1.Caratteristiche delle principali classi di lipoproteine e fisiologia
del trasporto
I lipidi,essendo composti apolari, per essere trasportati in un
liquido polare,quale è il sangue, devono entrare a far parte di strutture,
dette micelle, sulla cui superficie sono espresse delle proteine, per
permettere appunto ai lipidi di circolare, fungendo anche da recettori per il
reuptake. Queste proteine, che circondano gli acidi grassi, il colesterolo e il
colesterolo estere, sono dette lipoproteine. La lipoproteina quindi ha un
involucro proteico ed un core centrale.
Le lipoproteine sono classificate in base alla densità:
1.
Chilomicroni
2.
VLDL
3.
IDL
4.
LDL
5.
HDL
Passando dai chilomicroni alle lipoproteine ad alta densità,
diminuisce il contenuto in lipidi, quindi la densità della lipoproteina
aumenta.
I chilomicroni sono le lipoproteine più grandi, hanno un elevato
contenuto di lipidi, questo determina la bassissima densità. Sono ricchi in
trigliceridi. Sono il principale prodotto lipoproteico di sintesi degli
enterociti, hanno la funzione di trasportare i trigliceridi assunti dalla dieta
al tessuto adiposo e muscolare, sulla loro superficie hanno diversi
apoproteine, quali Apo A-I, Apo
B, Apo C ed Apo E. Dopo che hanno ceduto una parte dei lipidi, costituiscono i
chilomironi remnants o residui, con ApoE, mentre apo A e C vanno sulle nascenti
HDL.
VLDL (very low density lipoprotein, ossia lipoproteine a
densità molto bassa), sono al secondo posto dopo i chilomicroni per densità e
per contenuto in trigliceridi; contengono inoltre una quota di colesterolo. Le
VLDL sono sintetizzate nel fegato; trasportano e cedono una parte dei loro
lipidi ai diversi tessuti, e gradualmente si trasformano in IDL.
ILD hanno densità intermedia, derivano dalle VLDL dopo che
hanno ceduto una quantità di TG al tessuto adiposo, contengono inoltre
colesterolo. Sono al loro volta i precursori delle LDL.
LDL, densità bassa, contengono soprattutto gli esteri del
colesterolo, hanno la funzione di trasportare quetst’ultimo al fegato, hanno
espresso sulla superficie Apo B, che serve a essere captato dall’epatocita.
HDL recuperano il colesterolo dai tessuti, semplificato
dalla presenza di LCAT, colesterolo acil transferasi, che aggiunge un acile al
carbonio 3 del colesterolo, rendendolo più liposolubile e favorendone
l’ingresso nel core HDL. Una volta recuperato lo portano al fegato.
Le apoproteine hanno anche funzioni specifiche, quali:
B48: sui chilomicroni, favorisce il passaggio dei TG al
tessuto adiposo, serve alla cellula adiposa per riconoscere il chilomicrone.
C2: serve a scindere il legame dei TG, tra glicerolo ed
acidi grassi, permettendone l’inserimento nella cellula adiposa.
B100: serve a riconoscere l’epatocita, presente soprattutto
sulla LDL.
E: recettore dei remnants epatico.
La lipoproteina lipasi, presente sugli adipociti e stimolata
dall’insulina, permette agli adipociti di captare le lipoproteine ed inglobare
gli acidi grassi.
6.Caratteristica delle fasi 1-3 di un farmaco
Nella scoperta e nello sviluppo di un farmaco
abbiamo un periodo di studi pre clinici e di studi clinici, in tutto il
processo dura all’incirca 10 anni. Dopo gli studi pre clinici si deve ottenere
un’autorizzazione dalla ASC, anagrafe degli studi clinici. Successivamente gli
studi clinici sono divisi in 3 fasi, dopo la terza bisogna richiedere
l’autorizzazione all’immissione in commercio AIC. Gli studi clinici di fase 1
sono condotti su un campione ridotto di soggetti sani, dai 20 agli 80, hanno
come scopo l’individuazione di parametri farmacocinetici e farmacodinamici,
nonché fornire un profilo iniziale di sicurezza. I punti cardine sono:
1.
Tollerabilità
2.
Farmacocinetica
3.
Metabolismo
4.
Interazioni
5.
Farmacodinamica
Ma si valuta anche l’efficacia, il profilo tollerabilità sicurezza
e il rapporto valore qualità.
Il protocollo sperimentale deve essere valutato ed impostato sulle
norme della buona pratica clinica, Good Clinical Practice, elaborate dall’ICH,
comitato internazionale per l’armonizzazione delle farmacopee, approvate
dall’agenzia europea per la valutazione dei medicinali, EMEA, usate dal 1997.
Ogni sperimentazione clinica è soggetta alla valutazione delle
attività competenti, EMEA, ASC, AIFA in Italia, al ministero della salute per
farmaci aventi già AIC, al istituto superiore della sanità per farmaci nuovi.
Le procedure devono inoltre sottostare all’approvazione da parte dei comitati
etici, organismi indipendenti composti da più professionisti e rappresentanti
delle diverse categorie, esempio dell’associazione volontari per le
sperimentazioni. E’ necessario il consenso informato dei volontari, cioè che i
volontari sani firmino il loro assenso alle sperimentazioni, consenso voluto
dal codice di Norimberga del 1948, a seguito dei crimini nazisti. I farmaci
antitumorali sono la sola eccezione al concetto di volontario sano.
Per la fase 1 le problematiche più importanti sono la mancanza di
statistiche affidabili, unite allo scarso numero di campioni disponibili. Gli
aspetti etici limitano notevolmente questa fase, come la fase di reclutamento
dei volontari e la sede di esperimento o i tecnici che eseguiranno lo studio,
spesso al di sotto delle aspettative.
Come primo studio si valuta la tollerabilità, andando a stabilire
una massima dose tollerata MTD, andando a valutare eventuali effetti avversi.
La MTD è la massima dose che non provoca effetti tossici o che produce effetti
tossici non letali in una piccola minoranza di soggetti. Quindi si definisce la
minima dose non tollerata. Esiste un protocollo di tollerabilità, in cui va
spiegato un razionale, come si eseguirà l’esperimento, lo scopo e altri
parametri. Importanti sono le dosi, la prima dose non deve essere di molto
inferiore alla dose per raggiungere un range terapeutico, ma non deve essere
troppo alta, per problemi di sicurezza. Poi si incrementa a seconda del numero
di soggetti, del numero delle dosi, della possibilità di usare un singolo
soggetto 1 o 2 volte. Bisogna fare degli adattamenti da animale a uomo, tenendo
conto di fattori correttivi, di un metabolismo a volte differente. Per
incrementare le dosi si utilizza uno schema scale up, cioè uno schema
sperimentale, controllato con il placebo, su cui si eseguono valutazioni farmacocinetiche
e si sale fino alla massima dose tollerata. Posso incrementare la dose in modo
aritmetico, geometrico o secondo Fibonacci.
Necessito di un disegno sperimentale, in particolare quando si
hanno più trattamenti; infatti in base al numero di trattamenti si ha la schema
utilizzato: se questi sono 2 Crossover, più di 2 quadrato latino. Ogni soggetto
riceve tutti i trattamenti, in ordine casuale.
Le ADR, reazioni avverse da farmaci, sono classificate in A,B,C,D,
sostanzialmente in base all’evento farmacologico che danno, aumentato,
bizzarro, continuo e ritardato.
