Zinc and Copper Metabolism in Phenytoin Therapy

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Abstract
Summary: The effect of phenytoin (PHT) on the metabolism of zinc (Zn) and copper (Cu) has been studied during treatment for epilepsy. Eleven previously untreated epileptics were followed from the start of therapy together with 20 patients on long-term therapy. In eight untreated epileptic males low serum concentrations of Zn (S-Zn) were found. At the start of therapy increased S-Zn and S-Cu concentrations were noted. After 1 month of therapy S-Zn was at pretherapy levels but S-Cu was still increased. No changes in the urinary excretion of the metals or in the CSF-Zn concentrations were registered. In the patients on long-term therapy S-Zn was unchanged while S-Cu and S-ceruloplasmin were increased significantly compared with age- and sex-matched controls. It is postulated that the drug may cause a relative zinc deficiency through a chelate binding between Zn and PHT and/or an increased absorption and accumulation of Cu. These effects may be of importance in the development of intoxication symptoms and may also influence the effectiveness of seizure control. RÉSUMÉ Dans le traitement de l'épilepsie avec phenytoin (PHT), les effets sur le métabolisme du zinc (Zn) et du cuivre (Cu) ont étéétudiés. Onze épileptiques non traités ont été suivis dès le commencement de la thérapie ainsi que 20 sujets qui étaient en thérapie de longue durée. En huit hommes épileptiques on a trouvé des concentrations de serum basses du Zn (S-Zn). Au commencement de la thérapie, des concentrations augmentées du S-Zn et du S-Cu ont été notées. Après un mois de thérapie le S-Zn a été aux niveaux de la pré-thérapie mais le S-Cu avait encore augmenté. Aucun changement dans la sécrétion urinaire des métaux ou dans les concentrations du CSF-Zn a été enregistré. En sujets en thérapie de longue durée le S-Zn n'avait pas changé tandis que le S-Cu et le S-ceruloplasmin avaient beaucoup augmentés compareés aux contrôles de l'age et de sexe. II est supposeé que la drogue peut causer un manque relative du zinc à cause d'une liaison de chelate êntre le Zn et le PHT et/ou l'absorption et l'accumulation augmentees du Cu. Ces effets peuvent étre importants dans le development des symtômes de l'intoxication et peuvent aussi influer le contrôle de saisir. RESUMEN Los efectos de la fenantoina (PHT) sobre el metabo-lismo del zinc (Zn) y del cobre (Cu) son estudiados en 31 pacientes sufriendo de epilépsia. Once epilépticos no tratados anteriormente con PHT y solo 20 habían recibido esta droga antes del comienzo de esta investigación. En el primer grupo de 11 epitépticos, 8 (sexo masculino) presentaron un déficit en S-Zn y S-Cu. Ambos valores aumentaron al comienzo del tratamiento con PHT. Después del primer mes de tratamiento continuo se notó valores de S-Zn comparables a los del comienzo, pero los valores de S-Cu permanecieron elevados. No hubieron cambios en la excresión urinaria de estos metales ni tampoco en estudios de concentracion de Zn en el Ifquido cefaloraguideo. En terapia de largo término permanecieron los aumentos de S-Cu asi como de S-ceruloplasmina y el S-Zn no cambió en comparación con una populaceón de control (edad y sexo). Se emite la hipótesis que esta droga cause una deficiencia relativa de Zn a través la formación de un agregado de Zn y PTH, y/o bien debido a un aumento de la absorpción y acumulación del Cu. Ambos efectos deben considerarse en frente a problemas de intoxicación y también en cuanto al control de los ataques de epilepsia, ZUSAMMENFASSUNG Bei Epilepsiebehandlung mit Phenytoin (PHT) sind die Wirkungen auf den Stoffwechsel von Zink (Zn) und Kupfer (Cu) erforscht worden. Elf vorher nicht behan-delte Epileptiker wurden von Anfang der Therapie verfolgt zusammen mit 20 Patienten in langfristiger Behandlung. Bei acht nicht behandelten epileptischen Mannern wurden geringe Serumkonzentrationen von Zink (S-Zn) gefunden. Zu Anfang der Therapie wurden erhohte S-Zn- and S-Cu- Konzentrationen bemerkt. Nach einmonatiger Therapie war S-Zn auf demselben Niveau wie vor der Behandlung, S-Cu war aber immer noch erhöht. Die Urinentleerung der Metalle und die CSF-Zn-Konzentrationen waren unverändert. Bei den Patienten in langfristiger Therapie war S-Zn unverandert, wahrend S-Cu und S-Caeruloplasmin signifikant erhöht waren, im Vergleich mit Kontrollpersonen von entsprechenden Alter und Geschlecht. Es wird angenommen, dass die Droge einen verhältnismässigen Zinkmangel verursachen kann durch Chelatbin-dung zwischen Zn und PHT und/oder erhöhte Absorption und Akkumulieren von Cu. Diese Wirkungen können bei der Entwicklung von Vergiftungserschein-ungen bedeutend sein und können auch die Kontrolle der Anfälle beeinflussen.

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