FANS (Farmaci Antinfiammatori Non Steroidei) 1 Richiamo a lezioni precedenti: INFIAMMAZIONE REAZIONE INFIAMMATORIA: è un complesso di reazioni che si verificano nei tessuti in risposta ad un patogeno o a un trauma. Tali reazioni comportano l’attivazione delle risposte immuni innata e adattiva a livello del sito di infezione, di esposizione a tossine, o di insulto cellulare. Sebbene l’infiammazione abbia una funzione protettiva volta a controllare le infezioni e a promuovere il riparo cellulare, essa può anche essere la causa di danno tissutale e malattia. Risultato: guarigione dopo infiammazione acuta, o, se la causa di infiammazione persiste, infiammazione cronica. Terapia di malattie che implicano processi infiammatori: uso di FARMACI ANTINFIAMMATORI 2 FANS (Farmaci Antinfiammatori Non Steroidei), o NSAID (Non-steroidal anti-inflammatory drug) 1. Meccanismo d’azione dei FANS: inibizione della sintesi dei prostanoidi. 2. COX1 e COX2: caratteristiche molecolari differenziali. 3. Acido acetil salicilico e altri FANS: aspetti farmacodinamici comuni e differenziali. 4. Indicazioni terapeutiche. 5. Effetti collaterali, interazioni con altri farmaci e controindicazioni. 6. Sintesi di COX2-selettivi. 7. FANS di nuova generazione 8. Possibili nuove applicazioni terapeutiche. 3 1. Meccanismo d’azione dei FANS: inibizione della sintesi dei prostanoidi. LA CASCATA DELL’ACIDO ARACHIDONICO 4 LA CASCATA DELL’ACIDO ARACHIDONICO = PROSTANOIDI 1. Meccanismo d’azione dei FANS: inibizione della sintesi dei prostanoidi. VIA METABOLICA DELLA PGH SINTASI E FORMAZIONE DI PROSTANOIDI 6 1. Meccanismo d’azione dei FANS: inibizione della sintesi dei prostanoidi. ATTIVITA’ BIOLOGICHE DEI PRINCIPALI PROSTANOIDI DOLORE: PGI2 e PGE2 rendono le terminazioni nervose più sensibili a bradichinina, istamina e sostanza P FEBBRE: PGE2 VASODILATAZIONE: PGI2, PGD2 e PGE2 PIASTRINE: PGI2 e PGD2 inibiscono l’aggregazione piastrinica, TXA2 la stimola PROTEZIONE DELLA MUCOSA GASTRICA: PGE2 MANTENIMENTO DEL FLUSSO RENALE: PGI2 e PGE2 UTERO: PGE2 e PGF2 contraggono l’utero 7 ATTIVITA’ BIOLOGICHE DEI PRINCIPALI EICOSANOIDI E ISOPROSTANI 1. Meccanismo d’azione dei FANS: inibizione della sintesi dei prostanoidi. MECCANISMO D’AZIONE DEI FANS INIBIZIONE DELL’ENZIMA CICLOSSIGENASI (COX) CON CONSEGUENTE DIMINUZIONE DI PROSTAGLANDINE E TROMBOSSANO, MEDIATORI DELL’INFIAMMAZIONE UTILIZZO TERAPEUTICO ANTINFIAMMATORI ANTIPIRETICI ANTIDOLORIFICI ANTIAGGREGANTI PIASTRINICI 9 2. COX1 e COX2: caratteristiche molecolari differenziali. LA FAMIGLIA DELLA CICLOSSIGENASI COX-1 Costitutiva – Espressa in molti tessuti. Protezione della mucosa gastrica. Controllo vascolare e dell’aggregazione piastrinica. Mantenimento del flusso renale. COX-2 Inducibile ma costitutivamente espressa in cervello e rene. Espressa nei tessuti neoplastici e infiammati. Indotta da stimoli proinfiammatori e mitogenici. COX-3 Costitutiva – Espressa nella corteccia cerebrale e nel cuore. Recentemente identificata ??? 10 2. COX1 e COX2: caratteristiche molecolari differenziali. La PGHS o COX è presente in 2 isoforme L’enzima COX-1 costitutivo è espresso in quasi tutte le cellule dell’organismo (piastrine, cellule endoteliali, rene, tratto gastrointestinale) delle quali modula localmente la funzione Una rapida inattivazione della COX 1 (‘suicidio’) rappresenta una strategia per regolarne l’attività L’enzima COX-2 inducibile è prodotto in risposta a stimoli proinfiammatori (citochine, LPS) e i prostanoidi che ne derivano contribuiscono alla vasodilatazione, iperalgesia ed edema tipici dell’infiammazione Una espressione costitutiva della COX 2 è stata trovata nel cervello (Alzheimer?) 