Esiste un protocollo per la farmacocinetica, in particolare si
valutano attentamente la concentrazione plasmatica massima, Cmax e il tempo di
emivita. Anche qui si valutano
attentamente le dosi, fino ad un minimo di 3 e le dosi ripetute che mi portano
allo steady state, inoltre si fa un disegno sperimentale. La biodisponibilità
si valuta in base al rapporto EV/OS, o si esegue un’analisi delle urine.
Gli studi di farmacodinamica ci sono in fase 1, ma non sono studi
terapeutici, servono solo a valutare se nell’uomo si ha o no attività
terapeutica. Le tecniche di studio sono assolutamente non invasive, non
rischiose, fisicamente provanti, devono essere sensibili e specifiche,
ripetibili.
Nella fase 1 si avviano studi di interazione, quando si hanno già
ben chiare e definite le caratteristiche farmacocinetiche e la sua
tollerabilità. Si valutano i farmaci per le interazioni in base al mio
principio attivo in clinica, al paziente e agli studi animali o in vitro.
Arrivati alla fase due si hanno una serie di informazioni nuove,
che mi permettono di avanzare nello studio.
Innanzitutto i soggetti selezionati sono tra i 200 e i 300, si
possono selezionare volontari per indicazioni non terapeutiche, ad esempio per
approfondire la farmacocinetiche,per indicazioni terapeutiche si selezionano
pazienti. Poi si fa un disegno statistico, nella maggior parte dei casi
randomizzato a doppio C.
Randomizzato significa assegnare ai pazienti il trattamento in
studio o quello di controllo in base a una tabella di numeri casuali, detti
random numbers. Cieco invece significa che il paziente non sa quello che sta
prendendo, placebo o controllo, cecità singola solo il paziente non lo sa,
doppia, neanche lo sperimentatore.
Bisogna avere un disegno sperimentale, con scopi e ipotesi già
approvati prima di iniziare la sperimentazione. Il sistema oggetto di indagine
è l’unità sperimentale, a cui si affianca il gruppo di controllo per fare un
paragone, elemento cardine della fase 2. Il numero diunità sperimentali deve
essere sufficientemente grande, i due gruppi, inoltre, devono essere trattati
inmmodo identico. Si definisce la dose inattiva, cioè la dose alla quale non ho
attività terapeutica, la minima dose attiva, la massima dose attiva. Importante
fare studi di Dose/Risposta, ora che si hanno nuovi dati, in particolare la
dose minima efficace e la massima tollerata.
Quindi, facendo un nuovo disegno sperimentale, si passa alla fase
3, avendo dai 1000 ai 4000 pazienti. L’obiettivo chiaro è confermare i benefici
nei pazienti malati e verificare che questi benefici superino i rischi. Si
cerca di migliorare il profilo di sicurezza, confermare l’efficacia del
prodotto, ma soprattutto si cerca di avere una base per la domanda dell’AIC. Si
ampliano i campioni, si scelgono sottopopolazioni, senza limiti di età, o di
stadio della malattia, si valutano le interazioni e le combinazioni con altri
farmaci.
Come obiettivi si hanno inoltre: migliorare l’efficacia, la
sicurezza e la tollerabilità in un campione rappresentativo; secondariamente si
mettono insieme dati per la compilazione del foglietto illustrativo; poi si
tenta di essere coerenti con la scelta dei soggetti a cui sarà destinato il
farmaco. Ovviamente si applicano test statistici ( T student ) per valutare lei
trattamenti sulle varie sottopopolazioni. Si devono segnalare particolari
variazioni, senza produrre errori. Quindi si può richiedere l’AIC.
4.Esempi
di scoperta e sviluppo nuovi farmaci
Drug discovery e development.
Questi studi rientrano negli studi preclinici. In principio
bisogna individuare degli HITS, cioè un composto attivo primario, dotato di
attività biologica, che supera, in un determinato saggio, un valore soglia
predeterminato. Gli HITS si individuano tramite HIGH-THROUGHPUT SCREENING o
mediante studi in vitro. HTS funziona in modo automatizzato, dei bracci
robotici, precaricati con delle molecole da testare, iniettano il composto in
delle colture cellulari, piastre, minimo 96 nelle grandi industrie. Quindi si
valuta se le molecole hanno o meno attività biologica, sono studi a random,
senza un razionale. Altrimenti ho test in vitro a random.
Altro approccio è il compound based, nel quale si inizia da un
composto naturale, lo si identifica e lo si analizza, questo farà da base per i
nuovi target, si analizzano le relazioni strutture attività e si testano tutti
gli isomeri. Si sviluppano nuovi composti partendo da uno noto. Ha un
razionale.
Il terzo approccio è target-based, cioè basato su un obiettivo,
che può essere un’enzima, recettore, canale ionico, ormoni, DNA o meccanismi
particolari. Potrei avere tecniche molecolari o basati sull’esperienza clinica,
si tenta di modulare una funzione biologica, esempio i nuovi antitumorali,
sempre più specifici.
Si devono comunque avere dei sistemi di validazione del target, in
vivo o in vitro, verificare cioè che il mio composto moduli quella funzione
cellulare che mi interessa, affinchè possa diventare un composto di interesse
terapeutico.
Dopo tutti questi processi occorre verificare gli HITS, in
parametri chimico fisici, farmacologici, chimici.
Si scartano gli HITS non idonei,
si arriva ai LEADs, composti con attività biologica, che vengono
studiati nel dettaglio.
28. Metodi di
studio nella farmacoepidemiologia
L’epidemiologia è lo
studio della distribuzione delle malattie infettive e dei determinanti nelle
varie popolazioni. La farmaco epidemiologia è lo studio degli effetti dei
farmaci su un grande numero di persone, molto studiate sono le malattie
croniche. E’ una materia d studio importante, in quanto gli studi farmaco
epidemiologici sono usati negli studi clinici, inoltre sono richiesti per gli
studi di post-marketing e farmaco vigilanza. La Farmacoepidemologia si occupa
di studiare gli effetti dei farmaci su grandi popolazioni, studiandone rischi
ed efficacia, è importante perlla farmacologia clinica, usando metodi
epidemiologici. Si occupa della distribuzione, frequenza ed effetto dei farmaci
su grandi popolazioni, è utile per la valutazione dei costi/benefici e quindi
per la farmaco economia. Ci sono due tipi di studi:
1.
analitici
2.
descrittivi
Gli studi osservazionali analitici si dividono i 2, in base alla
popolazione selezionata ( coorte,popolazione selezionata in cui confronto la
diversa incidenza di un determinato effetto, o controllo, che confrontano
soggetti con un evento grave, caso, con un gruppo, più o meno simile, ma privo
dell’evento, controllo ) e in base al tempo di osservazione ( longitudinali, se
si realizzano nel susseguirsi del tempo, misurano quanti casi di un dato evento
ho in un lasso di tempo; trasversali, dati ottenuti in un periodo determinato,
prevalenza istantanea di una patologia. ) Gli studi possono essere
prospettici,seguendo l’evolversi degli eventi in ordine cronologico, o
retrospettivo, condotto su una documentazione già esistente.
Gli studi descrittivi hanno come obiettivo un fenomento, lo
descrivono, ne misurano la frequenza, la distribuzione nelle varie popolazioni.
Sono a distribuzione spaziale se seguono il fenomeno, analizzandolo nello
stesso periodo di tempo, ad andamento temporale se lo seguono nel tempo.
7.Caratteristiche della fase IV nello sviluppo clinico di un farmaco
Gli studi di fase 4 sono anche detti sorveglianza post-marketing,
vengono successivamente al brevetto,all’approvazione e alla registrazione di un
farmaco.
