background image

NSAID                                          Pharmacology                             

Dr. Jawad Al-Musawi

 

Nonsteroidal Anti-Inflammatory Drugs(NSAIDs) 

INTRODUCTION 

The NSAIDs are a group of chemically dissimilar agents that differ in their antipyretic, 
analgesic, and anti-inflammatory activities. They act primarily by inhibiting the 
cyclooxygenase enzymes that catalyze the first step in prostanoid biosynthesis. This leads 
to decreased prostaglandin synthesis with both beneficial and unwanted effects.  

Detection of serious cardiovascular events associated with COX-2 inhibitors have led to 
withdrawal of rofecoxib and valdecoxib from the market (although celecoxib is still 
available for use in patients with RA). Additionally, the U.S. Food and Drug Association 
(FDA) has required that the labeling of the traditional NSAIDs and elecoxibc be updated to 
include the following:  

1)  a warning of the potential risks of serious cardiovascular thrombotic events, myocardial 

infarction, and stroke, which can be fatal; additionally, a warning that the risk may 
increase with duration of use and that patients with cardiovascular disease or risk 
factors may be at greater risk. 

2)  a warning that use is contraindicated for the treatment of perioperative pain in the 

setting of coronary artery bypass graft surgery.  

3)  a notice that there is increased risk of serious gastrointestinal (GI) adverse events, 

including bleeding, ulceration, and perforation of the stomach or intestines, which can 
be fatal.  

CLASSIFICATION  OF  NSAID

1-Acetaminophen 

Acetaminophen [a-SEAT-a-MIN-oh-fen] inhibits prostaglandin synthesis in the CNS. This 
explains its antipyretic and analgesic properties. Acetaminophen has less effect on 
cyclooxygenase in peripheral tissues, which accounts for its weak anti-inflammatory 
activity. Acetaminophen does not affect platelet function or increase blood clotting time. 

aspirin, these drugs may have the potential to increase myocardial infarctions and strokes. 

A.  Therapeutic uses 

Acetaminophen is a suitable substitute for the analgesic and antipyretic effects of 
aspirin for those patients with gastric complaints, those in whom prolongation of 
bleeding time would be a disadvantage, or those who do not require the anti-
inflammatory action of aspirinAcetaminophen is the analgesic/antipyretic of choice for 
children with viral infections or chickenpox (recall that aspirin increases the risk of 


background image

Reye's syndrome). Acetaminophen does not antagonize the uricosuric agents 
probenecid or sulfinpyrazone and, therefore, may be used in patients with gout who are 
taking these drugs. 

     B. Pharmacokinetics 
Acetaminophen is rapidly absorbed from the GI tract. A significant first-pass metabolism 
occurs in the luminal cells of the intestine and in the hepatocytes. Under normal 
circumstances, acetaminophen is conjugated in the liver to form inactive glucuronidated or 
sulfated metabolites. A portion of acetaminophen is hydroxylated to form N-
acetylbenzoiminoquinone a highly reactive and potentially dangerous metabolite that 
reacts with sulfhydryl groups. At normal doses of acetaminophen, the N-
acetylbenzoiminoquinone reacts with the sulfhydryl group of glutathione, forming a 
nontoxic substance . Acetaminophen and its metabolites are excreted in the urine. 

C. Adverse effects 
With normal therapeutic doses, acetaminophen is virtually free of any significant adverse 
effects. Skin rash and minor allergic reactions occur infrequently. There may be minor 
alterations in the leukocyte count, but these are generally transient. Renal tubular necrosis 
and hypoglycemic coma are rare complications of prolonged, large-dose therapy. With large 
doses of acetaminophen, the available glutathione in the liver becomes depleted, and N-
acetylbenzoiminoquinone reacts with the sulfhydryl groups of hepatic proteins, forming 
covalent bonds . 
Hepatic necrosis, a very serious and potentially life-threatening condition, can result. Renal 
tubular necrosis may also occur. [Note: Administration of N-acetylcysteine, which contains 
sulfhydryl groups to which the toxic metabolite can bind, can be lifesaving if administered 
within 10 hours of the overdose.] This agent should be avoided in patients with severe hepatic 
impairment. Periodic monitoring of liver enzymes tests is recommended for those on high-
dose acetaminophen

2. Aspirin and other salicylic acid derivatives 

Aspirin [AS-pir-in] is the prototype of traditional NSAIDs and was officially approved by the 
FDA in 1939. It is the most commonly used and is the drug to which all other anti-
inflammatory agents are compared. 