11 3. Acido acetil salicilico e2.altri Acido FANS: acetilsalicilico aspetti farmacodinamici e altri FANS comuni e differenziali. CLASSIFICAZIONE CHIMICA 12 3. Acido acetil salicilico e altri FANS: aspetti farmacodinamici comuni e differenziali. ACIDO ACETILSALICILICO • Ricavata dalla corteccia di salice, la SALICINA fu chiamata acido salicilico. • Nel 1897 Hoffmann , chimico della Bayer, sintetizzò l’ac. acetil-salicilico, con minori effetti collaterali: nacque così il primo farmaco di sintesi brevettato dalla Bayer nel 1899 con il nome di ASPIRINA. • E’ un acido debole, rapidamente assorbito dallo stomaco ed dal primo tratto dell’intestino tenue. EFFETTI FARMACOLOGICI (dose dipendenti) 1. Antiaggregante - (40-300 mg) riduce l’incidenza di trombosi. 2. Analgesico - (500 mg) attivo sul dolore di lieve-media entità non di origine viscerale. 3. Antipiretico - (500 mg) riduce l’iperpiressia, ma non modifica la temperatura normale. 4. Antinfiammatorio - (3-4 g) potente antinfiammatorio nel trattamento di artrite, 13 osteoartrite, febbre reumatica. 3. Acido acetil salicilico e altri FANS: aspetti farmacodinamici comuni e differenziali. L’Aspirina è l’unico FANS capace di determinare una inibizione irreversibile delle COX 14 3. Acido acetil salicilico e2.altri Acido FANS: acetilsalicilico aspetti farmacodinamici e altri FANS comuni e differenziali. ACETILAZIONE DELLA COX AD OPERA DELL’ACIDO ACETILSALICILICO Legato all’Arg 120, acetila una serina a livello del sito attivo dell’enzima (530 per la COX-1 e 516 per la COX-2) modificazione covalente = inibizione irreversibile Struttura cristallizzata della COX1 15 3. Acido acetil salicilico e2.altri Acido FANS: acetilsalicilico aspetti farmacodinamici e altri FANS comuni e differenziali. AZIONE ANTIAGGREGANTE DELL’ASPIRINA Inibizione irreversibile della COX-1 piastrinica nel sangue portale inibizione della produzione di TXA2 16 3. Acido acetil salicilico e2.altri Acido FANS: acetilsalicilico aspetti farmacodinamici e altri FANS comuni e differenziali. AZIONE ANTIAGGREGANTE DELL’ASPIRINA PRODUZIONE DI PIASTRINE DAI MEGACARIOCITI As megakaryocytes transition from immature cells (A) to released platelets (E), a systematic series of events occurs. (B) The cells first undergo nuclear endomitosis, organelle synthesis, and dramatic cytoplasmic maturation and expansion, while a microtubule array, emanating from centrosomes, is established. (C) Prior to the onset of proplatelet formation, centrosomes disassemble and microtubules translocate to the cell cortex. Proplatelet formation commences with the development of thick pseudopods. (D) Sliding of overlapping microtubules drives proplatelet elongation as organelles are tracked into proplatelet ends, where nascent platelets assemble. Proplatelet formation continues to expand throughout the cell while bending and branching amplify existing proplatelet ends. (E) The entire megakaryocyte cytoplasm is converted into a mass of proplatelets, which are released from the cell. The nucleus is eventually extruded from the mass of proplatelets, and individual platelets are released from proplatelet ends. 17 3. Acido acetil salicilico e2.altri Acido FANS: acetilsalicilico aspetti farmacodinamici e altri FANS comuni e differenziali. AZIONE ANTIAGGREGANTE DELL’ASPIRINA E’ resa possibile da: - selettività ASA a basse dosi / COX-1 - piastrine anucleate, cellule endoteliali nucleate - bilancio netto a favore della PGI2 (cellule endoteliali) con attività antiaggregante, rispetto al TXA2 (piastrine) con attività pro-aggregante Si realizza: -dopo un tempo di circa 10 giorni -a bassi dosaggi (40 mg/die) RIDOTTO RISCHIO DI EFFETTI TOSSICI! - per somministrazione orale TERAPIA CRONICA! 