1.
Registra e valuta eventi avversi rari.
2.
Fornisce ulteriori informazioni sul profilo
efficacia e sicurezza.
3.
Studia tutte le sottopopolazioni di pazienti
che prendono il farmaco.
4.
Studi a lungo termine.
Importante per il rapporto efficacia/tollerabilità, permette la
conoscenza della morbilità e della mortalità di una patologia, a volte si
scoprono nuove indicazioni terapeutiche.
8.Farmacovigilanza
La farmacovigilanza fa parte della fase post-marketing di un
farmaco, quando cioè il farmaco ha già ottenuto l’approvazione ed è già stato
immesso sul mercato. si occupa di studiare soprattutto gli effetti avversi ADR,
del farmaco, ma è utile anche come approfondimento, informazione ed
insegnamento. Raccoglie le segnalazioni
di possibili ADR, segnalazioni che arrivano a coloro che hanno l’autorizzazione
al commercio, MA, ma anche alle autorità competenti, questi rapporti saranno
valutati scientificamente, da entrambi gli organi, i possessori
dell’autorizzazione nomineranno un responsabile per la farmacovigilanza, poi
gli MA potranno attuare decisioni urgenti, esempio ritiro dal commercio,
iniziare studi più approfonditi. Le ADR sono classificate in base ad una lettera
in A,B,C,D. Le reazioni di tipo A sono
in base alla dose, indotte da proprietà farmacodinamiche, sono dette
prevedibili. Le reazioni di tipo B sono di tipo imprevedibile, esempio reazioni
immunoallergiche legate alla genetica. C sono a lungo termine, contiune, tipo
astinenza o reazioni immunitarie, D sono ritardate, simili a C ma più a lungo
termine, esempio ADR degli oppioidi. Per valutare la casualità si usano due
metodi, uno statistico,uno in base ad una classificazione, A se ho casualità
verificabile, B se ho rapporti insufficienti, 0 se la casualità non è
verificabile. Per raccogliere informazioni ho la notifica spontanea, o i metodi
di trasmissione, volontario, obbligatorio o informazione sporadica.
21.Impiego delle colture cellulari nella fase preclinica
Le colture cellulari
sono un metodo di valutazione e di studio nella fase pre clinica di un nuovo
farmaco. Rispetto ai modelli animali permettono un maggiore controllo e
riproducibilità, non hanno una intervariabilità individuale, sono più uniformi
e , grazie ad i fattori di crescita, hanno un campo di studio molto vasto.
Infatti sono utilizzati per gli screening di individuazione di una nuova
molecola, per cstudiare la farmacodinamica, o semplicemente per studiare un
composto bioattivo. Possono essere colture d’organo, di tessuto o cellulari. Le
colture d’organo mantengono in vivo l’architettura e le funzioni dell’organo,
come se fosse in vivo, oltre alle interazioni. Hanno però una proliferazione
limitata e necessitano di espianti freschi, ciò limita il loro uso. Le colture
di tessuti mantengono l’istologia del tessuto di provenienza e le interazioni
tissutali, ma sono disponibili solo per alcuni tessuti. Le colture cellulari
sono le colture più semplici, ma proprio la loro semplicità potrebbe costituire
uno svantaggio per il modello, fin troppo semplificato. Sono fonte di
materiale, si possono conservare per tempi più o meno lunghi, comprare colture
specifiche, già disponibili in commercio, non si usano animali di laboratorio e
costano nettamente meno delle altre colture. Oltretutto le cellule potrebbero
interagire con il terreno di coltura.
29. Esempi di composti bioattivi nutrizionali per la prevenzione e la
cura delle malattie metaboliche
Solitamente, accompagnati a malattie neurodegenerative potrei
avere uno scompenso ed una malattia metabolica, ad esempio un’alterazione del
metabolismo dei lipidi e delle proteine. Ad esempio nella leucodistrofia ho
un’alterazione perossisomiale, che mi causa una beta ossidazione modificata, in
particolare ho un’elongasi modificata e gli acidi grassi a catena molto lunga
hanno livelli anormali. Infatti nel plasma si accumulano acidi grassi C26 e
C24, saturi. Nell’adrenoleucodistrofia ho un’anomalia della beta ossidazione, i
sintomi sono una progressiva neuro degenerazione con riduzione della motilità e
delle funzioni cognitive. E’ possibile pianificare una terapia nutrizionale, in
particolare introducendo acidi che competono per l’elongasi, ma che non danno
C26 o C24. All’inizio era l’acido trioleico ed erucico , ma poi si scoprì che
questo ultimo riduceva la conta piastrinica, . Quindi si modificò la terapia
con acido linoleico coniugato. Uno studio pilota valutò la miscela, concludendo
che l’introduzione di acido linoleico coniugato era vantaggiosa.
27.Meta-analisi
Le meta-analisi sono un modello di sperimentazione ed analisi
degli studi clinici. E’ una tecnica clinico-statistica che permette di
assimilare i risultati di più trials in un unico trattamento. Richiede una
conoscenza approfondita delle banche dati. Per eseguire una meta-analisi
all’inizio ci si pone un obiettivo, definendo anche dei criteri di
inclusione/esclusione dei trials che si prenderanno in esame, ad esempio trials
che valutano un end point diverso da quello che mi serve non verranno presi in
considerazione. Poi si esegue una ricerca dei trials d’interesse sulle diverse
banche dati, in modo che questa ricerca sia la più completa possibile. Quindi
si valutano i trials che rientrano nelle categorie, facendone un’analisi
critica, ad esempio guardando caratteristiche più approfondite, quali metodi di
somministrazione, tipologie di pazienti, stadi della malattia. Se i trials
risultano abbastanza omogenei, senza un’eterogenicità significativa si
combinano ( pooling ), spesso in modo grafico. Quindi si interpretano i
risultati, cercando di tener conto dell’eterogenicità inter trials e del
pooling. Una buona parte degli studi terapeutici vengono fatti accumunando
trials randomizzati, questa meta analisi è necessaria quando lo stesso
trattamento è valutato in molteplici trials. Le meta-analisi permettono di
verificare l’efficacia dei trattamenti, anche se bisogna discriminare le
meta-analisi di pochi e insignificanti trials, spesso fatte per portare avanti
un’idea inattendibile. La valutazione delle meta-analisi è quindi necessaria,
vanno considerati aspetti statistici e clinici, valutazione semplificata dalla
valutazione dei grafici, in particolare dagli intervalli di confidenze della
misura dell’efficacia di singoli trials e dalla loro combinazione. Questa
valutazione dovrebbe condurre a due sole conclusioni:
1.
Considerare i trials troppo eterogenei per
essere, la meta-analisi, significativa.
2.
Considerare i trials significativamente
simili, consentendo una misura globale dell’efficacia, più precisa e
riproducibile di quella dei trials singoli.
16. Meccanismi di controllo del ciclo cellulare. Importanza nella
farmacologia antitumorale
I meccanismi che controllano il ciclo cellulare sono i seguenti:
1.
Fattori di crescita
2.
Recettori per i fattori di crescita
3.
Trasduttori intracellulari
4.
Fattori nucleari di trascrizione
5.
