Ökad hästvälfärd med hjälp av en anti-inflammatorisk biomarkör för glukokortikoider

Horse welfare during competition is dependent on that relevant withdrawal times for pharmaceuticals guarantee only irrelevant drug concentrations to be present in the body in order to decrease the injury rate. Therefore, it is essential to find a relevant biomarker for therapeutic effect of glucocorticoids in order to achieve more relevant withdrawal times. A first-rate biomarker candidate is annexin-1, a protein regulated by endogenous glucocorticoids and of great importance for the anti- inflammatory and analgesic effect. The aim is to relate the plasma concentrations of the glucocorticoid dexamethasone to annexin-1 plasma concentrations and consequently establish the therapeutic plasma concentration, which is essential when deciding relevant withdrawal time and optimal dose. Furthermore a biomarker for the therapeutic effect of dexamethasone will in the long term be an efficient tool to establish withdrawal times for all glucocorticoids to assure horse welfare.

Vid tävling är det viktigt för djurskyddet att det finns giltiga karenstider för läkemedel som säkerställer att endast irrelevanta koncentrationer av substanser finns kvar i kroppen för att minska risken för skador. Det är därför ytterst angeläget att finna en adekvat biomarkör för terapeutisk effekt av glukokortikoider i syfte att fastställa relevanta karenstider. En utmärkt kandidat är annexin-1, ett protein som regleras av endogena glukokortikoider och har stor betydelse för den anti-inflammatoriska och smärtlindrande effekten. Projektet syftar till att koppla plasmakoncentrationen av annexin-1 till plasmakoncentrationerna av glukokortikoiden dexametason och därmed möjlighet att fastställa terapeutiska plasmakoncentrationer, vilket ger grunden både för relevant karenstid och för optimal dosering. En biomarkör för dexametasons terapeutiska effekt innebär i förlängningen ett effektivt verktyg för att fastställa karenstider för samtliga glukokortikoider och säkra hästvälfärden.

Syftet var att undersöka om annexin A1 (A1) är en lämplig biomarkör i blod för terapeutisk effekt av dexametason (dex) i avsikt att optimera både behandling och antidopningsarbete. Blodprover från tidigare försök (SHF proj nr H1047221) användes. En ny metod (masspektrometri) utvecklades för att kunna mäta de låga koncentrationerna av A1 i blod. Metoden har en godtagbar precision med en spridning <20%. Hittills har data från 2 av 6 hästar erhållits där exponering av dex ger en högre A1-koncentration över tiden. Med endast 2 hästar går inte att urskilja något bestämt mönster i frisättning och syntes av A1. Under våren kommer återstående prover att analyseras. Är A1 en lämplig biomarkör för effekten av dex har vi ett förnämligt verktyg. Genom att utföra enkla administrationsstudier med andra glukokortikoider kan vi då genom blodprov optimera behandling och bestämma karenstider utan att behöva genomföra experimentella studier med hjälp av inflammationsmodeller in vivo.

Ökad kunskap om kortisonbehandling till häst – ökad djurvälfärd
Kortison är ett av de viktigaste läkemedlen till häst eftersom det är effektivt mot inflammation och smärta i muskulatur och leder. Vid kortare tids behandling ger kortison få biverkningar och har stor säkerhetsmarginal vilket innebär att även höga enstaka doser oftast inte är förknippade med allvarliga biverkningar. Vid längre tids allmän behandling och vid upprepad lokal behandling exempelvis i led kan dock biverkningar uppstå som begränsar kortisonets användbarhet och därmed försämras djurvälfärden. För att kunna minska risken för biverkningar även vid längre tids behandling krävs ökad kunskap om hur läkemedlet tas upp och försvinner ur kroppen samt kartläggning av sambandet mellan plasmakoncentrationer och kortisonets effekter. Den allmänna uppfattningen tidigare var att det inte fanns något samband mellan plasmakoncentrationer och effekt vilket omöjliggjorde att med hjälp av så kallade farmakologiska modeller koppla effekt till koncentration och på så sätt optimera läkemedelsanvändningen. Även inom antidopningsarbetet är denna kunskap viktig för att säkerställa trygg användning vid adekvat läkemedelsbehandling och på så sätt befrämja djurvälfärden.
I tidigare studier har vi visat ett samband mellan plasmakoncentration av kortisonet dexametason och minskning av binjurebarkens hormonutsöndring av kroppseget kortison (kortisol), som är en viktig bieffekt vid längre tids behandling. Tidigare har vi har även undersökt och kartlagt hur två av våra vanligaste läkemedel till häst som innehåller dexametason omsätts, det vill säga hur läkemedlet tas upp och utsöndras.
Vårt mål för denna studie var att undersöka om en viktig kroppsegen antiinflammatorisk substans som ökar vid kortisonbehandling (annexin A1) är en lämplig biomarkör för kortisons terapeutiska effekter. Med biomarkör menas att effekten av kortison kan mätas i ett blodprov från friska hästar som givits kortison istället för att mäta en effekt på sjuka hästar i kliniska studier eller i experimentella studier. Kliniska studier kräver ett stort antal djur och är dyra och experimentella studier kräver inflammationsmodeller som är smärtsamma. För att en substans ska kunna användas som biomarkör måste den kunna analyseras i blodet med god säkerhet. Vi har därför utvecklat en ny metod med hög mätsäkerhet för att kunna mäta annexin A1 i blod från häst. Preliminära resultat visar att annexin troligtvis är en bra kandidat att fungera som biomarkör för effekten av dexametason.
Vår forskning har lett till många spännande resultat och vår förhoppning är att genom fortsatt forskning säkerställa resultaten och även undersöka andra kortisonläkemedel än dexametason. Visar det sig att annexin A1 är en lämplig biomarkör för den antiinflammatoriska effekten av kortison har vi ett förnämligt verktyg för att få en säker användning av kortison till häst. Med hjälp av en bra biomarkör för den antiinflammatoriska effekten kan modeller skapas för att simulera olika effekter efter olika behandlingsregimer vilket kan underlätta både behandling och antidopningsarbete.