Skip to main content
Erschienen in: Surgical Endoscopy 12/2023

29.08.2023 | 2023 SAGES Oral

Gastric development of pancreatic acinar cell metaplasia after Vonoprazan therapy in rats

verfasst von: Rodrigo C. L. Edelmuth, Maria Cristina Riascos, Hala Al Asadi, Jacques A. Greenberg, Ileana C. Miranda, Haythem Najah, Carl V. Crawford, Felice H. Schnoll-Sussman, Brendan M. Finnerty, Thomas J. Fahey, Rasa Zarnegar

Erschienen in: Surgical Endoscopy | Ausgabe 12/2023

Einloggen, um Zugang zu erhalten

Abstract

Background

Vonoprazan is a new acid-suppressing drug that received FDA approval in 2022. It reversibly inhibits gastric acid secretion by competing with the potassium ions on the luminal surface of the parietal cells (potassium-competitive acid blockers or P-CABs). Vonoprazan has been on the market for a short time and there are many clinical trials to support its clinical application. However, medical experience and comprehensive clinical data is still limited, especially on how and if, gastric histology is altered due to therapy.

Methods

A 12-week experiment trial with 30 Wistar rats was to assess the presence of gastrointestinal morphologic abnormalities upon administration of omeprazole and vonoprazan. At six weeks of age, rats were randomly assigned to one of 5 groups: (1) saline as negative control group, (2) oral omeprazole (40 mg/kg), as positive control group, (3) oral omeprazole (40 mg/kg) for 4 weeks, proceeded by 8 weeks off omeprazole, (4) oral vonoprazan (4 mg/kg), as positive control group, and (5) oral vonoprazan (4 mg/kg) for 4 weeks, proceeded by 8 weeks off vonoprazan.

Results

We identified non-inflammatory alterations characterized by parietal (oxyntic) cell loss and chief (zymogen) cell hyperplasia and replacement by pancreatic acinar cell metaplasia (PACM). No significant abnormalities were identified in any other tissues in the hepatobiliary and gastrointestinal tracts.