Proteine che controllano il ciclo
In particolare le proteine di controllo sono importanti, esse sono
fondamentali per il procedere della cellula durante il ciclo cellulare. Ho 3
punti di controllo: al passaggio tra G1 e S, tra G2 e M, durante M. Le proteine
che regolano il tutto sono le cicline e le chinasi dipendenti dalle cicline. Le
prime variano in concentrazione durante tutto il ciclo, le seconde rimangono
costanti, sarà poi il legame con lecicline, diverse e varie, che permetterà
alla cellula di procedere durante il ciclo, o che arresterà il tutto. Ad
esempio, durante la fase G1 viene prodotta la ciclina D, ciclina che agisce
come promotore per la sintesi di pRb, cioè la proteina retino blastoma, così
chiamata perché, essendo un onco soppressore, inibisce la progressione del
ciclo da G1 a S, se la cellula non è pronta blocca il ciclo, una sua mancanza,
disfunzione, o mutazione, provoca il retino blastoma. Questi punti di controllo
sono importanti, perché molti farmaci antitumorali sono ciclo cellulare
specifici, cioè agiscono solo in un punto specifico del ciclo cellulare e sono
molto più efficaci in quella finestra temporale. Ad esempio gli alcaloidi
Vincristina, Vinblastina, sono specifici della fase M, legandosi ai
microtubuli. Farmaci recenti sono inibitori dei fattori di crescita,di cui
molti tumori aumentano l’espressione dei recettori, andando incontro ad una crescita
sproporzionata ed eccessiva, in particolare delle tirosin chinasi,ad esempio
l’imatinib, usato molto nella leucemia mieloide cronica. Anche alcuni anticorpi
monoclonali, ad esempio il transtuzumab, si lega sul recettore dei fattori di
crescita, inibendolo; inoltre sembra che il transtuzumab induca degli inibitori
del ciclo cellulare, p21 e p27.
15. Agenti
alchilanti
Gli agenti alchilanti sono una classe di farmaci antitumorali, agiscono
formando dei legami con tutti i composti nucleofili della cellula, per cui DNA,
RNA, enzimi, in questo modo sono tossici per la cellula in questione e ne
inducono il blocco cellulare e la morte per apoptosi. Sono fortemente
elettrofili, o meglio, generano un composto fortemente elettrofilo, in grado di
legare il nucleofilo, danno reazioni prettamente di alchilazione, in
particolare al N7 della guanina, o all’O in 6. Si dividono in 5 gruppi:
1.
Mostarde azotate
2.
Nitrosuree
3.
Alchil solfonati
4.
Etilenimine
5.
Triazeni
Le mostarde azotate hanno un gruppo bicloro etilico, con la possibilità
di una variazione in grado di migliorarne la biodisponibilità, la reattività,
la biotrasformazione. Alcuni antitumorali hanno bisogno di essere bioattivati,
ad esempio la ciclofosfamide. In generale questi composti possono essere
monofunzionali, formando un solo legame con il nucleofilo, o bi funzionali, i
migliori, bloccano il DNA in posizione a catena aperta, inducendo l’apoptosi. I
mono invece potrebbero essere mutageni e a loro volta cancerogeni. Importanti
sono gli enzimi di riparazione del DNA. Le cellule tumorali possono acquisire
una resistenza, riducendo la permeazione del farmaco, inattivandolo, esempio
con il glutatione, riparando il danno o metabolizzando subito il composto attivo.
In tumori che hanno un ampio grado di mutazione bisogna cambiare spesso la
terapia in modo da non rendere possibile una resistenza acquisita. Gli effetti
degli antitumorali alchilanti si esplicano su tutte le cellule, sane o
tumorali, senza specificità. In particolare contro le cellule in rapida
proliferazione, esempio intestino o cuoio capelloso, ma anche globuli bianchi.
Danno una serie di effetti collaterali variabile, quali mielodepressione,
nausea, alopecia, tossicità sulle mucose, ma anche neurotossicità, fibrosi
polmonare, inoltre molti alchilanti sono vescicanti, impossibile
l’intramuscolare. Laprima mostarda azotata fu la mecloretamina, usata ancora in
alcuni linfomi Hodgkin per via endovenosa, dando mielodepressione, nausea e
soppressione della fertilità come effetti collaterali più comuni. La
ciclofosfamide è un altro alchilante che ha bisogno di essere bioattivato, liberando
acroleina. Si usa anche per via orale o endovenosa, per linfomi o carcinomi e leucemie, dosaggio variabile in base
alla conta linfocitaria, anche per antirigetto e artrite reumatoide. Le
nitrosuree le uso principalmente per i tumori dell’apparato
gastrointestinale, decompongono andando
ad alchilare il DNA e andando a legare il glutatione ed altri enzimi
responsabili della riparazione del DNA, danno mielosoppressione e blocco
renale. Sono disponibili oralmente.
20.Strategie per il trattamento di patologie neurodegenerative
1.
Aumento della componente energetica cellulare,
ad esempio aumentando il NAD con la nicotinammide.
2.
Aumento della riparazione del DNA, mediante
enzimi specifici di riparazione. Gli enzimi sono delle endonucleasi specifiche,
che riconoscono e tagliano il tratto di DNA danneggiato, DNA polimerasi, che
sintetizza nuovo DNA; DNA ligasi, che lega il nuovo DNA polimerizzato al
vecchio.
3.
Inibizione della formazione di radicali
liberi, o di fenomeni ossidativi, esempio inibitori del NOS, antagonisti del
NDMA.
22.
Farmacogenetica e farmacogenomica
La FARMACOGENETICA si occupa del ruolo dei geni nella risposta ai
farmaci. E’ noto che è presente tra i singoli individui una variabilità di
risposta ai farmaci dovuta a fattori genetici ereditari. Lo scopo della farmaco
genetica è quello di individuare i geni candidati, definire le differenze nei
geni candidati tra individuo e individuo, e di correlare le alterazioni nel
fenotipo - definito da una specifica risposta ad un dato farmaco - con il
genotipo del paziente. Questi studi,
avvalendosi di tecnologie ad alta capacità per l’analisi del DNA (come DNA
microarrays o DNA chips), sono stati estesi più recentemente alla analisi dell’
intero genoma umano, tenendo conto la possibilità che la risposta al farmaco
sia influenzata da una moltitudine di geni, non solo di quelli che codificano
per le proteine coinvolte direttamente nell’azione del farmaco, ma anche di
geni dal potere di modificare tale risposta, appunto chiamati “modificanti”. Lo
sviluppo di queste ricerche ha dato l'avvio allo sviluppo della
FARMACOGENOMICA, la scienza che si interessa di come le conoscenze sul genoma umano e sui
suoi prodotti (gli RNA e le Proteine) possano essere utilizzate nella scoperta
e sviluppo di nuovi farmaci. Si basa sull'analisi dell'intero genoma di un
individuo per identificare sia geni che possano essere utilizzati come target
per nuove terapie, sia profili genetici individuali dai quali può dipendere la
risposta ai principi attivi somministrati.
La variabilità individuale nella risposta alla terapia
farmacologica è un grosso problema. Soggetti diversi rispondono in modo diverso
allo stesso farmaco somministrato alla stessa dose. Questa variabilita’ si
riscontra non solo per quanto riguarda gli effetti desiderati (cioe’ nell’
efficacia del farmaco), ma anche per le reazioni avverse e la tossicità. In un
paziente l’effetto terapeutico (in blu) di un farmaco viene ottenuto con
limitati effetti collaterali (in rosso), mentre in un altro paziente la stessa
dose produce un effetto terapeutico minore esponendo il paziente agli stessi
effetti collaterali (in rosso). In questo secondo caso il farmaco ha una
efficacia ridotta.
