IMMUNOFARMACOLOGIA DEFINIZIONE BRANCA DELLA FARMACOLOGIA CHE STUDIA I FARMACI CHE AGISCONO SUL SISTEMA IMMUNITARIO INIBENDO (F. IMMUNOSOPPRESSORI) O STIMOLANDO (F. IMMUNOSTIMOLANTI) LA SUA ATTIVITA’ CLASSIFICAZIONE DEI FARMACI ATTIVI SUL SISTEMA IMMUNITARIO A) FARMACI IMMUNOSOPPRESSORI - BLOCCANTI SELETTIVI DELLA PROLIFERAZIONE DEI LINFOCITI T - CICLOSPORINA - TACROLIMUS - SIROLIMUS - MICOFENOLATO MOFETIL - ANTICORPI - GLUCOCORTICOIDI - CITOTOSSICI (METOTREXATE, AZATIOPRINA, CICLOFOSFAMIDE) - FTY 720 B) FARMACI TOLLEROGENI C) FARMACI IMMUNOSTIMOLANTI - BACILLO DI CALMETTE-GUERIN - LEVAMISOLO - CITOCHINE (INTERFERON ALFA, INTERLEUCHINA-2) -TALIDOMIDE SITI D’AZIONE DEI FARMACI IMMUNOSOPPRESSORI ANTI-CD3, GLUCOCORTICOIDI CITOTOSSICI ANTI-TM FTY720 GLUCOCORTICOIDI Ag CD8 IL-2 CD3 CPA IL-1 CD4 CELLULE T CITOTOSSICHE CD4 ATT. MHC-II IMMUNOGLOBULINE CITOCHINE CICLOSPORINA TACROLIMUS MICOFENOLATO MOFETIL SIROLIMUS ANTI-CD25 B GLUCOCORTICOIDI CITOTOSSICI PLASMACELLULE CICLOSPORINA A E’IL PIU’ IMMEDIATO CASO DI RIGETTO CHE ABBIA MAI VISTO!! TACROLIMUS MECCANISMI MOLECOLARI COINVOLTI NEL’ATTIVAZIONE DEI LINFOCITI CD4 IN SEGUITO ALL’INTERAZIONE CON LE CELLULE PRESENTANTI L’ANTIGENE CPA CPA = cellula presentante l’antigene SMI = sistema maggiore di istocompatibilità A = antigene processato CaM = calmodulina FNCTA = fattore nucleare delle cellule T attivate SMI II IL-1 A CD3 R CALCINEURINA CD4 Ca2+/CaM Ca2+i CICLOFILLINA + P P Ca2+/CaM + FNCTA FNCTA FNCTA FNCTA FNCTA NUCLEO + INDUZIONE GENICA GM-CSF IL-2 TNF-α IL3 IFN-γ IL4 CITOPLASMA MECCANISMO D’AZIONE DELLA CICLOSPORINA CPA - Inibizione calcineurina - Aumento TGF- SMI II IL-1 A CD3 R CICLOFILLINA CALCINEURINA CD4 Ca2+/CaM CICLOS. A Ca2+i CICLOFILLINA + P + CICLOS. A CICLOS. A FNCTA P Ca2+/CaM + FNCTA FNCTA FNCTA FNCTA NUCLEO + INDUZIONE GENICA GM-CSF IL-2 TNF-α IL3 IFN-γ IL4 CITOPLASMA CICLOSPORINA A: FARMACOCINETICA VIE DI SOMMINISTRAZIONE ENDOVENOSA ORALE CAPSULE GELATINOSE MICROEMULSIONI BIODISPONIBILITA’ VARIABILE BIODISPONIBILITA’ + COSTANTE [p] VARIABILI [p] + COSTANTI DIFFICOLTA’ DI GESTIONE DOMICILIARE DEL PAZIENTE MIGLIORE GESTIONE DOMICILIARE DEL PAZIENTE [P] (ng/ml) Pasto ad alto contenuto lipidico Pasto a basso contenuto lipidico TEMPO (ORE) Curve di concentrazione plasmatiche di ciclosporina somministrata dopo un pasto ad alto o basso contenuto lipidico CICLOSPORINA A: FARMACOCINETICA DISTRIBUZIONE - Accumulo nei globuli rossi e nei linfociti - Passaggio barriera emato-encefalica METABOLISMO INTESTINALE, EPATICO (CYP 3A4) CLEARANCE - FENOBARBITALE, FENITOINA - RIFAMPICINA, NAFCILLINA CLEARANCE - ERITROMICINA - KETOCONAZOLO - VERAPAMILE, NICARDIPINA - METILPREDNISOLONE - INDINAVIR - POMPELMO [P] [P] RIGETTO DEL TRAPIANTO AUMENTO DELLA TOSSICITA’ ELIMINAZIONE Biliare CICLOSPORINA A: EFFETTI INDESIDERATI - Att. SRA - ET-1 - Trombossano - PG ? Costrizione arteriole circolo sistemico ? Ciclosporina ? Costrizione arteriole afferenti glomerulari Disfunzione circolo renale Aumento TGF- Vasocostrizione IPERTENSIONE NEFROTOSSICITA’ - EPATOTOSSICITA’ - NEUROTOSSICITA’ - IRSUTISMO - IPERPLASIA GENGIVALE - IPERLIPIDEMIA - IPERURICEMIA - TOSSICITA’ GASTROINTESTINALE - PREDISPOSIZIONE A INFEZIONI E NEOPLASIE CICLOSPORINA A: USI TERAPEUTICI CD8 CD8 CITOTOSSICI CICLOSPORINA In associazione con glucocorticoidi!! + azatioprina/micofenolato mofetil/sirolimus CPA GLUCOCORTICOIDI IL-2 IL-1 - CD4 IL-1 IL-4 IL-5 IL-6 - TRAPIANTI D’ORGANO PC B PC ASSOCIAZIONE CICLOSPORINA-GLUCOCORTICOIDI NELLA PREVENZIONE DEL RIGETTO DEI TRAPIANTI SINDROME DI BECHET OCULARE UVEITE ENDOGENA PSORIASI DERMATITE ATOPICA SINDROME NEFROSICA ARTRITE REUMATOIDE Solo se la terapia standard è inefficace!! FATTORI CHE GIUSTIFICANO IL MONITORAGGIO DEI LIVELLI PLASMATICI DELLA CICLOSPORINA A - ELEVATA VARIABILITA’ FARMACOCINETICA - POSSIBILITA’ DI INTERAZIONI FARMACOLOGICHE - POSSIBILITA’ DI DIAGNOSI DIFFERENZIALE TRA INIZIALE RIGETTO DEL TRAPIANTO E NEFROTOSSICITA’ DA CICLOSPORINA - VALUTAZIONE DELL’ ADERENZA ALLA TERAPIA - RIDUZIONE DEI DOSAGGI AL MINIMO IN CORSO DI TERAPIA DI MANTENIMENTO MECCANISMO D’AZIONE DEL TACROLIMUS CPA - Inibizione calcineurina - Aumento TGF- SMI II IL-1 A CD3 R FKBP-12 CALCINEURINA CD4 Ca2+/CaM TACROLIM Ca2+i FKBP-12 + P + TACROLIM TACROLIM FNCTA P Ca2+/CaM + FNCTA FNCTA FNCTA FNCTA NUCLEO + INDUZIONE GENICA GM-CSF IL-2 TNF-α IL3 IFN-γ IL4 CITOPLASMA TACROLIMUS - STESSO MECCANISMO D’AZIONE DELLA CICLOSPORINA - CARATTERISTICHE FARMACOCINETICHE SIMILI ALLA CICLOSPORINA - TOSSICITA’ SIMILE ALLA CICLOSPORINA - USI TERAPEUTICI UGUALI ALLA CICLOSPORINA RAPAMICINA (SIROLIMUS): MECCANISMO D’AZIONE CD4 CPA CD4 IL-2 CD4 R = RAPAMICINA mTOR = MAMMALLIAN TARGET OF RAPAMYCIN FKBP = FK BINDING PROTEIN IL-2 + + FKBP mTOR(i) R IL-2 mTOR (a) ciclo cellulare G1 S PROLIFERAZIONE CELLULARE - mTOR(i) R FKBP mTOR (a) ciclo cellulare G1 S BLOCCO PROLIFERAZIONE CELLULARE RAPAMICINA (SIROLIMUS) FARMACOCINETICA - Scarsa biodisponibilità orale - Interazioni con pasti ricchi di grassi - Distribuzione all’interno delle cellule sanguigne - Metabolismo epatico (citocromo CYP3A4) - T/2 62: ore TOSSICITA’ - Aumento tossicità renale indotta da coclosporina/tacrolimus - Aumento colesterolo e trigliceridi - Anemia - Leucopenia - Trombocitopenia - Febbre - Disturbi gastro-intestinali - Predisposizione a infezioni e