Conclusion

PACM has been reported in gastric mucosa, at the esophagogastric junction, at the distal esophagus, and in Barrett esophagus. However, the pathogenesis of this entity is still unclear. Whereas some authors have suggested that PACM is an acquired process others have raised the possibility of PACM being congenital in nature. Our results suggest that the duration of vonoprazan administration at a dose of 4 mg/kg plays an important role in the development of PACM.
Literatur
1.
Zurück zum Zitat Dent J et al (2012) Systematic review: patterns of reflux-induced symptoms and esophageal endoscopic findings in large-scale surveys. Clin Gastroenterol Hepatol 10(8):863-873.e3CrossRefPubMed Dent J et al (2012) Systematic review: patterns of reflux-induced symptoms and esophageal endoscopic findings in large-scale surveys. Clin Gastroenterol Hepatol 10(8):863-873.e3CrossRefPubMed
2.
Zurück zum Zitat Peery AF et al (2019) Burden and cost of gastrointestinal, liver, and pancreatic diseases in the United States: update 2018. Gastroenterology 156(1):254-272.e11CrossRefPubMed Peery AF et al (2019) Burden and cost of gastrointestinal, liver, and pancreatic diseases in the United States: update 2018. Gastroenterology 156(1):254-272.e11CrossRefPubMed
3.
Zurück zum Zitat Mittal R, Vaezi MF (2020) Esophageal motility disorders and gastroesophageal reflux disease. N Engl J Med 383(20):1961–1972CrossRefPubMed Mittal R, Vaezi MF (2020) Esophageal motility disorders and gastroesophageal reflux disease. N Engl J Med 383(20):1961–1972CrossRefPubMed
4.
Zurück zum Zitat Vakil N (2012) Prescribing proton pump inhibitors: is it time to pause and rethink? Drugs 72(4):437–445CrossRefPubMed Vakil N (2012) Prescribing proton pump inhibitors: is it time to pause and rethink? Drugs 72(4):437–445CrossRefPubMed
5.
Zurück zum Zitat Heidelbaugh JJ et al (2012) Overutilization of proton-pump inhibitors: what the clinician needs to know. Ther Adv Gastroenterol 5(4):219–232CrossRef Heidelbaugh JJ et al (2012) Overutilization of proton-pump inhibitors: what the clinician needs to know. Ther Adv Gastroenterol 5(4):219–232CrossRef
6.
Zurück zum Zitat Savarino V et al (2017) The appropriate use of proton pump inhibitors (PPIs): need for a reappraisal. Eur J Intern Med 37:19–24CrossRefPubMed Savarino V et al (2017) The appropriate use of proton pump inhibitors (PPIs): need for a reappraisal. Eur J Intern Med 37:19–24CrossRefPubMed
8.
Zurück zum Zitat Schoenfeld AJ, Grady D (2016) Adverse effects associated with proton pump inhibitors. JAMA Intern Med 176(2):172–174CrossRefPubMed Schoenfeld AJ, Grady D (2016) Adverse effects associated with proton pump inhibitors. JAMA Intern Med 176(2):172–174CrossRefPubMed
9.
Zurück zum Zitat Jenkins H et al (2015) Randomised clinical trial: safety, tolerability, pharmacokinetics and pharmacodynamics of repeated doses of TAK-438 (vonoprazan), a novel potassium-competitive acid blocker, in healthy male subjects. Aliment Pharmacol Ther 41(7):636–648CrossRefPubMedCentralPubMed Jenkins H et al (2015) Randomised clinical trial: safety, tolerability, pharmacokinetics and pharmacodynamics of repeated doses of TAK-438 (vonoprazan), a novel potassium-competitive acid blocker, in healthy male subjects. Aliment Pharmacol Ther 41(7):636–648CrossRefPubMedCentralPubMed
10.
Zurück zum Zitat Echizen H (2016) The first-in-class potassium-competitive acid blocker, vonoprazan fumarate: pharmacokinetic and pharmacodynamic considerations. Clin Pharmacokinet 55(4):409–418CrossRefPubMed Echizen H (2016) The first-in-class potassium-competitive acid blocker, vonoprazan fumarate: pharmacokinetic and pharmacodynamic considerations. Clin Pharmacokinet 55(4):409–418CrossRefPubMed
11.
Zurück zum Zitat Chen F et al (2020) In Vitro and in vivo rat model assessments of the effects of vonoprazan on the pharmacokinetics of venlafaxine. Drug Des Dev Ther 14:4815–4824CrossRef Chen F et al (2020) In Vitro and in vivo rat model assessments of the effects of vonoprazan on the pharmacokinetics of venlafaxine. Drug Des Dev Ther 14:4815–4824CrossRef
13.
Zurück zum Zitat Kong WM et al (2020) Physiologically based pharmacokinetic-pharmacodynamic modeling for prediction of vonoprazan pharmacokinetics and its inhibition on gastric acid secretion following intravenous/oral administration to rats, dogs and humans. Acta Pharmacol Sin 41(6):852–865CrossRefPubMedCentralPubMed Kong WM et al (2020) Physiologically based pharmacokinetic-pharmacodynamic modeling for prediction of vonoprazan pharmacokinetics and its inhibition on gastric acid secretion following intravenous/oral administration to rats, dogs and humans. Acta Pharmacol Sin 41(6):852–865CrossRefPubMedCentralPubMed