La mancata o ridotta risposta ai farmaci e’ un evento comune. Se
consideriamo alcune delle maggiori categorie di farmaci attualmente prescritti,
vediamo che esiste un’alta percentuale di pazienti nella popolazione generale
che non rispondono o rispondono in modo ridotto alle dosi convenzionali del
farmaco. Questa percentuale e’ del 10-25 % per gli antagonisti
dell’angiotensina 2 e per gli inibitori dell’ angiotensin-converting enzyme,
entrambi utilizzati nel trattamento della
ipertensione, 15-25% per i beta-bloccanti usati nel trattamento della
insufficienza cardiaca, 20-50% per gli antidepressivi triciclici, ed arriva al
40-70% per gli agonisti del recettore adrenergico beta 2, usati come
broncodilatatori nel trattamento dell’ asma.
Le
conseguenze cliniche degli effetti collaterali possono variare da lievi malori
a situazioni molto serie che richiedono l’ospedalizzazione del paziente e che
possono anche esitare nella morte.
Per dare dei numeri a questi fenomeni, si ritiene che il 5-20 %
dei pazienti ricoverati negli ospedali della comunita’ europea soffrano di
reazioni avverse ai farmaci. Negli Stati Uniti e’ stato calcolato che circa
100.000 morti l’anno sono causate da reazioni avverse ai farmaci. In base a
queste statistiche le reazioni avverse alla terapia farmacologica arrivano a
rappresentare dunque negli Stati Uniti la quarta causa di morte dopo le
malattie cardiovascolari, i tumori e l’ictus.
La variabilità individuale nelle risposte dei pazienti ai farmaci
è dovuta a diversi fattori. Alcuni sono fattori fisiologici, come la età, il
sesso e il peso corporeo del paziente, altri sono patologici come la presenza
di altre malattie, ed il livello di funzionalita’ renale o epatica. Fattori
ambientali possono influenzare la risposta di un dato paziente al trattamento
farmacologico. Tali fattori includono il tipo di dieta, il consumo di alcool,
il fumo e l’assunzione di altri farmaci. Comunque, nonostante una attenta
selezione della terapia sulla base di questi fattori, non c’e’ alcuna garanzia
che un dato trattamento sara’ efficace o ben tollerato in un dato paziente. E’
infatti verosimile che una delle cause piu’ importanti delle differenze nella
risposta ad un dato farmaco e’ la variabilità genetica degli individui.
Il tipo piu’comune di polimorfismo e’ quello del tipo noto come
Single Nucleotide Polimorphism or SNP. Gli “SNIPs” sono il risultato di una
sostituzione di un singolo paio di basi nella sequenza del DNA. Sono molto
frequenti e sono presenti ogni 1000 paia di basi. L’intero genoma contiene da 3
a 10 milioni di SNIPS e di questi un milione ed ottocentomila sono stati caratterizzati
dallo SNIP consortium. Si ritiene che ogni gene ha tra cinque e dieci SNIPs,
anche se solo meno dell’ 1% hanno significato biologico. Questo significato
biologico puo’ venire dalla sostituzione
di un aminoacido nella proteina o da alterazioni nell’espressione della
proteina dovute a SNIPs nella regione del promoter.
Per capire la base genetica della variabilita’ della risposta ai
farmaci, bisogna in primo luogo considerare i meccanismi farmacologici che
determinano la risposta di ognuno di noi ad un farmaco. La prima serie di
meccanismi ha a che fare con la farmacocinetica del farmaco, che determina la
disponibilita’ del farmaco nel suo sito di azione (biodisponibilita’). Quando
per esempio assumiamo per via orale una medicina, il farmaco viene assorbito
nel piccolo intestino, rilasciato nel circolo portale e disperso in tutto il
corpo mediante il circolo sistemico. Il farmaco viene trasformato dal fegato
nei suoi metaboliti ed eliminato per mezzo della bile o dal rene per mezzo
dell’urina. Pertanto la concentrazione di un dato farmaco nel suo sito di
azione e’ determinata da assorbimento, distribuzione, metabolismo ed escrezione
(ADME).
La seconda serie di meccanismi è interessata dalla farmacodinamica
del farmaco e coinvolge il sito specifico di azione in cui il farmaco ha il suo
effetto biologico. I farmaci possono interagire (in questa sede) con recettori
o canali ionici sulla superficie della cellula oppure possono essere trasportati all’interno della stessa
ed interagire con enzimi intracellulari o proteine regolatrici.
Quali sono dunque i geni che influenzano la risposta ad un dato
farmaco ? Innanzitutto sono i geni codificanti per le proteine coinvolte nella
biodisponibilità del farmaco, e includono trasportatori ed enzimi del
metabolismo. Seguono i geni codificanti per il bersaglio terapeutico del
farmaco, e includono recettori, canali ionici, enzimi e proteine regolatrici. Polimorfismi
degli enzimi responsabili del metabolismo dei farmaci. La biotrasformazione epatica e’ il meccanismo
principale per la regolazione della concentrazione del farmaco nell’ organismo
e quindi nel suo sito di azione.
I farmaci sono in generale composti lipofilici cosa che facilita
il loro trasporto attraverso le membrane cellulari. Questa proprieta’ pero’ li rende
anche difficili da eliminare perche’ vengono riassorbiti dai tubuli renali. Gli
enzimi del metabolismo epatico trasformano composti lipofilici in metaboliti
più idrosolubili che possono essere eliminati più facilmente nell’urina. Il
metabolismo del farmaco nel fegato è diviso in due componenti, reazioni di fase
I, e reazioni di fase II. Le reazioni di
fase I interessano i gruppi funzionali della molecole, e includono ossidazioni,
riduzioni ed idrolisi. Queste reazioni
sono seguite dalle reazioni di fase II, che effettuano la coniugazione con
sostanze endogene come la solfatazione, acetilazione e metilazione. Di solito,
il metabolismo epatico risulta nella formazione di composti che sono
farmacologicamente inattivi e che poi sono escreti. Pero’, la biotrasformazione
epatica può servire in certi casi per attivare un farmaco. Un esempio e’ la
codeina, che di per se e’ inattiva ma viene trasformata in morfina dal
citocromo P450.
Nell’uomo ci sono almeno 30 enzimi suddivisi in famiglie e
sottofamiglie (isoforme), che metabolizzano farmaci (vedi figura: Le dimensioni
di ogni spicchio corrispondono alla percentuale dell’attivita’ metabolica
totale mediata da ogni enzima). Più di tre quarti fanno parte della famiglia
del citocromo P450, e sono indicati con CYP. Di questi almeno tre hanno
conseguenze cliniche per la risposta al farmaco e sono il citocromo 2D6, 2C199
e 2C9. CYP2D6 metabolizza il 25% circa del totale dei farmaci prescrivibili.
CYP2C19 metabolizza gli antidepressivi (diazepam, imipramine), omeprozol
(ulcera gastrica). CYP2C9 metabolizza la phenytoin (antiepilettico), warfarin
(anticoagulante), glipizide (ipoglicemizzante per diabetici). Per quanto
riguarda gli enzimi delle reazioni di fase II, almeno 4 hanno conseguenze
cliniche per la risposta al farmaco. La NAT2 N-acetyltransferase, agisce sui
sulfonamidi (infezioni batteriche), caffeina, e i carcinogeni del tabacco
(aumenta il rischio di tumori). La COMT (Catechol-o-Methyltransferase) agisce
sulle catecolamine (noradrenalina, adrenalina, dopamina). La TMPT (Thiopurine
Methyltransferase) agisce sui farmaci anti-tumorali (6-mercaptopurine and
thioguanine) impiegati nel trattamento della leucemia linfoblastica. UGT: UDP
glucuronosiltransferase, che agisce su i cancerogeni ambientali. I polimorfismi
influenzano la concentrazione e la emivita del farmaco nel sangue. Farmaci
dalle concentrazioni e emivita nel sangue più elevate rispetto alla popolazione
media indicano un ridotto metabolismo del farmaco. Per contro una riduzione
della concentrazione e della emivita del farmaco nel sangue è spia di un
metabolismo elevato del farmaco. Nel primo caso aumentano gli effetti avversi,
nel secondo caso si riducono gli effetti terapeutici.
