ERA’S JOURNAL OF MEDICAL RESEARCHVOL.2 NO.1
Review Article


          DRUG IDIOSYNCRASY IN OPHTHALMIC PRACTICE



                                 Rajendra Kr. Bundela
  Luxmi Singh 
                                       B. B. Lal
                             Department of Ophthalmology
    Era's Lucknow Medical College and Hospital, Lucknow, Uttar Pradesh India– 226003.





ABSTRACT
                                                                Address for correspondence 
Idiosyncratic drug reactions, denoting non–immunological 
                                                                Dr. Rajendra Kr. Bundela
hypersensitivity to a substance, have been a neglected entity. The 
                                                                  (Associate Professor)
idiosyncrasy, more often than not, is confused with  hypersensitivity, 
                                                                Department of Ophthalmology
which is an undesirable reaction of normal immune system. The present 
                                                            Era's Lucknow Medical College and 
article gives an insight of the various aspects of idiosyncrasy and 
                                                                    Hospital, Lucknow.
idiosyncratic responses of drugs commonly used in ophthalmic practice. 
                                                                Tel. No. +91–9336344412, 
                                                            Email: bundela.rajendra@gmail.com
Key words: Idiosyncrasy, Hypersensitivity, Hypersensitivity, 
Ophthalmic.

INTRODUCTION
                                            is qualitatively similar in all individuals, but the 
Drug idiosyncrasy in ophthalmic practice, being 
                                              idiosyncratic response may take the form of extreme 
uncommon or better said being underemphasized, has 
                                              sensitivity to low doses or extreme insensitivity to high 
been a neglected entity. The term idiosyncratic drug 
                                              doses of chemicals. These genetic polymorphisms can 
reaction means different things to different people, but in 
                                            be due to interindividual differences in drug 
this perspective, it will be used to indicate an adverse 
                                                pharmacokinetics, such as phase I and phase II 
drug reaction that does not occur in most patients at any 
                                              biotransformation enzymes. The polymorphisms also 
readily achieved dose of a drug and does not involve the 
                                            can be due to pharmacodynamic factors such as drug–
known pharmacologic effects of the drug. Once the 
                                              receptor interactions (2).
idiosyncrasy is diagnosed, the only best approach is to 
withdraw the drug to avoid any idiosyncratic response 
                                              Idiosyncratic drug reactions are type B reactions, which 
going wild. It is important to know about the entity and 
                                              occur rarely and unpredictably amongst the population. 
also the commonly used drugs in ophthalmic practice 
                                              They frequently occur with exposure to new drugs, as 
known to show idiosyncrasy.
                                            they have not been fully tested and full range of 
 
                                              possible side–effects have not been discovered. This is 
Idiosyncrasy defined the way physicians conceived 
                                              not to be mistaken with idiopathic which implies that 
diseases in the nineteenth century. They considered each 
                                              the cause is not known (3).
disease as a unique condition, related to each patient. 
This understanding began to change in the 1870s. In 
                                              Idiosyncratic drug reaction does not appear to be 
contemporary medicine (as of 2007) the term 
"
Idiosyncratic Drug Reaction' denotes a non– 
                                              concentration dependent. A minimal amount of drug 
immunological hypersensitivity to a substance, without 
                                            will cause an immune response, but it is suspected that 
connection to pharmacological toxicity. Idiosyncrasy  
                                            at a low enough concentration, a drug will be less likely 
stresses here the fact that other individuals would react 
                                            to initiate an immune response. The dose of a drug to 
            EJMR
differently, or not at all and that the reaction is an 
                                              produce the same effect may vary by 4–6 folds among 
individual one, based on a specific condition of the one 
                                              different individuals. This is mainly because of 
who suffers from it (1). 
                                              differing rates of drug metabolism as the amount of 
                                              microsomal enzymes is genetically controlled. There 
Idiosyncrasy is defined as a genetically determined 
                                              are also differences in target organ sensitivity. A 
abnormal reactivity to chemicals. The observed response 
                                              continuous variation with Gaussian frequency 


                                          18                            ERA’S JOURNAL OF MEDICAL RESEARCHJan.–June.2015VOL.2 NO.1


                                              Most commonly, this is caused by enzymopathy, 
distribution is seen in the case of most drugs. However, 
                                              congenital or acquired, so that the triggering substance 
there are some specific genetic defects which lead to 
                                              cannot be processed properly in the organism  and 
discontinuous variation in drug responses (4), e.g;
                                              causes symptoms by accumulating or blocking other 
                                              substances to be processed(1). Enzymopathy–comprise 
1. Atypical  pseudo cholinesterase                                                                               
                                            a large class of genetic diseases involving disorder of 
2. G–6–PD deficiency
                                              metabolism. The majority are due to defects of single 
3. Acetylator  polymorphism 
                                              gene that codes for enzymes which facilitate 
4. Acute intermittent porphyria
                                              conversion of various substances into other products, 
5. CYP2D6 abnormality
                                              resulting either in accumulation of substance or 
6. Precipitation of an attack of angle closure glaucoma  
                                              reduced ability to synthesize sensational compounds 
by mydiatrics in individuals with narrow  
                                              (5).    
 iridiocorneal angle.

