Interaction of three-drug combination of lacosamide, carbamazepine and phenobarbital in the mouse maximal electroshock-induced seizure model – an isobolographic analysis

• Autorzy: Kondrat-Wrobel M.W. , Luszczki J.J.

Warianty tytułu

PL

Interakcja trójlekowej kombinacji lakozamidu, karbamazepiny i fenobarbitalu w teście maksymalnego wstrząsu elektrycznego u myszy – analiza izobolograficzna

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Background. Epilepsy is one of the serious neurological diseases characterized by seizures that affect about 1% of people worldwide (65 million), and therefore, epilepsy can be considered as a disease of civilization. Although seizures are controllable with antiepileptic drugs (AEDs) in about 70% of cases, it remains still about 30% of epilepsy patients inadequately medicated with these AEDs, who need a full control of their seizure attacks. One of the treatment options in these patients is application of two or three AEDs in combination. The aim of this study was to characterize the anticonvulsant effects of a combination of three AEDs (i.e., carbamazepine [CBZ], lacosamide [LCM] and phenobarbital [PB]) at the fixed-ratio of 1:1:1 in the mouse maximal electroshock (MES)-induced seizure model. Materials and methods. Tonic hind limb extension (seizure activity) was evoked in adult male albino Swiss mice by a current (sine-wave, 25 mA, 500 V, 50 Hz, 0.2 s stimulus duration) delivered via auricular electrodes. Type I isobolographic analysis was used to analyze the three-drug combination. Results. Type I isobolographic analysis revealed that the combination of CBZ, LCM and PB (at the fixed-ratio of 1:1:1) exerted additive interaction with a slight tendency towards antagonism in the mouse MES-induced seizure model. Conclusions. A special caution is advised to patients taking LCM in combination with CBZ and PB because this three-drug combination offered additive interaction with a slight tendency towards antagonism in the mouse MES model.

PL

Wprowadzenie. Padaczka jest jedną z poważnych chorób neurologicznych charakteryzującą się występowaniem drgawek, które dotykają około 1% ludzi na świecie (65 milionów) i dlatego też padaczka może być uważana za chorobę cywilizacyjną. Chociaż drgawki padaczkowe kontrolowane są lekami przeciwpadaczkowymi w około 70% przypadków, wciąż pozostaje około 30% pacjentów z padaczką niewłaściwie leczonych tymi lekami, którzy wymagają pełnej kontroli napadów. Jedną z opcji leczniczych u tych pacjentów jest zastosowanie dwóch lub trzech leków przeciwpadaczkowych w kombinacji. Celem badania była ocena działania przeciwdrgawkowego kombinacji trzech leków przeciwpadaczkowych (tj.: karbamazepiny [CBZ], lakozamidu [LCM] i fenobarbitalu [PB]) w stałej proporcji dawek 1:1:1 w teście maksymalnego wstrząsu elektrycznego u myszy. Materiały i metody. Toniczny wyprost kończyn tylnych (aktywność drgawkową) wywoływano u dorosłych myszy szczepu albino Swiss prądem (25 mA, 500 V, 50 Hz, 0,2 s czas stymulacji) dostarczanym przez elektrody uszne. Zastosowano typ I analizy izobolograficznej do oceny trójlekowej kombinacji. Wyniki. Typ I analizy izobolograficznej wykazał, że kombinacja CBZ, LCM i PB (w stałej proporcji dawek 1:1:1) wykazuje interakcje addytywną z niewielką tendencją do antagonizmu w teście maksymalnego wstrząsu elektrycznego u myszy. Wnioski. Zaleca się szczególną ostrożność pacjentom przyjmującym LCM do kombinacji CBZ i PB ponieważ ta trójlekowa kombinacja oferuje addycję z niewielką tendencją do antagonizmu w teście maksymalnego wstrząsu elektrycznego u myszy.

• Wydawca: -
• Czasopismo: Health Problems of Civilization
• Rocznik: 2016
• Tom: 10
• Numer: 1
• Opis fizyczny: p.55-61,fig.,ref.

Twórcy

autor

Kondrat-Wrobel M.W.

• Department of Pathophysiology, Medical University of Lublin, Lublin, Poland

autor

Luszczki J.J.