neoplasie USI TERAPEUTICI - Trapianti d’organo (in associazione/alternativa a ciclosporina e tacrolimus) - Prevenzione restenosi delle protesi vascolari (stent) - Trattamento neoplasie (in fase di studio) RAPAMICINA Arteria prima dello stent Stent “medicato” con rapamicina a lento rilascio Miociti vascolari Placca aterosclerotica Arteria subito dopo lo stent Deposizione di piastrine e fibrinogeno Arteria nei giorni successivi lo stent Macrofagi Leucociti Citochine Arteria nei giorni successivi lo stent Fattori di crescita, proliferazione di leucociti Arteria nelle settimane successive lo stent Ispessimento dell’intima proliferazione delle cellule muscolari lisce Arteria nei mesi successivi lo stent Restenosi MICOFENOLATO MOFETIL: MECCANISMO D’AZIONE Linfociti TeB Maggior parte delle cellule Catabolismo DNA Sintesi “de novo” Inosina Monofosfato Deidrogenasi X Glicina CO2 Gruppi aminici Formile + X Ipoxantina ADENINA GUANINA Ac. micofenolico SINTESI DNA MICOFENOLATO MOFETIL Linfociti TeB Linfociti TeB Linfociti TeB X Maggior parte delle cellule Maggior parte delle cellule Maggior parte delle cellule MICOFENOLATO MOFETIL: FARMACOCINETICA, EFFETTI INDESIDERATI, USI TERAPEUTICI Micofenolato mofetil Via orale Circolo E-E Via endovenosa FEGATO - Azione farmacologica Ac. Micofenolico X Antiacidi Colestiramina - Glucuronide ac. micofenolico Aciclovir, ganciclovir RENE EFFETTI INDESIDERATI - Disturbi gastro-intestinali - Leucopenia - Infezioni da citomegalovirus ELIMINAZIONE USI TERAPEUTICI - Prevenzione del rigetto dei trapianti ANTICORPI MONOCLONALI: CONSIDERAZIONI GENERALI COME AGISCONO? 1) BLOCCO DELLA FUNZIONE DELL’ANTIGENE BERSAGLIO 2) LISI DELLA CELLULA CHE ESPRIME L’ANTIGENE BERSAGLIO 3) TRASPORTO DI SOSTANZE ATTIVE A CELLULE CHE ESPRIMONO L’ANTIGENE BERSAGLIO CHE TIPO DI PROBLEMI POSSONO DARE? 1) REAZIONI ALLERGICHE 2) SOPPRESSIONE DI FUNZIONI FISIOLOGICHE LEGATE AL LEGAME CON L’ANTIGENE BERSAGLIO 3) ATTIVAZIONE DI CELLULE BERSAGLIO CHE TIPO DI IMPIEGO POSSONO AVERE IN TERAPIA? 1) PREVENZIONE E TERAPIA DEL RIGETTO DEI TRAPIANTI 2) MALATTIE AUTOIMMUNITARIE (ARTRITE REUMATOIDE E MORBO DI CROHN) 3) TERAPIA DEL CANCRO (LINFOMI NON-HODGKIN, CANCRO DELLA MAMMELLA 4) MALATTIE INFETTIVE (SEPSI, VIRUS RESPIRATORIO SINCIZIALE) COME SI OTTENGONO? 