Waarom reageren dieren zo verschillend op geneesmiddelen?

Waardoor is een geneesmiddel bij de ene diersoort veilig en effectief, maar bij de andere supergiftig? Een koe is anders dan een schoothondje, vogel of schildpad, zegt veterinair farmacoloog Ronette Gehring. ‘Diersoorten reageren volstrekt anders op medicijnen. Wij willen weten hoe dat komt.’

Portret van hoogleraar Ronette Gehring
Ronette Gehring, hoogleraar Veterinaire farmacologie.

Hoe komt het dat dezelfde geneesmiddelen bij verschillende diersoorten zo anders werken?

‘Dat heeft verschillende redenen. Een geneesmiddel is een chemische stof die van buiten in het lichaam komt via een injectie of een pil. Om effect te hebben, moet deze chemische stof door het lichaam bewegen om bij de plaats van actie te komen. Als je bijvoorbeeld een aspirientje tegen hoofdpijn inneemt, moet dat bij de hersenen terechtkomen. Zo’n geneesmiddel blijft daar niet voor altijd, het wordt door het lichaam opgenomen en daarna weer uitgescheiden. Maar dieren hebben verschillende maagdarmkanalen, hun lichaamsbouw en lichaamssamenstelling verschilt en hun vermogen om lichaamsvreemde stoffen op te nemen en uit te scheiden is anders. Vergelijk een zeer fit paard met een klein dik hondje. Er zijn grote verschillen tussen diersoorten en hoe zij omgaan met externe stoffen.’

Is dat ook de reden dat je paracetamol niet aan je hond mag geven?

‘Honden kunnen daar goed tegen als je de juiste dosering geeft, maar voor katten is paracetamol erg giftig. Dat komt doordat paracetamol tijdens de stofwisseling rode bloedcellen beschadigt bij katachtigen. Maar het is ook heel giftig bij de mens als de dosis te hoog is, dat kan ernstige leverschade veroorzaken.’

Illustratie van hoeveelheid medicatie voor hond en kat van hetzelfde gewicht

Zijn er dan specifieke geneesmiddelen voor bepaalde diersoorten, bijvoorbeeld enkel voor katten, koeien of olifanten?

‘Er is veel overlap in de geneesmiddelen die we bij dieren en ook bij de mens gebruiken. Zo gebruiken we bij alle diersoorten antibiotica, middelen tegen parasieten, pijnstillers en onstekingsremmers. Maar er zijn ook aandoeningen die bij specifieke diersoorten voorkomen, zoals maagzweren bij honden en paarden, of astma bij paarden en katten. Daarvoor gebruiken we vergelijkbare geneesmiddelen als bij mensen, maar wel vaak in een andere vorm of dosering.’

Is het niet lastig in te schatten hoe een dier zal reageren op een geneesmiddel?

‘Sommige dingen zijn voorspelbaar en gebaseerd op lichaamsgewicht en samenstelling van het dier. Zo is het goed te voorspellen dat veel geneesmiddelen bij orale toediening aan een rund langzaam en slecht worden opgenomen, omdat runderen zoveel (voor)magen hebben. Maar voor andere stoffen is dat moeilijker in te schatten. Het kan bijvoorbeeld afhangen van bepaalde enzymen die diersoorten hebben om een stof af te breken.’

Verschillen enzymen dan ook per zoogdier?

‘Per zoogdier, maar we hebben bij Diergeneeskunde niet alleen zoogdieren als patiënten, maar ook vogels, reptielen en zelfs insecten. Het is heel breed en heeft ook te maken met de omgeving waarin diersoorten zijn geëvolueerd. Aan welke stoffen zijn zij gewend en blootgesteld? Toch zijn er een paar algemene principes: hoe kleiner het dier, hoe sneller zijn stofwisseling, bijvoorbeeld. En herbivoren, die vooral plantaardig eten, kunnen beter tegen externe chemische stoffen. Maar dit zijn algemene patronen en de biologie kent altijd uitzonderingen. Dan word je verrast.’

Illustratie van medicatie voor paard en ezel

Deze variatie willen jullie nu in kaart brengen met wiskundige modellen. Hoe werkt dat?

‘Met wiskundige modellen willen we de beschikbare kennis over hoe het lichaam op stoffen reageert in kaart brengen. Deze modellen kunnen een systeem preciezer beschrijven dan woorden. Bovendien kun je voorspellingen doen en hypotheses toetsen. Dat werkt beter dan zomaar stofjes uitproberen bij verschillende diersoorten. Het mooie van de COVID-periode is dat mensen het nut van modellen nu veel meer op hun netvlies hebben. Met zo’n farmacologisch model kunnen we kennis uit de literatuur, databases en in vitro-modellen bundelen en alleen gerichte dierexperimentele studies doen om de gaten in onze kennis op te vullen. Zo dragen we bij aan aan het verminderen, verfijnen en vervangen van proefdiergebruik in biomedisch onderzoek.’

Wat is het uiteindelijke doel?

‘Aan de ene kant zijn dierenartsen als clinici altijd bezig met praktische vragen. Kan ik dit middel, dat niet is geregistreerd voor katten, veilig gebruiken bij een kat? En zo ja, hoe dan en in welke dosis? Daarnaast hebben we ook meer algemene vragen: hoe komt het dat verschillende diersoorten anders reageren op geneesmiddelen? En wat is de relatie met hun omgeving? Als we dit beter in kaart kunnen brengen en de algemene principes beter kennen, kunnen we betere voorspellingen doen.’

Levert dit ook betere geneeskunde op voor dieren?

‘Zeker! Wij zijn niet voor niets dierenartsen, we willen de diergeneesmiddelen die we hebben veiliger en effectiever inzetten. Bijvoorbeeld antibiotica goed gebruiken en nieuwe alternatieven ontdekken. Dat is ons directe, dagelijkse doel voor de patiënt. Maar we willen ook beter in kaart brengen hoe de fysiologie werkt om beter te begrijpen hoe verschillende diersoorten reageren op een bepaalde stof. Kennis over de mens kunnen we gebruiken om dieren beter te behandelen, maar we kunnen kennis over dieren ook gebruiken om mensen beter te behandelen. Dan wordt het één geheel. Dat is absoluut One Medicine.’

Dit is een artikel uit Vetscience nr.11.

Vetscience