• Department of Pathophysiology, Medical University of Lublin, Jaczewskiego 8b, 20-090 Lublin, Poland

Bibliografia

• 1. Kwan P, Brodie MJ. Combination therapy in epilepsy: When and what to use. Drugs. 2006; 66: 1817–1829.
• 2. Stephen LJ, Brodie MJ. Seizure freedom with more than one antiepileptic drug. Seizure. 2002; 11: 349–351.
• 3. Stephen LJ, Forsyth M, Kelly K, Brodie MJ. Antiepileptic drug combinations--have newer agents altered clinical outcomes? Epilepsy Res. 2012; 98: 194–198.
• 4. Brodie MJ, Barry SJ, Bamagous GA, Norrie JD, Kwan P. Patterns of treatment response in newly diagnosed epilepsy. Neurology. 2012; 78: 1548–1554.
• 5. Barker-Haliski M, Sills GJ, White HS. What are the arguments for and against rational therapy for epilepsy? Advances in experimental medicine and biology. 2014; 813: 295–308.
• 6. Perucca E. Pharmacological principles as a basis for polytherapy. Acta Neurol Scand Suppl. 1995; 162: 31–34.
• 7. Deckers CL, Czuczwar SJ, Hekster YA, Keyser A, Kubova H, Meinardi H, et al. Selection of antiepileptic drug polytherapy based on mechanisms of action: The evidence reviewed. Epilepsia, 2000; 41: 1364–1374.
• 8. Luszczki JJ, Czuczwar SJ. Preclinical profile of combinations of some second-generation antiepileptic drugs: An isobolographic analysis. Epilepsia. 2004; 45: 895–907.
• 9. Biton V, Gil-Nagel A, Isojarvi J, Doty P, Hebert D, Fountain NB. Safety and tolerability of lacosamide as adjunctive therapy for adults with partial-onset seizures: Analysis of data pooled from three randomized, double-blind, placebo-controlled clinical trials. Epilepsy Behav. 2015; 52: 119–127.
• 10. Luszczki JJ. Third-generation antiepileptic drugs: Mechanisms of action, pharmacokinetics and interactions. Pharmacol Rep. 2009; 61: 197–216.
• 11. Zadeh WW, Escartin A, Byrnes W, Tennigkeit F, Borghs S, Li T, et al. Efficacy and safety of lacosamide as first add-on or later adjunctive treatment for uncontrolled partial-onset seizures: A multicentre open-label trial. Seizure. 2015; 31: 72–79.
• 12. Glauser T, Ben-Menachem E, Bourgeois B, Cnaan A, Guerreiro C, Kalviainen R, et al. Updated ILAE evidence review of antiepileptic drug efficacy and effectiveness as initial monotherapy for epileptic seizures and syndromes. Epilepsia. 2013; 54: 551–563.
• 13. Loscher W. Single versus combinatorial therapies in status epilepticus: Novel data from preclinical models. Epilepsy Behav. 2015; 49: 20–25.
• 14. Loscher W, Fassbender CP, Nolting B. The role of technical, biological and pharmacological factors in the laboratory evaluation of anticonvulsant drugs. II. Maximal electroshock seizure models. Epilepsy Res. 1991; 8: 79–94.
• 15. Tallarida RJ. Revisiting the isobole and related quantitative methods for assessing drug synergism. J Pharmacol Exp Ther. 2012; 342: 2–8.
• 16. Litchfield JT, Jr., Wilcoxon F. A simplified method of evaluating dose-effect experiments. J Pharmacol Exp Ther. 1949; 96: 99–113.
• 17. Loewe S. The problem of synergism and antagonism of combined drugs. Arzneimittelforschung. 1953; 3: 285–290.
• 18. Bourgeois BF, Wad N. Combined administration of carbamazepine and phenobarbital: effect on anticonvulsant activity and neurotoxicity. Epilepsia. 1988; 29: 482–487.
• 19. Shandra A, Shandra P, Kaschenko O, Matagne A, Stohr T. Synergism of lacosamide with established antiepileptic drugs in the 6-Hz seizure model in mice. Epilepsia. 2013; 54: 1167–1175.
• 20. Backus KH, Pflimlin P, Trube G. Action of diazepam on the voltage-dependent Na+ current. Comparison with the effects of phenytoin, carbamazepine, lidocaine and flumazenil. Brain Res. 1991; 548: 41–49.
• 21. Mathers DA, Wan X, Puil E. Barbiturate activation and modulation of GABA(A) receptors in neocortex. Neuropharmacology. 2007; 52: 1160–1168.
• 22. Twyman RE, Rogers CJ, Macdonald RL. Differential regulation of gamma-aminobutyric acid receptor channels by diazepam and phenobarbital. Ann Neurol. 1989; 25: 213–220.
• 23. Ko GY, Brown-Croyts LM, Teyler TJ. The effects of anticonvulsant drugs on NMDA-EPSP, AMPA-EPSP, and GABA-IPSP in the rat hippocampus. Brain Res Bull. 1997; 42: 297–302.
• 24. Errington AC, Stohr T, Heers C, Lees G. The investigational anticonvulsant lacosamide selectively enhances slow inactivation of voltage-gated sodium channels. Mol Pharmacol. 2008; 73: 157–169.
• 25. Stohr T, Kupferberg HJ, Stables JP, Choi D, Harris RH, Kohn H, et al. Lacosamide, a novel anti-convulsant drug, shows efficacy with a wide safety margin in rodent models for epilepsy. Epilepsy Res. 2007; 74: 147–154.

Identyfikatory

DOI

10.5114/hpc.2016.58209