I pazienti con specifici fenotipi possono essere identificati
somministrando un farmaco sonda (“probe drug”) al paziente. Il farmaco viene
metabolizzato e il rapporto tra il farmaco e il suo metabolita (la frazione metabolica) viene misurato dopo
un intervallo di tempo definito. Una frazione metabolica elevata indica che il
farmaco sonda e’ ancora presente in circolo e non e’ stato metabolizzato. Una
frazione metabolica bassa, invece, indica che il farmaco sonda e’ stato quasi
tutto convertito nel suo metabolita.
Il citocromo P450 e la sua isoforma nota come 2D6 e’ forse il piu’
studiato tra tutti gli enzimi del metabolismo dei farmaci. E’ responsabile per
il metabolismo di circa il 25-30% dei farmaci
attualmente prescritti nei paesi occidentali. Tra i farmaci
metabolizzati dal citocromo 2D6 ci sono: a. beta-bloccanti, come propranololo e
metoprololo, b. antiaritmici, come nimodipina, c. antidepressivi triciclici,
come imipramina e fluossetina, d. neurolettici
come aloperodolo, e. antitussivi, come destrometorfano, f. narcotici,
come codeina. La proporzione dei fenotipi da CYP2D6 varia nei diversi gruppi
etnici. I Poor metabolizers (i.e. con frazione metabolica > 20) sono piu’
comuni tra gli individui di origine europea
(5-10%), sono meno frequenti negli africani (2-5%) e sono rari negli
individui dell’estremo oriente (<1%)
La distribuzione del fenotipo di metabolizzatore ultrarapido e’
diversa. Gli Ultrarapid metabolizers sono rari tra gli scandinavi (1.5%) ma frequenti tra gli etiopi (20%) Il gene
CYPD26 e’ quello con maggiore variabilita’ nella famiglia del citocromo p450.
Sono state descritte piu’ di 75 varianti alleliche. Molte di queste (varianti)
sono SNIPs. Sono anche descritti altri tipi di varianti, comprese delezioni o
addizioni di singole basi, delezioni del gene o duplicazioni di tutto il gene
fino a 13 volte.
I soggetti con rapporto metabolico più sfavorevole (“poor
metabolizers”) sono in media privi di copie funzionali del gene. I soggetti con
rapporto metabolico più basso (“ultra-rapid metabolizers”) presentano ciascuno
in media 3 o più copie funzionali del gene.
E’ stato dimostrato infatti che gli individui con copie multiple
hanno una notevole riduzione nella concentrazione e nell’emivita del farmaco
nel sangue. C’è un rapporto diretto tra concentrazioni medie plasmatiche del
farmaco-sonda e il numero di copie funzionali del gene CYP2D6 (vedi esempio in
figura con Nortriptyline).
Quali sono le conseguenze cliniche dei polimorfismi di 2D6?
Gli antidepressivi triciclici producono una serie di reazioni
avverse tra i poor metabolizers. Queste reazioni includono tossicita’ cardiaca,
tachicardia, xerostomia, costipazione e debolezza. Gli agenti antiaritmici
producono parestesie, disturbi visivi, vertigine, nausea, vomito. In entrambi i
casi le reazioni avverse sono il risultato di alti livelli del famaco in
circolo dovuti al metabolismo inefficiente. Entrambi i tipi di farmaci tendono
ad essere inefficaci alla comuni dosi terapeutiche negli ultra-rapid
metabolizers giacche’ e’ difficile raggiungere concentrazioni adeguate nel
sangue.
Nel caso della codeina l’efficacia del farmaco mostra una
inversione di tendenza nei due fenotipi. La codeina non e’ efficace tra i poor
metabolizers giacche’ non sono capaci di convertirla nel suo metabolita attivo,
la morfina. Gli ultra-rapid metabolizers
hanno invece una risposta esegerata alla codeina, con euforia e nausea.
Bisogna tenere presente che la risposta ad un farmaco non è un
tratto monogenico, ma il risultato dell’ interazione di vari geni e di multiple
percorsi. Nel caso piu’ semplice, la selezione di una terapia appropriata in un
dato paziente, deve tenere presente il genotipo degli enzimi metabolizanti il
farmaco ed anche il genotipo del bersaglio farmacologico. Questo allo scopo di
ottenere il risultato desiderato della massima efficacia col minimo della
tossicita’.
Esistono polimorfismi che non cambiano di per sé il metabolismo
del farmaco o il bersaglio, però alterano in qualche modo il contesto in cui i
farmaci producono il loro effetto. La risposta ad un farmaco puo’ essere
modulata anche da polimorfismi di disease-modifying genes i quali influenzano
la severita’ ed il decorso della malattia.
Esempio di gene modulatore è quello della apolipoproteina E nel
morbo di Alzheimer.
La apolipoproteina E è una proteina coinvolta nel trasporto del
colesterolo, e pazienti con polimorfismi di questa proteina hanno un rischio
elevato di avere il morbo di Alzheimer.
Polimorfismi del gene dell’ apolipoproteina E (APOE) modulano
anche la risposta alla terapia del morbo di Alzheimer con inibitori dell’acetilcolinesterasi (p.es.
tacrina). Pazienti con la variante APOE4 presentano ridotta risposta alla
tacrina. Però, la tacrina non ha nessuna interazione con l’ APOE, e dunque il
meccanismo per la modulazione della risposta alla tacrina è sconosciuto. Questa
associazione tra APOE4 e effetto
farmacologico della tacrina e’ piu’ marcata nelle donne, suggerendo che la
risposta alla tacrina è ancora più complessa e che altri geni possono
partecipare nell’effetto farmacologico della tacrina.
Questo esempio indica l’importanza della farmacogenomica e quindi
dell’analisi dell’intero genoma per scoprire i meccanismi complessi che
determinano la risposta ai farmaci.
In conclusione, qual’è l’impatto della farmacogenomica sul
trattamento farmacologico del futuro?
Il potenziale della farmacogenomica consiste nell’identificare
pazienti con la stessa diagnosi ma geneticamente diversi riguardo alla risposta
ai farmaci in termini di efficacia e reazioni avverse. Pazienti con un profilo
farmacogenetico sfavorevole dovranno
essere trattati con farmaci alternativi o con dosi diverse. Individui con un
profilo farmacogenetico compatibile con una risposta favorevole potranno essere
trattati con farmaci e dosi convenzionali.
La farmacogenomica e’ dunque una chiave importante per realizzare
una medicina predittiva volta a una terapia personalizzata: il farmaco giusto
alla dose giusta per il paziente giusto.
5.Biotrasformazione
I
metabolismo dei farmaci è essenzialmente un meccanismo di difesa di un
organismo vivente contro composti esogeni estranei e non essenziali ai processi
vitali: xenobiotici, estranei alla vita.