18 3. Acido acetil salicilico e2.altri Acido FANS: acetilsalicilico aspetti farmacodinamici e altri FANS comuni e differenziali. AZIONE ANTIDOLORIFICA DELL’ASPIRINA E DEGLI ALTRI FANS Inibizione della COX-1 a livello centrale e dunque la sintesi di prostaglandine che abbassano la soglia dei nocicettori delle fibre C. 19 3. Acido acetil salicilico e2.altri Acido FANS: acetilsalicilico aspetti farmacodinamici e altri FANS comuni e differenziali. AZIONE ANTIPIRETICA DELL’ASPIRINA E DEGLI ALTRI FANS Il centro della termoregolazione ha sede ipotalamica. Pirogeni endogeni: IL-1, TNF- PGE2 aumento della temperatura corporea (febbre). FANS temperatura corporea normale! Il paracetamolo ha attivita’ antipiretiche e antidolorifiche in quanto agisce prevalentemente a livello del SNC. 20 3. Acido acetil salicilico e2.altri Acido FANS: acetilsalicilico aspetti farmacodinamici e altri FANS comuni e differenziali. AZIONE ANTINFIAMMATORIA DELL’ASPIRINA E DEGLI ALTRI FANS 21 3. Acido acetil salicilico e2.altri Acido FANS: acetilsalicilico aspetti farmacodinamici e altri FANS comuni e differenziali. UN NUOVO MECCANISMO ANTINFIAMMATORIO DELL’ASPIRINA AD ALTE DOSI In tal modo vengono interrotti i meccanismi a feed back positivi che, determinando un’abnorme produzione di citochine, sono responsabili dell’instaurarsi dell’infiammazione cronica 22 3. Acido acetil salicilico e2.altri Acido FANS: acetilsalicilico aspetti farmacodinamici e altri FANS comuni e differenziali. GLI ALTRI FANS INIBISCONO REVERSIBILMENTE LA COX 23 3. Acido acetil salicilico e altri FANS: aspetti farmacodinamici comuni e differenziali. CARATTERISTICHE FARMACOCINETICHE GENERALI DEI FANS 6- Tempo di semivita < di 6 ore o > di 10 ore. 24 3. Acido acetil salicilico e2.altri Acido FANS: acetilsalicilico aspetti farmacodinamici e altri FANS comuni e differenziali. PARACETAMOLO Proprietà farmacologiche • E’ analgesico e antipiretico, ma non ha attività antinfiammatoria • Non influenza l’aggregazione piastrinica • E’ scarsamente gastrolesivo USATO COME ANALGESICO E ANTIPIRETICO IN ALTERNATIVA ALL’ASPIRINA Farmacocinetica Sovradosaggio EPATOTOSSICITA’ 25 3. Acido acetil salicilico e2.altri Acido FANS: acetilsalicilico aspetti farmacodinamici e altri FANS comuni e differenziali. METABOLISMO DEL PARACETAMOLO 26 4. Indicazioni terapeutiche. INDICAZIONI TERAPEUTICHE DEI FANS (1) Analgesici (dolore di bassa o media intensità, non attivi sul dolore viscerale) dolore infiammatorio dolore cronico postoperatorio ASA, paracetamolo, fenilbutazone, ibuprofene, chetoprofene, sulindac, diclofenac, etodolac, indometacina, piroxicam, meclofenamato, nimesulide Antipiretici paracetamolo, fenilbutazone, ibuprofene, chetoprofene Antiaggreganti piastrinici ASA 27 4. Indicazioni terapeutiche. INDICAZIONI TERAPEUTICHE DEI FANS (2) Antinfiammatori (malattie muscolo scheletriche) artrite reumatoide osteoartrosi spondilite anchilosante ASA, fenilbutazone, ibuprofene, chetoprofene, sulindac, diclofenac, etodolac, indometacina, piroxicam, meclofenamato, nimesulide Controllo sintomatico della dismenorrea primaria ASA, ibuprofene, chetoprofene 28 29 30 5. Effetti collaterali e controindicazioni. EFFETTTI COLLATERALI DEI FANS Intolleranza e ulcere gastrointestinali Blocco dell’aggregazione piastrinica (inibizione della sintesi di trombossano) Inibizione della motilità dell’utero (prolungamento