01Čo je to
Nefiracetam, N-(2,6-dimetylfenyl)-2-(2-oxopyrolidín-1-yl)acetamid (DM-9384), je pyrolidónový nootropný derivát z rodiny racetamov, ktorý vyvinula japonská spoločnosť Daiichi Seiyaku na liečbu následkov cievnych mozgových príhod. V USA bol v roku 1999 vo fáze 2 pri psychických príznakoch po mozgovej príhode a pri demencii Alzheimerovho typu a v Číne sa dokončili klinické štúdie pre registráciu. Japonskú žiadosť o registráciu spoločnosť stiahla v roku 2002.
02Mechanizmus účinku
Nefiracetam zosilňuje vápnikové kanály neurónov. V bunkách NG108-15 zdvojnásobil v koncentrácii 1 µM prúdy cez vápnikové kanály typu L a urýchlil obnovu kanálov typu N po ich útlme inhibičnými G-proteínmi Go/Gi; podobný, menej výrazný účinok mal aniracetam, kým piracetam a oxiracetam ho nemali. Účinok napodobňovali analógy cAMP a bunky po toxíne čierneho kašľa na nefiracetam nereagovali.
V kultúrach potkaních kortikálnych neurónov zosilnil nefiracetam už v koncentrácii 1 nM prúdy nikotínových acetylcholínových receptorov typu α4β2 na 200–300 % kontroly, a to cez stimulačné G-proteíny Gs; závislosť od dávky mala zvonovitý tvar a ľudské receptory α4β2 exprimované v bunkách HEK naopak tlmil. V kultúrach potkaních neurónov zosilnil aj prúdy receptorov NMDA až na 170 % pri 10 nM cez glycínové väzbové miesto, aktiváciu proteínkinázy Cα a zmiernenie napäťovo závislého horčíkového bloku, kým prúdy receptorov AMPA a kainátových receptorov nezmenil.
U zdravých japonských mužov sa nefiracetam po jednorazových dávkach 10–200 mg rýchlo vstrebal a kinetika bola lineárna; po 200 mg dosiahol maximum za 1,6 hodiny s polčasom 3,9 hodiny. Pri dávke 200 mg trikrát denne nastal rovnovážny stav do 7 dní bez významného hromadenia, jedlo vstrebávanie oddialilo a v nezmenenej podobe sa močom vylúčilo do 24 hodín menej než 10 % dávky. Hlavným metabolitom je 5-hydroxynefiracetam, ktorý v ľudských pečeňových mikrozómoch vzniká najmä cez CYP3A4 a v menšej miere cez CYP1A2.
03Účinky
V randomizovanej dvojito zaslepenej štúdii so 159 pacientmi s veľkou depresiou do troch mesiacov po mozgovej príhode dosiahli odpoveď viac ako 70 % a remisiu viac ako 40 % pacientov s nefiracetamom aj s placebom. U najťažšie depresívnych pacientov v hornej pätine skóre HAM-D zlepšila dávka 900 mg denne depresiu významne viac než 600 mg alebo placebo.
V štúdii so 70 pacientmi s depresiou a apatiou po mozgovej príhode, ktorí aspoň štyri týždne dostávali placebo alebo 600 či 900 mg denne, zmenšila dávka 900 mg apatiu významne viac než 600 mg alebo placebo. V štúdii s 13 randomizovanými pacientmi s apatiou po mozgovej príhode kleslo skóre apatie po 12 týždňoch v celej skupine v priemere o 7 bodov a rozdiel medzi nefiracetamom v dávke 900 mg denne a placebom nebol štatisticky významný. U 14 pacientov s chronickými následkami mozgovej trombózy sa po podaní nefiracetamu zmiernili odchýlky evokovaných potenciálov P3 a N1, ktoré súviseli s mierou poruchy duševných funkcií.