La finalità è di inattivare dette
sostanze (detossificazione) e, contemporaneamente, di renderle più facilmente
eliminabili. Qualche volta la
biotrasformazione può aumentare l'attività biologica della sostanza in circolo:
si parla, allora, di profarmaci, qualora
venga potenziata l'attività terapeutica desiderata; o veleni potenziali qualora
la nuova attività o l'incremento di attività così acquisiti non siano
desiderati. In qualche caso i metaboliti
sono dotati di un quadro di attività farmacologica parzialmente sovrapponibile
al quello del composto di origine; questa evenienza darà luogo ad una durata
d'azione maggiore, che deve suggerire un adeguato protocollo terapeutico.
Le trasformazioni metaboliche normalmente portano
ad un aumento di idrofilia degli xenobiotici, facilitando così la loro
eliminazione per le vie più comuni, come renale, biliare, fecale, essudativa [1];
al contrario la vie meno utilizzate come la polmonare e la traspirativa
richiedono diminuzione della polarità e del peso molecolare in modo da
diminuire la tensione di vapore.
Fra gli xenobiotici che suscitano una risposta di
difesa metabolica, non immunitaria, si
possono ricordare: Farmaci e Sostanze di Sintesi,Polveri e
Solventi,Fumo e
Bevande,Veleni e Tossine, Precancerogeni e Cancerogeni .
Data la
natura enzimatica delle trasformazioni metaboliche, gli enzimi essere
caratterizzati da una grande adattabilità alla struttura di un substrato così
variabile come imprevedibile . Questa
versatilità è ottenuta con uno o più dei
seguenti fattori: a) polimorfismo genetico, cioè dotazione genetica di numerose
isoforme; b) polimorfismo inducibile, rapida proliferazione di nuove isoforme
stimolata dalla presenza dello xenobiotico stesso; c) induzione metabolica,
aumento dell'attività enzimatica (dovuta ad aumento della sintesi di enzimi
metabolici) in seguito ad esposizione a xenobiotici ; d) ridotta selettività
nei confronti del substrato.
Fattori che influenzano la capacità metabolica:
1)
Genetici: differenze di specie e individuali
2)
Fisiologici: età, sesso, gravidanza, malattie: insufficienza epatica (riduzione
del corredo di enzimi epatici e digestivi).
3)
Farmacodinamici: protocollo terapeutico,
distribuzione tissutale, combinazione con proteine, effetto di primo
passaggio (vedi)
4)
Ambientali: competizione con altre
sostanze, avvelenamento di sistemi enzimatici
5)
Attività della Flora Batterica Intestinale: ad. esempio fornisce glucoronidasi che
rilibera il farmaco dall'escreto biliare che così viene riassorbito
dall'intestino; bioattivazione di precursori inattivi (cancerogeni da
precancerogeni).
6)
Forma farmaceutica: tempo di permanenza nell' intestino...
Fasi Metaboliche
Reazioni di Fase I o Fase di Funzionalizzazione attuata
attraverso i seguenti tipi di reazioni:
- Reazioni di
ossidazione: che introducono nella
molecola del farmaco nuovi gruppi idrofili e/o protici (come, OH NH2 COOH
SH ...)
- Reazioni di
idrolisi: che liberano detti gruppi idrofili da eteri,esteri, ammidi,
acetali, emiacetali. epossidi ...
- Reazioni di
riduzione: meno diffuse, che possono generare alcuni di detti gruppi
idrofili o protici
Scopo
funzionale: rendere più idrofilo
il composto estraneo per facilitarne l'eliminazione
inattivare il
composto
preparare il
substrato per la Fase II
Reazioni di Fase II
o Fase di Coniugazione, attuata attraverso i seguenti tipi di
reazioni:
- Reazioni di coniugazione: accoppiamento
con piccole biomolecole
ionizzabili o altamente idrofili, come: Ac. Glucuronico, Ac. Solforico,
Aminoacidi, Glutatione ...
- Reazioni di coniugazione con
bioreagenti apolari:
Metilazioni Acilazioni
Scopo
funzionale:
- Inattivare e
rendere nettamente idrofilo per una completa eliminazione
- Inattivare e/o
aumentare il peso molecolare per facilitare l'eliminazione biliare
Reazioni Enzimatiche
di Ossidazione
Il sistema
enzimatico più diffuso per l'ossidazione di xenobiotici è il Citocromo P450 [2], chiamato anche
CYP450 , monoossigenasi, ossidasi o idrossilasi. É localizzato nella frazione microsomiale di
fegato, rene, polmone, intestino ...
Costituito da: Eme-Proteina: responsabile del trasporto di e- e
attivazione di O2
NADPH
associato a NADPH-citocromo reduttasi
e
altri cofattori
Differenziatosi geneticamente per metabolismo
di steroidi e acidi
biliari, è in tutte le specie viventi caratterizzato da spiccato
polimorfismo genetico e
polimorfismo inducibile e costituisce
così uno dei più versatili sistema di difesa da sostanze estranee alla biologia
cellulare.
Famiglie di CYP450
Sono state
identificate più di 110 famiglie di
CYP450 per le quali viene adottata la seguente nomenclatura:
CYP seguito
da:
·
1° Numero, che indica la famiglia con membri presentanti circa il 35%
di omologia
·
Lettera maiuscola, indica la sottofamiglia caratterizzati dal
presentare il 40-60% di omologia
·
2° Numero, sottotipo con omologia ancora più elevata
N.B. La sequenza aminoacidica dell'eme-proteina
determina l'affinità dell'enzima per una deteminata classe chimica di
substrato: la presenza di AA apolari
come leucina isoleucina e valina in prossimità del centro catalitico può
formare una sacca lipofilica in grado di legare sostanze apolari; la presenza
di fenilalanina determina affinità per idrocarburi aromatici, residui di AA
bicarbossilici (glutamato e aspartato) tendeno a legare composti con centri
cationici, al contrario residui di AA tipo lisina e arginina determineranno
affinità per i composti carichi negativamente ...
Inibizione del CYP450 :
Inibitori reversibili: monossido
di carbonio, fluorochinoloni,
cimetidina, …
Inibitori complessanti: complessano gli intermedi del ciclo
catalitico del CYP450 e sono nitrosoalcani,
antibiotici macrolidici, …
Inibitori irreversibili: Inibizione “suicida” o inibiz.
basata sul metabolismo, cioè
l'enzima produce dei metaboliti che lo inattivano. Questi metaboliti sono
radicali formati formati da alcheni, alchini, da aloalcani ..., da ormoni androgeni
e progestinici, epossidi e
acilalogenuri da polialogenoderivati (vedi avanti).
26.Dislipidemie
Termine generico per indicare le alterazioni della quantità di
lipidi circolanti nel sangue, in particolare del colesterolo, dei trigliceridi,
dei fosfolipidi, assai più frequentemente in aumento (ipercolesterolemia,
ipertrigliceridemia, iperfosfolipidemia), più raramente in diminuzione. La dislipidemia è una
qualsiasi condizione clinica nella quale sono presenti nel sangue elevate concentrazioni di lipidi. Poiché il termine comprende
non una, ma svariate patologie, è più corretto parlare di dislipidemie al plurale, giacché le varie forme
possono avere origine diversa, trattamenti diversi e soprattutto conseguenze diverse
sulla salute dell'individuo affetto. Le dislipidemie sono uno dei principali fattori di rischio cardiovascolare.