della gestazione) Inibizione della funzionalità renale mediata dalle prostaglandine Reazioni da ipersensibilità 31 5. Effetti collaterali e controindicazioni. AZIONE DEI FANS SU - SECREZIONE GASTRICA + FILTRAZIONE GLOMERULARE vasodilatazione (PGI2) vasocostrizione (3) 32 5. Effetti collaterali e controindicazioni. L’aspirina, bloccando irreversibilmente la COX, favorisce il ramo della 5-LOX leucotriene A4 rischio di reazioni di IPERREATTIVITA’ negli asmatici che assumono aspirina ASA 33 5. Effetti collaterali e controindicazioni. L’aspirina è stata correlata ad encefalopatia quando somministrata a bambini con infezioni virali 34 5. Effetti collaterali e controindicazioni. CONTROINDICAZIONI • Ulcera peptica, sanguinamento gastro-intestinale (in anziani) • Ipersensibilita’ ad ASA • Insufficienza cardiaca, renale ed epatica • Asma • Gravidanza e allattamento • Bambini e adolescenti sotto i 16 anni 35 6. Sintesi di COX2-selettivi. COX-2 (inducibile) E’ RESPONSABILE DELL’INFIAMMAZIONE E DELL’IPERALGESIA COX-1 (costitutiva) E’ CRITICA PER LA PROTEZIONE GASTRICA E PER LA FUNZIONALITA’ PIASTRINICA SINTESI DI COX-2-SELETTIVI (antinfiammatori e antidolorifici “ideali”) 36 6. Sintesi di COX2-selettivi. SELETTIVITA’ DELL’AZIONE SU COX-2 DA PARTE DI ROFECOXIB E CELECOXIB 37 6. Sintesi di COX2-selettivi. CLASSIFICAZIONE DEI FANS IN BASE ALLA SELETTIVITA’ PER COX-1 E COX-2 38 6. Sintesi di COX2-selettivi. POTENZA DEI VARI FANS 39 6. Sintesi di COX2-selettivi. 40 6. Sintesi di COX2-selettivi. 41 6. Sintesi di COX2-selettivi. RISCHIO DI EFFETTO PROTROMBOTICO DEGLI INIBITORI DELLA COX-2 42 6. Sintesi di COX2-selettivi. COXIB e rischio cardiovascolare inibizione selettiva della PGI2 ( COX-2) e non di TXA2 (COX-1) Coxib + ASA Coxib + ASA (aumentato dosaggio) l’effetto protrombotico di classe (coxib). rischio di coaguli ematici rischio di ulcerazioni gastrointestinali COXIB ritirati dal commercio (2008) Rofecoxib,Valdecoxib, Lumiracoxib Rimasti in commercio in Italia: Celecoxib, Etoricoxib, Parecoxib (profarmaco di valdecoxib) con avvertenze su: a. rischio cardiovascolare - profilassi con ASA b. tossicità gastrointestinale c. ipersensibilità e reazioni cutanee gravi (cross reattività con sulfamidici) 43 6. Sintesi di COX2-selettivi. Enthusiasm and therapeutic role for a new drug with the passage of time 44 7. FANS di nuova generazione. Nitrossido (NO): • specie radicalica prodotta dall’attività della NOS • ha effetto vasodilatante e antiaggregante piastrinico Superaspirina (NO-ASA) e NO-FANS Contengono un gruppo nitro che libera NO • NO lega la guanilato ciclasi aumento cGMP rilassamento della muscolatura liscia perivasale (vasodilatazione) e effetto antiaggregante piastrinico • NO influenza le difese della mucosa gastrica ( produzione di muco, riparo della mucosa) 45 8. Possibili nuove applicazioni terapeutiche. PROPRIETA’ ANTITUMORALI DEI FANS INDAGINE EPIDEMIOLOGICA: elevata assunzione di aspirina bassa incidenza di carcinoma del colon-retto _ aumentata espressione di COX-2 nelle cellule tumorali ASPIRINA e altri FANS TUMORIGENESI E PROGRESSIONE TUMORALE Attività • ANTIPROLIFERATIVA E PROAPOPTOTICA sul tumore • ANTIANGIOGENICA sull’endotelio • IMMUNOPROTETTIVA sulle cellule mieloidi 46 8. Possibili nuove applicazioni terapeutiche. FANS E MALATTIE NEURODEGENERATIVE (malattia di Alzheimer) INDAGINE EPIDEMIOLOGICA: assunzione di FANS > 2 anni diminuito rischio di sviluppare la malattia di Alzheimer produzione di prostanoidi (microglia) aumentata espressione di COX-2 nell’ippocampo processo infiammatorio deposizione di -amiloide 47