U potkanov s infúziou β-amyloidu (1–42) do mozgových komôr zlepšil nefiracetam v dávkach 1–10 mg/kg perorálne spontánne striedanie v Y-bludisku, priestorovú a pracovnú pamäť vo vodnom bludisku a pasívne vyhýbanie a dávka 3 mg/kg u nich zvýšila aktivitu cholínacetyltransferázy v hipokampe. U starších králikov zlepšila dávka 10 mg/kg podmieňovanie žmurkacieho reflexu, ak bol u nich zachovaný hipokampus.
U potkanov nefiracetam v dávke 9 mg/kg intraperitoneálne zabránil anterográdnej aj retrográdnej amnézii po propofole bez vplyvu na priebeh anestézie. Po trvalom uzávere strednej mozgovej tepny u potkanov znížila intravenózna dávka 30 mg/kg podaná pred prvým záchvatom počet a trvanie nekonvulzívnych záchvatov a v kultúrach neurónov chránil nefiracetam v koncentráciách 5–500 nM pred zánikom buniek vyvolaným veratridínom.
04Dávkovanie
Skúmané dávky
Randomizované dvojito zaslepené štúdie, pacienti s depresiou alebo apatiou po mozgovej príhode
depresia a apatia po mozgovej príhode
600 alebo 900 mg denne
- Podanie
- perorálne
Randomizovaná štúdia, 13 pacientov s apatiou po mozgovej príhode
apatia po mozgovej príhode
900 mg denne
- Podanie
- perorálne
- Trvanie
- 12 týždňov
Zdroj Starkstein a kol. 2016 ↗
Zdraví japonskí muži
farmakokinetika
10–200 mg jednorazovo; 200 mg trikrát denne
- Podanie
- perorálne
- Trvanie
- opakované dávky 7 dní
Prehľad dávok z registrácií, klinickej praxe a štúdií; pri každej je uvedený zdroj. Slúži na vzdelávanie, nie ako individuálny protokol.
05Riziká a súvislosti
Nefiracetam dospel v Japonsku do fázy 3 u pacientov s následkami mozgového infarktu; žiadosť o registráciu výrobca stiahol v roku 2002 pre nedostatočnú účinnosť v opakovanej štúdii. V publikovaných štúdiách dostávali zdraví muži 10–200 mg jednorazovo a 600 mg denne 7 dní, pacienti po mozgovej príhode 600–900 mg denne.
V štúdiách bezpečnosti na psoch poškodzovali vysoké dávky obličky a semenníky. V 52-týždňovej štúdii na psoch s dávkami 10, 30 a 90 mg/kg denne sa zmeny na obličkových papilách a znížená tvorba spermií objavili pri 90 mg/kg denne a dávka 10 mg/kg bola bez účinku. Pri 300 mg/kg denne počas 11 týždňov vznikla u psov nekróza obličkových papíl, ktorá sa v štúdiách na potkanoch a opiciach neobjavila; autori ju spájajú s metabolitom M-18, ktorý v psej obličkovej papile s nízkou tvorbou prostaglandínov ich syntézu ešte tlmí.
Na semenníky pôsobil nefiracetam pri vysokých dávkach u psov aj potkanov. U psov znížila jednorazová dávka 300 mg/kg testosterón v semenníkoch, čo autori spájajú s poruchou premeny progesterónu na testosterón v Leydigových bunkách, a po 4 týždňoch 180–300 mg/kg denne vznikla atrofia semenotvorných kanálikov. U potkanov pri 1500 mg/kg denne počas 4 alebo 9 týždňov výrazne klesla plodnosť a hmotnosť semenníkov a pri 500 mg/kg denne sa po 4 aj 9 týždňoch v kanálikoch zadržiavali spermatidy. V 24-mesačných štúdiách sa onkogénny účinok neobjavil u myší pri dávkach do 270 mg/kg denne ani u potkanov pri 1800 ppm v potrave.
06Ako zapadá do celku
Nefiracetam patrí medzi racetamy, mechanizmom má však najbližšie k aniracetamu: oba zosilňujú prúdy vápnikových kanálov typu L a nikotínových receptorov α4β2, kým piracetam a oxiracetam na vápnikové kanály v rovnakom bunkovom modeli nepôsobili.