A seconda delle cause, le dislipidemie si
distinguono tradizionalmente in primitive (su base genetica) e secondarie (o
acquisite). Tra le secondarie si classificano anche quelle forme che, pur
partendo da una predisposizione familiare, vedono come causa principale fattori
legati all'alimentazione o a
stili di vita errati. In questo caso si parla di dislipidemie multifattoriali.
Indipendentemente dal fenotipo, la manifestazione
principale della dislipidemie è l'aterosclerosi, soprattutto quando ad essere
interessato dall'aumento dei livelli plasmatici è ilcolesterolo. L'aterosclerosi, che
all'inizio può non dare sintomi, si manifesta in genere in epoca tanto più
precoce quanto più grave è la dislipidemia. Più raramente si manifestano xantelasmi palpebrali o xantomi a livello della pelle (come sui gomiti
o sul dorso).
23.Modificatori della risposta biologica
I composti biological response modifiers (BRM, modificatori dei
responsi biologici) vengono usati nel trattamento terapeutico del cancro
alterando o inducendo l'aumento dei processi che naturalmente, si svolgono
nell'organismo. L'immunoterapia sfrutta l'uso degli BRMs per incrementare
l'attività del sistema immunitario e quindi aumentare i meccanismi di difesa
naturali del corpo, contro il tumore.
Il sistema immunitario è costituito da cellule del
sangue, dette globuli bianchi. Ci sono diversi tipi di globuli bianchi, e
ciascun tipo ha un particolare ruolo da svolgere. La risposta immunitaria che
si sviluppa quando le cellule si infettano o comunque vengono danneggiate, è il
risultato di interazioni fra diversi tipi di cellule immunitarie. Quando una
cellula del sistema immunitario riconosce un "oggetto" o una cellula
come "straniera" o infetta, si sviluppa una cascata di eventi che
alla fine portano alla distruzione o rimozione del "bersaglio".
Questa cascata di reazioni è resa possibile dalla presenza di molecole
messaggere prodotte dalle cellule immunitarie, tali molecole messaggere sono
dette citochine. Le citochine sono proteine (prodotte soprattutto dalle cellule
del sistema immunitario) che permettono la comunicazione fra le cellule e
all'interno della stessa cellula. Diversi tipi di citochine suscitano responsi
diversi. Le citochine possono essere attive sia su altre cellule, che sulle
stesse cellule che le rilasciano. Possono attivare, modulare e inibire la
risposta immunitaria.
Il ruolo delle citochine nella difesa dell'organismo
le rende un bersaglio interessante per il trattamento di alcuni tipi di tumori.
Le citochine sono normalmente nell'organismo in piccole quantità. Quando
vengono usate nel trattamento dei tumori le concentrazioni necessarie aumentano
notevolmente. Le citochine normalmente usate nel trattamento del cancro sono l'interleuchina-2 e l'interferone alfa. Questi composti hanno molti effetti
collaterali, quando vengono usati in alte dosi, come necessario nel trattamento
del tumore, e la loro efficacia varia in funzione del tipo di cancro trattato.
17. Caratteristica cellula tumorale
Le cellule tumorali manifestano alcune particolarità
che le caratterizzano rispetto alle cellule normali e sane. Queste specifiche
qualità permettono a cellule particolari, di formare una massa tumorale, e alla
fine di sviluppare metastasi in altre parti dell'organismo. Considereremo
brevemente le variazioni che si evidenziano nelle funzioni cellulari, e poi
tratteremo alcune particolari capacità che una cellula tumorale deve acquisire
per essere in grado di crescere e diffondersi.
Durante la trasformazione di una cellula normale in una cellula
capace di formare una crescita tumorale, avvengono numerose variazioni nelle
funzioni. Tutte le cellule cancerogene acquisiscono la capacità di crescere e
dividersi in assenza di un appropriato segnale e/o in presenza di segnali inibitori.
Ci sono anche variazioni rilevabili nelle proprietà fisiche delle cellule.
Alcune modificazioni sono relative a:
Variazioni del citoscheletro - La distribuzione e
l'attività dei microfilamenti e dei microtubuli possono cambiare. Queste alterazioni inducono
variazioni nei processi attraverso i quali una cellula interagisce con le sue
cellule vicine e altera l'aspetto della cellula. Modificazioni del
citoscheletro possono anche indurre cambiamenti nei processi di adesione
cellulare e nella sua motilità.
Adesione cellulare e
motilità cellulare - La riduzione di
adesione cellula/cellula e cellula/matrice extracellulare permette la
formazione di grandi masse. Come già detto nel capitolo dedicato alla divisione
cellulare , le cellule cancerogene non presentano l'inibizione da contatto
e sono in grado di continuare a crescere anche quando sono completamente
circondate da altre cellule. Alterazioni nei processi di adesione cellulare
hanno anche effetti evidenti nella capacità di una cellula a muoversi. Le cellule
cancerogene devono essere capaci di muovesi e "migrare" al fine di
diffondersi, e l'adesione cellulare gioca un ruolo molto importante nella
regolazione della motilità cellulare.
Variazioni nucleari - La forma e
l'organizzazione dei nuclei delle cellule cancerogene possono essere
marcatamente diverse da quelle caratteristiche dei nuclei delle cellule sane
appartenenti allo stesso tessuto. Tali variazioni nella forma possono essere
utili nella diagnosi e nella
determinazione dello stadio della malattia tumorale .
Produzione di enzimi- Le cellule cancerogene spesso hanno la capacità di secernere
enzimi che gli forniscono la capacità di invadere i tessuti vicini. Questi
enzimi sono in grado di metabolizzare e "abbattere" gli ostacoli alla
migrazione e diffusione delle cellule tumorali.
Le cellule che sono andate incontro a trasformazione
neoplastica (carcinogenetica) presentano varie proprietà che le distinguono
dalle cellule del tessuto sano:
·
Si riproducono, dividendosi, in maniera incontrollata (o non muoiono) e
solitamente si dividono con frequenza maggiore del normale.
Le cellule più aggressive possono presentare alcune
caratteristiche aggiuntive che le rendono particolarmente maligne:
·
Possono invadere i tessuti vicini, solitamente
possono secernere metalloproteinasi che digeriscono la matrice extracellulare.
·
Possono secernere fattori chimici che stimolano la formazione di nuovi vasi
sanguigni (angiogenesi).
Quasi tutti i tumori si sviluppano a partire da una
sola cellula, ma solitamente la cellula iniziale non acquisisce tutte le
caratteristiche in una volta sola. Con ogni mutazione tumorale la cellula acquisisce
un leggero vantaggio evolutivo sulle cellule vicine, entrando in un processo detto di evoluzione clonale. Ne consegue che cellule discendenti dalla cellula mutata, per effetto di
ulteriori mutazioni, possano trarre un vantaggio evolutivo ancora maggiore. Le
cellule che presentano solo alcune delle mutazioni necessarie alla formazione
di un tumore maligno sono ritenute origine dei tumori benigni; tuttavia con
l'accumularsi delle mutazioni le cellule mutate formeranno un tumore maligno.
Lo sviluppo di un tumore è spesso iniziato da un piccolo cambiamento nel
DNA, mutazione
puntiforme, che porta ad una instabilità genetica della cellula. L'instabilità può
aumentare fino alla perdita di interi cromosomi o alla
formazione di copie multiple. Anche lo schema della metilazione
del DNA della cellula cambia, attivando e disattivando geni in modo incontrollato. Le cellule che proliferano rapidamente, come
le cellule epiteliali, hanno un rischio
maggiore di trasformarsi in cellule tumorali, al contrario delle cellule che si
dividono meno, per esempio i neuroni.
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