ACID-PEPTIC DISEASE AND TREATMENT
Introduction -
A. Acid peptic includes:
1.Peptic ulcers (stomach and duodenal)
2.Gastroesophageal reflux disorders (GERD)
3.Zollinger-Ellison syndrome
B.Acid secretion is controlled by:
1.Histamine
2.Acetylcholine
3.Gastrin 
 Classes of acid-peptic diseases
Stomach
Duodenum
Common denominator for all three mechanisms
Peptic Ulcer Disease
Imbalance between defenses and aggressive factors
Defensive factors:
Defensive factors the stomach and duodenum from self-digestion
Mucus: continually secreted, protective effect
Bicarbonate: secreted from endothelial cells
Blood flow: proper blood flow maintains mucosal integrity
Prostaglandins: stimulate secretion of bicarbonate and mucus,promote blood flow, suppress secretion of gastric acid
• Aggressive factors:
Helicobacter pylori: gram negative bacteria, can live in stomach andduodenum.
The development of peptic ulcers may involvealterations in:
Goals of treatment in peptic ulcer disease:
Pain relief
Ulcer healing
Prevention of complications and ulcerrecurrence
Drugs available for the treatment of acid pepticdiseases act by:
Neutralizing gastric acid
Reduce gastric acid secretion
Enhance mucosal defenses cytoprotectants
Antimicrobial activity against H. pylori
Antacids
Simply work by neutralizing hydrochloric acid
They are weak bases that react with hydrochloricacid to form salts and water
By increasing the pH of the stomach, antacids alsoinactivate the action of pepsin; pepsin is know tocontribute to ulcer formation by digesting proteins inthe wall of the stomach
At pH above 4, pepsin activity is significantly reduced
Common antacids contain
Aluminum hydroxide
Magnesium hydroxide
Calcium carbonate
Sodium bicarbonate
H2 receptor antagonists
Introduced in the 1970s; became a very popularmedication for the treatment of peptic acid diseases
Cimetidine (Tagamet)
Ranitidine (Zantac)
Famotidine (Pepcid)
Nizatidine (Axid)
These drugs are competitive inhibitors of the H2receptor in parietal cells
H2 blockers also decrease (indirectly) gastrin- andacetylcholine-induced gastric acid secretion
 
Anticholinergic agents
Dicyclomine (Bentyl) antagonizes the muscarinic Achreceptors on parietal cells thereby decreasing gastric acidsecretion.
They are seldom used in the treatment of ulcers because theyare less effective than H2 blockers and proton pumpinhibitors.
Incidence of adverse effects, such as dry mouth , blurredvision, cardiac arrhythmias and urinary retention makesanticholinergic drugs less desirable for use in the treatment ofpeptic acid diseases.
Proton Pump Inhibitors
The ultimate mediator of gastric acid secretion is theproton pump in parietal cells.
A family of substituded benzimidazoles have beenspecifically developed to block the activity of thistransport protein for proton (H+) molecules.
This pump is unique to the parietal cells.
The pH of the stomach facilitates the mode of actionof this class of drugs.
Omeprazole is the prototype proton pump inhibitor.
Specific agents
1.Omeprazole (Prilosec)
2.Lanzopresole (Prevacid)
3.Rabeprazole (Aciphex)
4.Pantoprazole (Protonix)
5.Esomeprazole (Nexium)
All PPIs have similar rates of absorption and oral bio-
Availability.  Rabeprazole and lansoprazole appear to
have a significant faster onset of action than omeprazole
and  pantropazole. Comparisons of effectiveness suggest
that esomeprazole inhibits acid secretion more effectively
than other proton pump inhibitors at therapeutic doses.
PPIs
Drugs are inactive at neutral pH, but since they are weakbases, they are activated in the acidic stomach milieu.
PPIs need to pass intact through the stomach into theintestines where the drug is released from its enteric coatingformulation for absorption into the blood.
The pro-drug reaches the parietal cells via blood and thenpasses through the luminal side luminal side where the lowpH activates the drug.
Irreversibly inhibit the H+/K+ ATPase in gastric parietal cells
Because the drug irreversibly inhibits the proton pump, itproduces a dose-dependent inhibition of gastric acid secretionthat persists even after the drug disappears from plasma.
PPIs adverse effects
PPIs are generally are well tolerated.
A potential concern is that the large increase in gastrinproduction associated with PPI could have a trophic effectresulting in hyperplasia of parietal cells.
In fact long-term treatment of rats with omeprazole (highdoses) develop gastric carcinoid tumors.
Concerns about infection of the stomach withopportunistic/nosocomial bacterial (e.g., Pneumonmia by C.difficile, enteric infections by Salmonella and E. coli).
Drug-drug interactions by competition for CYP2C19 (e.g.,clopidrogel).
Mucosal protective agents
Mucosal erosion and ulceration is characteristic of peptic aciddiseases resulting from pepsin-mediated hydrolysis ofmucosal proteins.
Mucosal protective agents create a barrier in stomach andintestinal mucosa that prevents the damaging effects ofhydrochloric acid and pepsin.
The also bind pepsin and bile salts.
Bismuth is known to have bactericidal activity.
Mucosal protective agents
Colloidal Bismuth compounds
Coating agent used in peptic ulcer disease
Bismuth salts combine with mucus glycoproteins to form abarrier that protects the ulcer from further damage by acidand pepsin.
 Bismuth is also known to stimulate secretion ofbicarbonate, PG and mucus
Colloidal bismuth has been shown to impede the growthof H. pylori.
Used in combination with antimicrobial agents and PPIs inpatients that are H. pylori positive.
Mucosal protective agents
Misoprostol
prostaglandin E1 analog (PG stimulate mucus and bicarbonateproduction)
used when treatment with NSAIDs inhibits endogenous PG synthesis
Sucralfate
complex of aluminum hydroxide and sulfated sucrose
Undergoes polymerization and cross linking at low pH of stomach
Binds tightly to the necrotic/ulcerated tissue
Helicobacter pylori
Introduction:
Gram-negative, spiral shaped bacterium.
Most common cause of non-NSAID-associated peptic ulcerdiseases.
Can be found in the antrum of the stomach of a significantnumber of patients with duodenal and gastric ulcers.
Colonizes the epithelium of the gastric mucosa and lives inthe acidic environment of the stomach.
H. pylori infection is know to be a causative agent forulcers.
H. Pylori Epidemiology (cont.)
H. Pylori Epidemiology
Prevalence of H. pylori infection correlates best withsocio-economic status rather than race.
In the United States, probability of being infected isgreater for older persons (>50 years = >50%),minorities (African Americans 40-50%) andimmigrants from developing countries (Latino > 60%,Eastern Europeans > 50%).
The infection is less common in more affluentCaucasians ( < 40 years = 20%).
Helicobacter pylori (cont.)
H. pylori penetrate the mucus layer of host stomach andadhere the surface of gastric mucosal epithelial cells.
H. pylori is capable of living in the harsh acidic conditionsof the stomach because it produces ammonia from urea bythe enzyme urease.
The ammonia neutralizes the gastric acid and allows thebacteria to escape from elimination.
H. pylori then proliferates, migrates, and finally forms theinfectious focus.
Ulcers developed by destruction of mucosa and immune-mediated inflammation and mucosal cell death.
Treatment options for H. Pylori
Antibiotics
Antisecretory agents
Mucosal protectants
Antisecretory agents that enhance mucosaldefenses
Antacids