Štúdie a zdroje
- Nefiracetam. Daiichi Seiyaku. ↗Drug profile: under development by Daiichi for after-effects of cerebrovascular disorders; phase II in the US by September 1999 (mental symptoms after stroke, Alzheimer-type dementia); Chinese trials completed by August 2000; modified phase III trials repeated in Japan (retrial in patients with sequelae of cerebral infarction, protocol approved July 1999); Japanese NDA withdrawn in February 2002 due to insufficient efficacy in the revised trial.
- Double-blind randomized treatment of poststroke depression using nefiracetam. ↗159 patients with major depression within 3 months of stroke, double-blind nefiracetam (600 or 900 mg) or placebo: no significant time-by-treatment interaction overall; response > 70% and remission > 40% in both arms; in the top quintile of HAM-D scores 900 mg better than 600 mg or placebo.
- Double-blind treatment of apathy in patients with poststroke depression using nefiracetam. ↗70 stroke patients with major depression and apathy randomised to placebo, 600 or 900 mg/day, at least 4 weeks of treatment: significant time-by-treatment interaction; 900 mg improved Apathy Scale scores more than 600 mg or placebo.
- A Randomized, Placebo-Controlled, Double-Blind Efficacy Study of Nefiracetam to Treat Poststroke Apathy. ↗Two Perth hospitals 2010–2014: 13 patients with post-stroke apathy randomised to 900 mg/day or placebo for 12 weeks; Apathy Scale fell by a mean 7.0 points overall, no significant between-group difference.
- Electric field distribution of event-related potentials in stroke patients. ↗14 healthy subjects and 14 chronic patients with cerebral thrombosis, auditory oddball event-related potentials: P3 and N1 abnormalities correlated with the extent of mental function impairment and improved after administration of nefiracetam (DM-9384); the abstract gives no dose.
- Single- and multiple-dose pharmacokinetics of nefiracetam, a new nootropic agent, in healthy volunteers. ↗Healthy Japanese men, single 10–200 mg and 200 mg three times daily for 7 days: linear kinetics, half-lives 3–5 h, < 10% unchanged in urine in 24 h, food delayed absorption, no clinically significant accumulation.
- Pharmacokinetics of nefiracetam and three metabolites in humans and stereoselective hydroxylation of its pyrrolidine ring. ↗Healthy volunteers, single 200 mg: peak 16.3 nmol/ml at 1.6 h, T½ 3.9 h, about 5% unchanged in urine; three metabolites with longer T½; steady state within 7 days of 3 × 200 mg daily; stereoselective pyrrolidine-ring hydroxylation.
- Nefiracetam metabolism by human liver microsomes: role of cytochrome P450 3A4 and cytochrome P450 1A2 in 5-hydroxynefiracetam formation. ↗Human liver microsomes and expressed CYPs: 5-hydroxynefiracetam, the major metabolite, formed mainly by CYP3A4 with a minor contribution of CYP1A2.
- Cellular mechanism of action of cognitive enhancers: effects of nefiracetam on neuronal Ca2+ channels. ↗NG108-15 cells and Xenopus oocytes: nefiracetam 1 µM doubled L-type Ca2+ currents and promptly recovered N-type currents from Go/Gi-mediated inhibition; aniracetam similar but less potent; piracetam and oxiracetam without effect; mimicked by cAMP analogues; pertussis toxin abolished it.
- Nootropic drug modulation of neuronal nicotinic acetylcholine receptors in rat cortical neurons. ↗Rat cortical neurons in culture: nefiracetam 1 nM (aniracetam 0.1 nM) potentiated alpha4beta2-type nicotinic currents to 200–300% via Gs, bell-shaped dose-response; human alpha4beta2 expressed in HEK cells was inhibited.