Mechanism of action: Aspirin is a weak organic acid that is unique among the NSAIDs in that it 
irreversibly acetylates (and, thus, inactivates) cyclooxygenase . The other NSAIDs, including 
salicylate, are all reversible inhibitors of cyclooxygenase. Aspirin is rapidly deacetylated by 
esterases in the body producing salicylate, which has anti-inflammatory, antipyretic, and 
analgesic effects. The antipyretic and anti-inflammatory effects of salicylate are due primarily 
to the blockade of prostaglandin synthesis at the thermoregulatory centers in the 


background image

hypothalamus and at peripheral target sites. Furthermore, by decreasing prostaglandin 
synthesis, salicylate also prevents the sensitization of pain receptors to both mechanical and 
chemical stimuli. Aspirin may also depress pain stimuli at subcortical sites (that is, the 
thalamus and hypothalamus). 

Actions of Aspirin: The NSAIDs, including aspirin, have three major therapeutic actions 
namely, they reduce inflammation (anti-inflammation), pain (analgesia), and fever . Not all 
NSAIDs are equally potent in each of these actions. 

•  Anti-inflammatory actions :Because aspirin inhibits cyclooxygenase activity, it 

diminishes the formation of prostaglandins and, thus, modulates those aspects of 
inflammation in which prostaglandins act as mediators. Aspirin inhibits inflammation in 
arthritis, but it neither arrests the progress of the disease nor induces remission.  

Analgesic action: Prostaglandin E2 (PGE2) is thought to sensitize nerve endings to the action 
of bradykinin, histamine, and other chemical mediators released locally by the inflammatory 
process. Thus, by decreasing PGE2 synthesis, aspirin and other NSAIDs repress the sensation 
of pain. 

The salicylates lower body temperature in patients with fever by impeding PGE2 synthesis and 
release. Aspirin resets the thermostat toward normal, and it rapidly lowers the body 
temperature of febrile patients by increasing heat dissipation as a result of peripheral 
vasodilation and sweating. Aspirin has no effect on normal body temperature. 

Respiratory actions: At therapeutic doses, aspirin increases alveolar ventilation. [Note: 
Salicylates uncouple oxidative phosphorylation, which leads to elevated CO2 and increased 
respiration.] Higher doses work directly on the respiratory center in the medulla, resulting in 
hyperventilation and respiratory alkalosis 

Gastrointestinal effects: Normally, prostacyclin (PGI2) inhibits gastric acid secretion, whereas 
PGE2 and PGF2α stimulate synthesis of protective mucus in both the stomach and small 
intestine. In the presence of aspirin, these prostanoids are not formed, resulting in increased 
gastric acid secretion and diminished mucus protection. This may cause epigastric distress, 
ulceration, hemorrhage, and iron-deficiency anemia. Aspirin doses of 1 to 4.5 g/day can 
produce loss of 2 to 8 mL of blood in the feces per day. 

Effect on plateletsTXA2 enhances platelet aggregation, whereas PGI2 decreases it. Low doses 
81 mg daily) of aspirin can irreversibly inhibit thromboxane production in platelets via 
acetylation of cyclooxygenase. Because platelets lack nuclei, they cannot synthesize new 
enzyme, and the lack of thromboxane persists for the lifetime of the platelet (7 days). As a 
result of the decrease in TXA2, platelet aggregation (the first step in thrombus formation) is 
reduced, producing an anticoagulant effect with a prolonged bleeding time. Finally, aspirin 


background image

also inhibits cyclooxygenase in endothelial cells, resulting in reduced PGI2 formation; 
however, endothelial cells possess nuclei able to re-synthesize new cyclooxygenase. 
Therefore, PGI2 is available for antiplatelet action 

Therapeutic uses: 
Anti-inflammatory, antipyretic, and analgesic uses: The salicylic acid derivatives are used in 
the treatment of gout, rheumatic fever, osteoarthritis, and RA. Commonly treated conditions 
requiring analgesia include headache, arthralgia, and myalgia. 

 
External applications: Salicylic acid is used topically to treat corns, calluses, and warts. Methyl 
salicylate 
 is used externally as a cutaneous counterirritant in liniments. 