14.
Zurück zum Zitat Hori Y et al (2011) A study comparing the antisecretory effect of TAK-438, a novel potassium-competitive acid blocker, with lansoprazole in animals. J Pharmacol Exp Ther 337(3):797–804CrossRefPubMed Hori Y et al (2011) A study comparing the antisecretory effect of TAK-438, a novel potassium-competitive acid blocker, with lansoprazole in animals. J Pharmacol Exp Ther 337(3):797–804CrossRefPubMed
15.
Zurück zum Zitat Qiao Y et al (2017) Study on pharmacokinetics and bioequivalence of Vonoprazan pyroglutamate in rats by liquid chromatography with tandem mass spectrometry. J Chromatogr B 1059:56–65CrossRef Qiao Y et al (2017) Study on pharmacokinetics and bioequivalence of Vonoprazan pyroglutamate in rats by liquid chromatography with tandem mass spectrometry. J Chromatogr B 1059:56–65CrossRef
16.
Zurück zum Zitat Sakurai Y et al (2015) Safety, tolerability, pharmacokinetics, and pharmacodynamics of single rising TAK-438 (Vonoprazan) doses in healthy male Japanese/non-Japanese subjects. Clin Transl Gastroenterol 6(6):e94CrossRefPubMedCentralPubMed Sakurai Y et al (2015) Safety, tolerability, pharmacokinetics, and pharmacodynamics of single rising TAK-438 (Vonoprazan) doses in healthy male Japanese/non-Japanese subjects. Clin Transl Gastroenterol 6(6):e94CrossRefPubMedCentralPubMed
17.
Zurück zum Zitat Suzuki T et al (2018) Comparison of effect of an increased dosage of vonoprazan versus vonoprazan plus lafutidine on gastric acid inhibition and serum gastrin. Eur J Clin Pharmacol 74(1):45–52CrossRefPubMed Suzuki T et al (2018) Comparison of effect of an increased dosage of vonoprazan versus vonoprazan plus lafutidine on gastric acid inhibition and serum gastrin. Eur J Clin Pharmacol 74(1):45–52CrossRefPubMed
18.
Zurück zum Zitat Sakurai Y et al (2016) Pharmacokinetics and safety of triple therapy with vonoprazan, amoxicillin, and clarithromycin or metronidazole: a phase 1, open-label, randomized, crossover study. Adv Ther 33(9):1519–1535CrossRefPubMed Sakurai Y et al (2016) Pharmacokinetics and safety of triple therapy with vonoprazan, amoxicillin, and clarithromycin or metronidazole: a phase 1, open-label, randomized, crossover study. Adv Ther 33(9):1519–1535CrossRefPubMed
19.
Zurück zum Zitat Sakurai Y et al (2015) Acid-inhibitory effects of vonoprazan 20 mg compared with esomeprazole 20 mg or rabeprazole 10 mg in healthy adult male subjects–a randomised open-label cross-over study. Aliment Pharmacol Ther 42(6):719–730CrossRefPubMed Sakurai Y et al (2015) Acid-inhibitory effects of vonoprazan 20 mg compared with esomeprazole 20 mg or rabeprazole 10 mg in healthy adult male subjects–a randomised open-label cross-over study. Aliment Pharmacol Ther 42(6):719–730CrossRefPubMed
20.
Zurück zum Zitat Jenkins H, Jenkins R, Patat A (2017) Effect of multiple oral doses of the potent CYP3A4 inhibitor clarithromycin on the pharmacokinetics of a single oral dose of vonoprazan: a phase I, open-label, sequential design study. Clin Drug Investig 37(3):311–316CrossRefPubMed Jenkins H, Jenkins R, Patat A (2017) Effect of multiple oral doses of the potent CYP3A4 inhibitor clarithromycin on the pharmacokinetics of a single oral dose of vonoprazan: a phase I, open-label, sequential design study. Clin Drug Investig 37(3):311–316CrossRefPubMed
21.
Zurück zum Zitat Suckow M et al (2019) The laboratory rat. Elsevier, Amsterdam Suckow M et al (2019) The laboratory rat. Elsevier, Amsterdam
22.
Zurück zum Zitat Schneider NI et al (2013) Pancreatic acinar cells: a normal finding at the gastroesophageal junction? Data from a prospective Central European multicenter study. Virchows Arch 463(5):643–650CrossRefPubMed Schneider NI et al (2013) Pancreatic acinar cells: a normal finding at the gastroesophageal junction? Data from a prospective Central European multicenter study. Virchows Arch 463(5):643–650CrossRefPubMed
23.
Zurück zum Zitat Wang HH et al (1996) Prevalence and significance of pancreatic acinar metaplasia at the gastroesophageal junction. Am J Surg Pathol 20(12):1507–1510CrossRefPubMed Wang HH et al (1996) Prevalence and significance of pancreatic acinar metaplasia at the gastroesophageal junction. Am J Surg Pathol 20(12):1507–1510CrossRefPubMed
24.