                                              Idiosyncrasy response should not be confused with 
MECHANISM OF IDIOSYNCRASY
                                              hypersensitivity reactions which refer to undesirable 
In adverse drug reactions involving overdose, the toxic 
                                              reactions produced by normal immune system. 
effects is simply an extension of the pharmacological 
                                              Hypersensitivity requires a pre–sensitized (immune) 
effect (Type A of adverse drug reactions), on the other 
                                              state of the host. Various forms of hypersensitivity 
hand, clinical symptoms of idiosyncratic drug reactions 
                                              reactions have been recognized in humans which are 
(Type B adverse drug reactions) are different from the 
                                              often referred as allergies; collectively.  
pharmacological effect of the drug. 

                                              An Idiosyncrasy causing symptoms like allergy is also 
The proposed mechanism of cellular damage in case of 
                                              called pseudoanaphylaxis and its presentation is similar 
idiosyncratic drug reactions  are immune mediated 
                                            to that of anaphylaxis. It however does not involve an 
toxicity either from toxic drug/drug metabolite or it may 
                                              allergic reaction but is due to direct mast cell 
come from an injury or infection. To create an immune 
                                              degranulation.
response, you must have a foreign molecule that 
antibodies combine to (i.e. the antigen) and you must 
                                              There is no clinical difference between allergy and 
have cellular damage. Very often, drug will not be 
                                              idiosyncrasy, both can be self–limiting. Broadly 
immunogenic because they are too small to bind to 
                                              Idiosyncrasy is treated symptomatically and its general 
antibodies, however a drug can cause a immune response 
                                              prophylaxis includes a good family history of patient, 
if the drug binds a larger molecule. The second criteria of 
                                            as it may suggest strong hypersensitivity to a particular 
cellular damage can come either from a toxic drug/drug 
                                              drug. Mode of delivery of a drug should be properly 
metabolite or it may come from an injury/ infection. 
                                              checked, as the drug, when used systemically may 
These will sensitize the immune system to the drug and 
                                              cause idiosyncrasy but not when used topically or vice–
cause a response (3).
 
                                              versa(6).


             
              Table 1: Differences between  Idiosyncrasy and Hypersensitivity
 

      Idiosyncrasy     Hypersensitivity

 Type B adverse drug reaction Type A adverse drug reaction

 Direct mast cell degranulation Reactions require a pre–sensitized immune state of the host

 Uncharacteristic or Bizarre drug effect   Stereotype symptoms which are unrelated to   pharmacodynamic      
            EJMR
 due to peculiarities of an  individuals     profile of drug

 Genetically  determined  abnormal An Immunological mediated    
 reactivity to chemical                         reaction




                                          19                        DRUG IDIOSYNCRASY IN OPHTHALMIC PRACTICE



       Table 1: Differences between  Idiosyncrasy and Hypersensitivity      
 

             Idiosyncrasy               Hypersensitivity

 Extreme sensitivity to low doses or    Independent of dosage
    extreme insensitivity to high doses    
 of chemicals

 Genetic polymorphisms can be due No genetic predisposition as well as   
 to inter–individual  differences in              no role of drug pharmacokinetics
 drug pharmacokinetics



 Table:2 Drugs commonly used in ophthalmic practice causing idiosyncrasy

 Drugs                                                  Idiosyncratic  Manifestations

 Sulpha group Conjunctival chemosis, corneal epithelial 
 (a)– Sulfonamide(7–9)   edema, Acute periocular edema, acute hemolysis.

 (b)– Acetazolamide (10)                             Drowsiness

 Atropine (11)                                           Periocular puffiness, Dermatitis,                                                              
   Conjuctival chemosis

 
 Homatropine(11)                                     Same as Atropine

    
 Phenylephrine(12)                                           Lid retraction, Photosensitivity

 Chloramphenicol(13)                              Optic neuritis , Acute hemolysis 
  (aplastic anaemia), Digital paresthesias

  
 Mild mercuric Chloride(14)  Irritative conjunctivitis

  
 Yellow mercuric oxide(14)                       Irritative conjunctivitis

  
 Iodine(15)                                                  Periocular pigmentation, conjunctival irritation.