 
Cardiovascular applications: Aspirin is used to inhibit platelet aggregation. Low doses are used  
prophylactically to 1) reduce the risk of recurring transient ischemic attacks (TIAs) and stroke 
or death in those who have had single or multiple episodes of TIA or stroke; 2) reduce the risk 
of death in those having an acute myocardial infarction; 3) reduce the risk of recurrent 
nonfatal myocardial infarction and/or death in patients with previous myocardial infarction or 
unstable angina pectoris; 4) reduce the risk of myocardial infarction and sudden death in 
patients with chronic stable angina pectoris; 5) reduce the cardiovascular risk in patients 
undergoing certain revascularization procedures. 

  
Dosage of AspirinThe salicylates exhibit analgesic activity at low doses; only at higher doses 
do these drugs show anti-inflammatory activity . For example, two 325-mg aspirin tablets 
administered four times daily produce analgesia, whereas 12 to 20 tablets per day produce 
both analgesic and anti-inflammatory activity. For long-term myocardial infarction 
prophylaxis, the dose is 81 to 162 mg/day. 
 For those with RA or osteoarthritis, the initial dose is 3 grams/day; for stroke prophylaxis, the 
dose is 50 to 325 mg/day; in a patient having an acute mycardial infarction, the dose is 162 to 
325 mg of non-enteric coated aspirin chewed and swallowed immediately. 

Adverse effects: 

Gastrointestinal: The most common GI effects of the salicylates are epigastric distress, 
nausea, and vomiting. Microscopic GI bleeding is almost universal in patients treated with 
salicylates. [Note: Aspirin is an acid. At stomach pH, aspirin is uncharged; consequently, it 
readily crosses into mucosal cells, where it ionizes (becomes negatively charged) and becomes 
trapped, thus potentially causing direct damage to the cells. Aspirin should be taken with food 
and large volumes of fluids to diminish dyspepsia. Additionally, misoprostol or a PPI may be 
taken concurrently.] 
Dose-dependent effects of salicylate. 
Blood: The irreversible acetylation of platelet cyclooxygenase reduces the level of platelet 
TXA2, resulting in inhibition of platelet aggregation and a prolonged bleeding time. For this 


background image

reason, aspirin should not be taken for at least 1 week prior to surgery. When salicylates are 
administered, anticoagulants may have to be given in reduced dosage, and careful monitoring 
and counseling of patients are necessary. 

 
Respiration: In toxic doses, salicylates cause respiratory depression and a combination of 
uncompensated respiratory and metabolic acidosis. 

 
Metabolic processes: Large doses of salicylates uncouple oxidative phosphorylation. The 
energy normally used for the production of adenosine triphosphate is dissipated as heat, 
which explains the hyperthermia caused by salicylates when taken in toxic quantities. 

 
Hypersensitivity: Approximately 15 percent of patients taking aspirin experience 
hypersensitivity reactions. Symptoms of true allergy include urticaria, bronchoconstriction, or 
angioedema. Fatal anaphylactic shock is rare. 
Reye's syndrome: Aspirin and other salicylates given during viral infections has been 
associated with an increased incidence of Reye's syndrome, which is an often fatal, 
fulminating hepatitis with cerebral edema. This is especially encountered in children, who 
therefore should be given acetaminophen instead of aspirin when such medication is required 
to reduce fever. Ibuprofen is also appropriate. 

Other NSAIDs  
3-Propionic acid derivatives 
Ibuprofen,  ketoprofin,  oxaprozin, 
4-Acetic acid derivatives 
indomethacin,  sulindac ,  etodolac 
5-Oxicam derivatives 
Piroxicam 
and meloxicam 
6-Fenamates
 
Mefenamic  
7-Heteroaryl acetic acids 
Diclofenac, Tolmetin  
8-Nabumetone
 
Nabumetone 
8-Celecoxib
 
Celecoxib 

 




رفعت المحاضرة من قبل: Mubark Wilkins
المشاهدات: لقد قام 4 أعضاء و 80 زائراً بقراءة هذه المحاضرة








تسجيل دخول

أو
عبر الحساب الاعتيادي
الرجاء كتابة البريد الالكتروني بشكل صحيح
الرجاء كتابة كلمة المرور
لست عضواً في موقع محاضراتي؟
اضغط هنا للتسجيل