Zurück zum Zitat Al Salihi S et al (2019) Pancreatic acinar metaplasia in distal esophageal biopsies is associated with chronic nonsteroidal anti-inflammatory drug use. Arch Pathol Lab Med 143(4):510–512CrossRefPubMed Al Salihi S et al (2019) Pancreatic acinar metaplasia in distal esophageal biopsies is associated with chronic nonsteroidal anti-inflammatory drug use. Arch Pathol Lab Med 143(4):510–512CrossRefPubMed
25.
Zurück zum Zitat Glickman JN et al (2002) Morphology of the cardia and significance of carditis in pediatric patients. Am J Surg Pathol 26(8):1032–1039CrossRefPubMed Glickman JN et al (2002) Morphology of the cardia and significance of carditis in pediatric patients. Am J Surg Pathol 26(8):1032–1039CrossRefPubMed
26.
Zurück zum Zitat Krishnamurthy S, Dayal Y (1995) Pancreatic metaplasia in Barrett’s esophagus. An immunohistochemical study. Am J Surg Pathol 19(10):1172–1180CrossRefPubMed Krishnamurthy S, Dayal Y (1995) Pancreatic metaplasia in Barrett’s esophagus. An immunohistochemical study. Am J Surg Pathol 19(10):1172–1180CrossRefPubMed
28.
Zurück zum Zitat Chlumská A et al (2005) Autoimmune gastritis. A clinicopathologic study of 25 cases. Cesk Patol 41(4):137–42PubMed Chlumská A et al (2005) Autoimmune gastritis. A clinicopathologic study of 25 cases. Cesk Patol 41(4):137–42PubMed
29.
Zurück zum Zitat Jhala NC et al (2003) Pancreatic acinar cell metaplasia in autoimmune gastritis. Arch Pathol Lab Med 127(7):854–857CrossRefPubMed Jhala NC et al (2003) Pancreatic acinar cell metaplasia in autoimmune gastritis. Arch Pathol Lab Med 127(7):854–857CrossRefPubMed
30.
Zurück zum Zitat Johansson J et al (2005) Prevalence of precancerous and other metaplasia in the distal oesophagus and gastro-oesophageal junction. Scand J Gastroenterol 40(8):893–902CrossRefPubMed Johansson J et al (2005) Prevalence of precancerous and other metaplasia in the distal oesophagus and gastro-oesophageal junction. Scand J Gastroenterol 40(8):893–902CrossRefPubMed
31.
Zurück zum Zitat Hagiwara T et al (2007) Development of pancreatic acinar cell metaplasia after successful administration of omeprazole for 6 months in rats. Dig Dis Sci 52(5):1219–1224CrossRefPubMed Hagiwara T et al (2007) Development of pancreatic acinar cell metaplasia after successful administration of omeprazole for 6 months in rats. Dig Dis Sci 52(5):1219–1224CrossRefPubMed
32.
Zurück zum Zitat Matsukawa J et al (2016) Radiographic localization study of a novel potassium-competitive acid blocker, vonoprazan, in the rat gastric mucosa. Dig Dis Sci 61(7):1888–1894CrossRefPubMed Matsukawa J et al (2016) Radiographic localization study of a novel potassium-competitive acid blocker, vonoprazan, in the rat gastric mucosa. Dig Dis Sci 61(7):1888–1894CrossRefPubMed
33.
Zurück zum Zitat Kubo K et al (2020) Vonoprazan-associated gastric mucosal redness: a report of four cases. Intern Med 59(4):507–511CrossRefPubMed Kubo K et al (2020) Vonoprazan-associated gastric mucosal redness: a report of four cases. Intern Med 59(4):507–511CrossRefPubMed
34.
35.
Zurück zum Zitat Leushacke M et al (2017) Lgr5-expressing chief cells drive epithelial regeneration and cancer in the oxyntic stomach. Nat Cell Biol 19(7):774–786CrossRefPubMed Leushacke M et al (2017) Lgr5-expressing chief cells drive epithelial regeneration and cancer in the oxyntic stomach. Nat Cell Biol 19(7):774–786CrossRefPubMed
36.
Zurück zum Zitat Burclaff J et al (2020) Proliferation and differentiation of gastric mucous neck and chief cells during homeostasis and injury-induced metaplasia. Gastroenterology 158(3):598-609.e5CrossRefPubMed Burclaff J et al (2020) Proliferation and differentiation of gastric mucous neck and chief cells during homeostasis and injury-induced metaplasia. Gastroenterology 158(3):598-609.e5CrossRefPubMed
37.
Zurück zum Zitat Huh WJ et al (2012) Tamoxifen induces rapid, reversible atrophy, and metaplasia in mouse stomach. Gastroenterology 142(1):21-24.e7CrossRefPubMed Huh WJ et al (2012) Tamoxifen induces rapid, reversible atrophy, and metaplasia in mouse stomach. Gastroenterology 142(1):21-24.e7CrossRefPubMed
38.
Metadaten
Titel
Gastric development of pancreatic acinar cell metaplasia after Vonoprazan therapy in rats
verfasst von
Rodrigo C. L. Edelmuth
Maria Cristina Riascos
Hala Al Asadi
Jacques A. Greenberg
Ileana C. Miranda
Haythem Najah
Carl V. Crawford
Felice H. Schnoll-Sussman
Brendan M. Finnerty
Thomas J. Fahey
Rasa Zarnegar
Publikationsdatum
29.08.2023
Verlag
Springer US
Erschienen in
Surgical Endoscopy / Ausgabe 12/2023
Print ISSN: 0930-2794
Elektronische ISSN: 1432-2218
DOI
https://doi.org/10.1007/s00464-023-10371-9