CONCLUSION AND FUTURE PROSPECTS

RNA interference is an area of intense, upfront basic research and holds the key to various technological applications 
in future due to their higher silencing efficiency and shorter time requirements for screening and to analyses functions 
of wide variety of genes in different organisms. The RNA silencing technology apart from being highly sequence 
specific is also technologically facile and economical. Therefore, this technique has great potential in agriculture 
specifically for nutritional improvement of plants and the management of various plant diseases. Future directions 
will focus on developing finely tuned RNAi–based gene silencing vectors that are able to operate in a temporally and 
            EJMR
spatially controlled manner. In coming years better and comprehensive understanding of RNAi would allow the 
researchers to work effectively and efficiently in order to work more on improvement of crop plants nutritionally and 
in managing various diseases of crop plants. Finally, the discovery of RNAi has not only provided us with a powerful 
new experimental tool to study the function of genes but also raises expectations about future applications of RNAi in 
medicine.


                                        20                            ERA’S JOURNAL OF MEDICAL RESEARCHJan.–June.2015VOL.2 NO.1


                                                reactions to sulphonamides and sulfonamide–
CONFLICT OF INTEREST
                                                  trimethoprin antimicrobrials: clinical syndromes and
The authors declare that they have no competing interests.
                                             pathogenesis. Adverse Drug react. Toxicol. Rev. 
                                                1996:15: (1)–42.
REFERENCES
1. Roche Lexikon Medizin  Idiosyncrasy in medicine. 2010:5 
                                            9. Shear NH., Spielberg SP., Grant DM., Tang BK Kalow W.  
: (1), (online version, German)
                                                  Differences in metabolism of sulfonamides predisposing 
                                                to idiosyncratic toxicity. Ann. Intern. Med. 1986: 
2. Evans WE, Reilling MV. Pharmacogenomics: Translating 
                                                  105:179–184.
functional genomics into rational therapeutics. Science.;  
1999:286: 487–491.
                                              10. Knauf H., Mutschier E. Sequential nephron blockage 
                                                breaks resistance to diuretics in edematous state. S. J. 
3. Davies SJ, Jackson PR, Ramsey LE, Ghahramani P. Drug 
                                                Cardiovasc. Pharmacol. 1997:29 :367–372.
intolerance due to nonspecific adverse effects related to 
psychiatric morbidity in hypertensive patients. Arch. 
                                              11. Wellstein A., Pitschner HF. Complex dose response 
Intern. Med. 2003:163(5): 592–600.doi: 10.1001 /archinte. 
                                                curves of atropine in man explained by different 
163.5.592. PMID 12622606.
                                                functions of M1–M2–cholinoceptors. Naunyn 
                                                  schmiedebergs Arch. Pharmacol. 1988: 338: 19–27.
 
4. Tripathi KD, Factors modifying drug action. Essentials of 
                                                                                       th
              th
                                              12. Grant WM and Schuman JS. Toxicology of eye 4 ed. 
Medical pharmacology. 6 ed. (Tripathi M, Tripathi V, eds) 
                                                Charles C. Thomas, Springfield IL  1993.
Jaypee brothers pub, India.  63–64.2008

                                              13.  Walker S., Diaper CJ., Bowman R., Sweeney G., Seal 
5.  Applegarth DA, Toone JR, Lowry RB,  Incidence of inborn 
                                                DV., Kirkness CM. Lack of evidence for systemic 
errors of metabolism in British Columbia 1969–1996. 
                                                toxicity following topical chloramphenicol use. Eye  
Pediatrics . 2000:105 (1); elO. PMID 10617747
                                                1998:12 (5): 875–9.

6. Saudubray J., Sedel F., Walter J. Clinical approach to 
                                              14.  Beatrice M Kesten.  Conjunctivitis and blepharitis due to 
treatable inborn metabolic diseases: an introduction. J 
                                                yellow mercuric oxide. Arch ophthal, 1931:6 (4): 582–
Inherit Metab. Dis.2006:29 (2–3) 261–74
                                                588.

7. Cribb AE. Idiosyncratic reactions to sulfonamides. J Am. 
                                              15. Roti E., Vagenakis AG. Effects of excess iodide: clinical 
                                                                                        th
Vet. Med. Assoc , 1989:195:1612–1614. medline
                                                aspects. In, Werner and Ingbar's The thyroid. 8 ed. 
                                                (Braverman LE and Utiger RD, eds.). Lippincott 
 
8. Cribb AE., Lee BL., Trepanier LA., Spielberg SP  Adverse 
                                                Williams & wilkins, New York 2000:316–332.















            EJMR







                                          21