- Potentiation of N-methyl-D-aspartate-induced currents by the nootropic drug nefiracetam in rat cortical neurons. ↗Rat cortical neurons in culture: NMDA currents potentiated from 1 nM, maximum 170% at 10 nM, bell-shaped, via the glycine binding site; AMPA and kainate currents not affected at 10 nM.
- Nefiracetam potentiates N-methyl-D-aspartate (NMDA) receptor function via protein kinase C activation and reduces magnesium block of NMDA receptor. ↗Rat cortical and hippocampal neurons in culture: NMDA potentiation blocked by a PKC inhibitor; PKCalpha activity raised with a peak at 10 nM; voltage-dependent Mg2+ block largely eliminated at 10 nM.
- Improvement by nefiracetam of beta-amyloid-(1-42)-induced learning and memory impairments in rats. ↗Rats with continuous i.c.v. amyloid-beta(1-42) infusion: 1–10 mg/kg p.o. 1 h before testing improved Y-maze alternation, water-maze reference and working memory and passive avoidance; 3 mg/kg raised hippocampal choline acetyltransferase activity.
- Nefiracetam ameliorates learning deficits in older rabbits and may act via the hippocampus. ↗Older rabbits (about 27 months), delay eyeblink classical conditioning: 10 mg/kg improved trials to criterion; no improvement after bilateral hippocampectomy.
- Nefiracetam prevents propofol-induced anterograde and retrograde amnesia in the rodent without compromising quality of anesthesia. ↗Rats, passive avoidance: nefiracetam 9 mg/kg i.p. 1 h before training prevented propofol-induced anterograde and retrograde amnesia and preserved learning-associated neuronal polysialylation, without changing onset or duration of anaesthesia.
- Nefiracetam attenuates post-ischemic nonconvulsive seizures in rats and protects neuronal cell death induced by veratridine and glutamate. ↗Rats, permanent middle cerebral artery occlusion: 30 mg/kg IV before the first nonconvulsive seizure reduced seizure frequency and duration (60 mg/kg needed after seizure onset); neuronal cultures protected against veratridine toxicity at 5–500 nM and glutamate toxicity at 250–500 nM.
- Fifty-two-week oral toxicity study of the new cognition-enhancing agent nefiracetam in dogs. ↗Beagle dogs, 0, 10, 30 and 90 mg/kg/day orally for 52 weeks: findings confined to 90 mg/kg/day (renal papilla, collecting ducts, medullary and cortical scarring; decreased spermatogenesis); 10 mg/kg/day the non-toxic effect level.
- Comprehensive evaluation of canine renal papillary necrosis induced by nefiracetam, a neurotransmission enhancer. ↗Rats, dogs and monkeys: renal papillary necrosis only in dogs (300 mg/kg/day for 11 weeks, first necrosis at week 8); metabolite M-18 concentrated in the canine papilla and inhibited prostaglandin E2 and I2 synthesis, which is constitutively low in dogs.
- Testicular toxicity induced in dogs by nefiracetam, a neutrotransmission enhancer. ↗Male beagle dogs, 180 or 300 mg/kg/day orally once, 1 or 4 weeks: testicular testosterone down 4 h after a single 300 mg/kg dose; seminiferous atrophy after 4 weeks (moderate at 180, severe at 300 mg/kg/day); impaired conversion of progesterone to testosterone in Leydig cells suggested.
- Male reproductive toxicity study of nefiracetam in rats. ↗Male Sprague-Dawley rats, 500 and 1500 mg/kg/day orally for 4 or 9 weeks: fertility index extremely low and testes lighter at 1500 mg/kg/day; spermatid retention at 500 mg/kg/day after 4 and 9 weeks; germ-cell degeneration and tubular atrophy at 1500 mg/kg/day.
- Oncogenicity studies of the cognition-enhancing agent nefiracetam in mice and rats. ↗B6C3F1 mice (30–270 mg/kg/day) and F344 rats (200, 600 and 1800 ppm) in diet for 104 weeks: no oncogenic effect; slight body-weight effects in high-dose males.