1) DA ANIMALI (TOPI) 2) PER SINTESI PRODUZIONE DI ANTICORPI MONOCLONALI MURINI Coltura di cellule di mieloma Linfociti B di mieloma Fusione Immunizzazione con l’Ag selezionato Prelievo linfociti B da milza e linfonodi Colture di ibridomi, estrazione degli AC nonoclonali dal supernatante e loro purificazione Ibridomi che producono solo l’AC di intersse Selezione delle plasmacellule ibride (ibridomi) e loro clonaggio Congelamento per usi futuri Espansione Identificazione degli ibridomi che producono AC monoclonali diretti verso l’Ag usato per l’immunizzazione e loro riclonaggio Uso sperimentale PROBLEMI CON GLI ANTICORPI MURINI - Il frammento Fc lega il complemento - Bassa emivita - Alta immunogenicità TIPI DI ANTICORPI MONOCLONALI (IgG) Catena pesante Regioni determinanti la complementarietà Catena leggera Fab Fc AC murino murino umano Chimera AC umanizzato VANTAGGI DEGLI ANTICORPI UMANIZZATI - Possibilità di costruire un frammento Fc “su misura” - Maggiore emivita - Ridotta immunogenicità ANTICORPI MONOCLONALI ANTI-CD3: MECCANISMO D’AZIONE CPA CD3 LINF. CD4 NON ATTIVATO CPA CPA AC ANTI-CD3 CD3 CD3 LINF. CD4 ATTIVATO LINF. CD4 NON ATTIVATO ANTICORPI ANTI-CD3 MURINI: EFFETTI INDESIDERATI E USI TERAPEUTICI FORMAZIONE ANTICORPI ATTIVAZIONE COMPLEMENTO - TRATTAMENTO DEL RIGETTO ACUTO DI TRAPIANTO RENALE CD3 INTERNALIZZAZIONE DEL CD3 LINFOCITA CD4 RIDISTRIBUZIONE LISI CELLULARE RILASCIO CITOCHINE USI TERAPEUTICI REAZIONE Ag- AC - SINDROME DA RILASCIO DI CITOCHINE - REAZIONI ALLERGICHE - RIGETTO ALLA SOSPENSIONE DELLA TERAPIA - RISCHIO INFEZIONI E NEOPLASIE - RIDUZIONE EFFICACIA NEL TEMPO ANTICORPI ANTI-CD3 UMANIZZATI: EFFETTI INDESIDERATI FORMAZIONE ANTICORPI USI TERAPEUTICI - TRATTAMENTO DEL RIGETTO ACUTO DI TRAPIANTO RENALE CD3 LINFOCITA CD4 REAZIONE Ag- AC - REAZIONI ALLERGICHE - RIGETTO ALLA SOSPENSIONE DELLA TERAPIA - RISCHIO INFEZIONI E NEOPLASIE ANTICORPI ANTI CD25 (CHIMERICI) ANTI-CD25 IL-2 R EFFETTI INDESIDERATI LINFOCITA T ATTIVATO - REAZIONI DA IPERSENSIBILITA’ USI TERAPEUTICI - PROFILASSI DEL RIGETTO ACUTO DI TRAPIANTO BLOCCO REPLICAZIONE LINFOCITI T ANTICORPI ANTITIMOCITI (POLICLONALI) Timociti umani CD2 CD3 Gamma globulina (AC antitimocita) CD4 CD8 CD1a CD18 CD25 CD44 CD45 LINFOCITA T EFFETTI INDESIDERATI - REAZIONI DA IPERSENSIBILITA’ - INFEZIONI E NEOPLASIE CITOTOSSICITA’ BLOCCO DELLA FUNZIONE LINFOCITARIA USI TERAPEUTICI - TRATTAMENTO DEL RIGETTO ACUTO DI TRAPIANTO RENALE - INDUZIONE DI IMMUNOSOPPRESSIONE IMMUNOSOPPRESSORI CITOTOSSICI: AZATIOPRINA Allopurinolo Azatioprina 6-mercaptopurina xantino-ossidasi metaboliti vari INIBIZIONE SINTESI “DE NOVO” DELLE PURINE metaboliti inattivi INIBIZIONE SINTESI DI RNA E DNA MORTE CELLULARE IMMUNOSOPPRESSIONE TOSSICITA’ - PREVENZIONE DEL RIGETTO DI TRAPIANTO - Artrite reumatoide - Dermatomiosite - Anemia emolitica autoimmune - Colite ulcerativa e m. di Crohn MIELOTOSSICITA’ LEUCOPENIA TROMBOCITOPENIA ANEMIA EPATOTOSSICITA’ ALOPECIA PANCREATITE RISCHIO INFEZIONI RISCHIO NEOPLASIE DISTURBI G-I FTY720: MECCANISMO D’AZIONE Linfocita T