Weitere Artikel der Ausgabe 12/2023

Surgical Endoscopy 12/2023 Zur Ausgabe

Deutlich weniger Infektionen: Wundprotektoren schützen!

08.05.2024 Postoperative Wundinfektion Nachrichten

Der Einsatz von Wundprotektoren bei offenen Eingriffen am unteren Gastrointestinaltrakt schützt vor Infektionen im Op.-Gebiet – und dient darüber hinaus der besseren Sicht. Das bestätigt mit großer Robustheit eine randomisierte Studie im Fachblatt JAMA Surgery.

Chirurginnen und Chirurgen sind stark suizidgefährdet

07.05.2024 Suizid Nachrichten

Der belastende Arbeitsalltag wirkt sich negativ auf die psychische Gesundheit der Angehörigen ärztlicher Berufsgruppen aus. Chirurginnen und Chirurgen bilden da keine Ausnahme, im Gegenteil.

Ein Drittel der jungen Ärztinnen und Ärzte erwägt abzuwandern

07.05.2024 Medizinstudium Nachrichten

Extreme Arbeitsverdichtung und kaum Supervision: Dr. Andrea Martini, Sprecherin des Bündnisses Junge Ärztinnen und Ärzte (BJÄ) über den Frust des ärztlichen Nachwuchses und die Vorteile des Rucksack-Modells.

Echinokokkose medikamentös behandeln oder operieren?

06.05.2024 DCK 2024 Kongressbericht

Die Therapie von Echinokokkosen sollte immer in spezialisierten Zentren erfolgen. Eine symptomlose Echinokokkose kann – egal ob von Hunde- oder Fuchsbandwurm ausgelöst – konservativ erfolgen. Wenn eine Op. nötig ist, kann es sinnvoll sein, vorher Zysten zu leeren und zu desinfizieren. 

Update Chirurgie

Bestellen Sie unseren Fach-Newsletter und bleiben Sie gut informiert.

S3-Leitlinie „Diagnostik und Therapie des Karpaltunnelsyndroms“

Karpaltunnelsyndrom BDC Leitlinien Webinare
CME: 2 Punkte

Das Karpaltunnelsyndrom ist die häufigste Kompressionsneuropathie peripherer Nerven. Obwohl die Anamnese mit dem nächtlichen Einschlafen der Hand (Brachialgia parästhetica nocturna) sehr typisch ist, ist eine klinisch-neurologische Untersuchung und Elektroneurografie in manchen Fällen auch eine Neurosonografie erforderlich. Im Anfangsstadium sind konservative Maßnahmen (Handgelenksschiene, Ergotherapie) empfehlenswert. Bei nicht Ansprechen der konservativen Therapie oder Auftreten von neurologischen Ausfällen ist eine Dekompression des N. medianus am Karpaltunnel indiziert.

Prof. Dr. med. Gregor Antoniadis
Berufsverband der Deutschen Chirurgie e.V.

S2e-Leitlinie „Distale Radiusfraktur“

Radiusfraktur BDC Leitlinien Webinare
CME: 2 Punkte

Das Webinar beschäftigt sich mit Fragen und Antworten zu Diagnostik und Klassifikation sowie Möglichkeiten des Ausschlusses von Zusatzverletzungen. Die Referenten erläutern, welche Frakturen konservativ behandelt werden können und wie. Das Webinar beantwortet die Frage nach aktuellen operativen Therapiekonzepten: Welcher Zugang, welches Osteosynthesematerial? Auf was muss bei der Nachbehandlung der distalen Radiusfraktur geachtet werden?

PD Dr. med. Oliver Pieske
Dr. med. Benjamin Meyknecht
Berufsverband der Deutschen Chirurgie e.V.

S1-Leitlinie „Empfehlungen zur Therapie der akuten Appendizitis bei Erwachsenen“

Appendizitis BDC Leitlinien Webinare
CME: 2 Punkte

Inhalte des Webinars zur S1-Leitlinie „Empfehlungen zur Therapie der akuten Appendizitis bei Erwachsenen“ sind die Darstellung des Projektes und des Erstellungswegs zur S1-Leitlinie, die Erläuterung der klinischen Relevanz der Klassifikation EAES 2015, die wissenschaftliche Begründung der wichtigsten Empfehlungen und die Darstellung stadiengerechter Therapieoptionen.

Dr. med. Mihailo Andric
Berufsverband der Deutschen Chirurgie e.V.