0,5 1 1,5 2 Tramadol, log mg/kg Gráfico 4. Curva dosis-respuesta para la administración de tramadol i.p. en fase II. Cada punto en el gráfico representa el promedio ± EEM de al menos 6 animales. 4. Grupo tratado con la combinación de paracetamol y tramadol: Al administrar por vía i.p. una combinación de paracetamol y tramadol en proporción de 1:1 de cada una de sus respectivas DE 50 s, se obtuvo en los ratones una actividad antinociceptiva dosis dependiente, tanto en las fases I y II, como se puede apreciar en los gráficos 5 y 6. A partir de ellos, se obtiene la DE 50 para la combinación de ambos fármacos, la cual es 20,16 ± 0,65 mg/kg para la fase I, y de 9,96 ± 1,14 mg/kg para la fase II. FASE I ,5 1 1,5 2 log DOSE, mg/kg Gráfico 5. Curva dosis-respuesta para la administración de la combinación de paracetamol con tramadol i.p. en fase I. Cada punto en el gráfico representa el promedio ± EEM de al menos 6 animales.

34 % MPE FASE II log DOSE, mg/kg Gráfico 6. Curva dosis-respuesta para la administración de la combinación de paracetamol con tramadol i.p. en fase II. Cada punto en el gráfico representa el promedio ± EEM de al menos 6 animales. 5. Análisis isobolográfico de la interacción de paracetamol y tramadol: Al realizar el análisis isobolográfico de la combinación de paracetamol con tramadol, se observa una interacción de antinocicepción de tipo supraaditiva o sinérgica, para ambas fases del proceso doloroso (aguda e inflamatoria). Esto es debido a la ubicación del punto experimental, el cual se encuentra bajo la línea de aditividad de ambos fármacos, y con un índice de interacción menor a 1 en ambas fases (fase I = 0,72 y fase II = 0,41), como se observa en los gráficos 7 y 8.

35 ED50 PARACETAMOL, mg/kg FASE I Aditividad Experimental 0 0,2 0,4 0,6 ED 50 TRAMADOL, mg/kg Gráfico 7. Isobolograma de la interacción antinociceptiva de paracetamol y tramadol, en fase I. El sobre la línea de aditividad, representa el punto de actividad teórica de la combinación, mientras que el representa el punto de aditividad experimental, en cada uno sus límites de confianza al 95%, estos están representados por las líneas verticales y horizontales sobre los puntos. ED50 PARACETAMOL, mg/kg FASE II Aditividad 50 Experimental ED 50 TRAMADOL, mg/kg Gráfico 8. Isobolograma de la interacción antinociceptiva de paracetamol y tramadol, en fase II. El sobre la línea de aditividad, representa el punto de actividad teórica de la combinación, mientras que el representa el punto de aditividad experimental, cada uno con sus límites de confianza al 95% representados por las líneas verticales y horizontales sobre los puntos