CHEMIOTERAPIA
Prof. Bedini
La chemioterapia è la branca della farmacologia che studia farmaci ad azione il più
mirata e selettiva possibile nei confronti di “patogeni invasori” (agenti eziologici
infestanti e che quindi invadono) → esistono quindi una Chemioterapia
antimicrobica (batteri, miceti, protozoi, elminti e virus) e una Chemioterapia
antitumorale (le neoplasie non sono di origine microbica ma la patologia è data da
cellule che proliferano in modo incontrastato ed invadono l’organismo ospite e cioè
l’uomo).
ANTIBIOTICO = antimicrobico di origine naturale
CHEMIOTERAPICO = antimicrobico di origine sintetica
Soprattutto inizialmente farmaci attivi contro alcune infezioni microbiche hanno
dimostrato anche una certa attività antitumorale e viceversa, perché magari colpivano
cellule che fossero in grado di proliferare e replicare in maniera incontrollata ed
invadere un organismo ospite.
L’OMS (Organizzazione Mondiale della Sanità) ha stimato che, nel 2004, su 59 milioni
di morti nel mondo 11 milioni sono state causate dalle cinque maggiori malattie
infettive e 7,4 milioni da 4-5 neoplasie maligne. Quindi il trattamento di queste
patologie è di una notevole rilevanza clinica e quindi ci sono diverse classi di farmaci a
disposizione con profili di efficacia buona, ma migliorabile oppure con profili di
efficacia scarsa ed elevata tossicità. Per questa è importante una continua attività di
ricerca per arrivare a terapia sempre più efficaci e sicure.
Ci sono anche strategie non direttamente farmacologiche per combattere patogeni
infettivi e tumori → interventi di sanità pubblica, vaccinazioni (vaiolo), riduzione
carcinogeni ambientali, modificazione stili di vita, screening precoce (mammografia,
test citologico di Papanicolau, colonscopia).
La terapia farmacologica resta lo strumento principale per combattere patologie
infettive e tumori → sviluppo di resistenza ed importanza della ricerca; importanza
della prescrizione appropriate.
Meccanismi di tossicità selettiva
La tossicità selettiva è lo scopo principale della chemioterapia antimicrobica e
antitumorale è colpire selettivamente funzioni (effettori, proteine, vie metaboliche)
cruciali per la sopravvivenza e la replicazione di patogeni o cellule tumorali, a
concentrazioni tali da non alterare quelli dell’ospite = possibilità di un farmaco di
1
colpire una funzione che è propria del patogeno, essenziale per il patogeno, ma non
così essenziale per l’ospite, in modo da colpire il patogeno e risparmiare l’ospite.
Le differenze tra i bersagli farmacologici di ospite e patogeno possono andare da
intere proteine a singoli amminoacidi.
Questo si differenzia in relazione a tipologie diverse di bersaglio:

UNICO: via metabolica, effettore, struttura che è presente solo nel patogeno
(non nell’ospite). Un esempio classico è la parete batterica che presenta una
struttura di peptidoglicano. Colpiranno molto bene il patogeno e non colpiranno
l’ospite. Questo bersaglio ci dà il profilo di sicurezza e selettività migliore.

SELETTIVO:

COMUNE: colpiscono una funzione che è la
enzima,
effettore,
via
metabolica, struttura che è presente sia nel
patogeno che nell’ospite, ma in isoforme
sufficientemente
diverse
da
essere
distinguibili dai farmaci (es: RNApolimerasi
nelle isoforme del patogeno). Meno sicuri.
stessa nel patogeno e nell’ospite, per cui le
cellule dell’ospite sono colpite al pari di quelle
del patogeno. La differenza è che queste
funzioni sono più importanti per il patogeno
che per l’ospite (es: cellule tumorali).
PROFILO DI SICUREZZA: unico > selettivo > comune
INDICE TERAPEUTICO: dose tossica/dose terapeutica
Da qui si riscontra l’importanza di conoscere sempre meglio la biologia di patogeni e
cellule tumorali.
BIOLOGIA della CELLULA BATTERICA e FARMACI ANTIBATTERICI
I batteri sono cellule procarioti e presentano spesso bersagli unici di intervento
farmacologico, ovvero strutture presenti unicamente nei batteri e non nelle cellule
dell’ospite, così da permettere un intervento più efficace e più sicuro.
Gli antibatterici attualmente disponibili colpiscono: sintesi della parete cellulare;
trascrizione e traduzione; replicazione e riparo del DNA.
Gli antibatterici possono avere effetto batteriostatico (= arresta la crescita e la
proliferazione dei batteri, poi il sistema immunitario dell’ospite interviene
all’eliminazione. Es: inibitori sintesi proteica ad eccezione degli aminoglicosidi) o
battericida (= determina direttamente la morte del batterio. Es: penicilline e
cefalosporine). La differenza è importante a seconda del paziente, un paziente con
sistema immunitario compromesso non è in grado di intervenire dopo
somministrazione di un farmaco con effetto batteriostatico.
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L’effetto clinico dei farmaci batteriostatici richiede che il sistema immunitario
dell’ospite sia competente.
Effetto batteriostatico o battericida sono importanti nel caso di terapia combinata:
l’associazione di un batteriostatico con un battericida può avere effetti di
antagonismo (es. tetraciclina + penicillina) perché i farmaci battericidi per esplicare
la propria azione di uccisione dei batteri funzionano quanto più i batteri sono in fase di
proliferazione attiva, cosa che non si verifica in presenza di batteriostatici.
Se si associano insieme due o più battericidi (es. penicillina + amminoglicoside) o due
o più batteriostatici (es. inibitori DHFR + sulfonamidi) si ha un effetto additivo se non
sinergico di questa associazione.
Siti d’azione dei farmaci antibatterici



Sintesi del peptidoglicano
Trascrizione e traduzione
Inibizione/alterazione di sintesi ed integrità del DNA
APPROCCIO FARMACOLOGICO alla TERAPIA ANTIBATTERICA
Trattamento antibiotico deve essere il più efficace possibile → importante la scelta
della «molecola giusta» abbinata al corretto impiego.
Scegliere non l’antibiotico più potente ma quello più adatto → in grado di raggiungere
in modo ottimale sede di infezione a concentrazioni idonee.
Nella scelta del farmaco è importante anche la localizzazione dell’infezione → colpire i
microorganismi nella sede dove questi si sviluppano → importante la conoscenza di
proprietà fisico-chimiche, farmacodinamiche e farmacocinetiche degli antibatterici.
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Nei grafici sono rappresentati intervalli di dosaggio in ore e concentrazione
dell’antibiotico a seguito della somministrazione.
Bisogna considerare se l’attività battericida è:
Tempo-dipendente = se il farmaco non permane per un tempo sufficiente nel
sito di infezione il farmaco non sarà efficace. Ad esempio per i farmaci che
devono essere assunti per 6-7 giorni (antibiotico = bisogna rispettare le
tempistiche anche se si notano effetti prima del termine).
Concentrazione-dipendente = il dosaggio sarà intervallato per garantire elevate
concentrazioni di farmaco al bersaglio, senza la necessità di un tempo
prolungato.
RESISTENZA ai FARMACI ANTIMICROBICI
Lo sviluppo di resistenza è il principale problema della terapia antimicrobica → la
resistenza ai farmaci attualmente a disposizione sta emergendo rapidamente, il tasso
di introduzione di nuovi farmaci è lento.
La resistenza rende i farmaci meno attivi o non attivi del tutto, è un problema poiché si
rischia di non poter curare patologie che fino a prima erano curabili. La resistenza
compare più rapidamente dello sviluppo di un nuovo farmaco (può richiedere fino a
10-15 anni).
Patologie in passato curabili (gonorrea, febbre tifoide) stanno diventando difficili da
trattare, vecchi patogeni killer (tubercolosi, malaria) stanno diventando sempre più
resistenti.
Multi-Drug Resistance (MDR) (99% dei casi di gonorrea in Cina, 60% delle infezioni
nosocomiali che si contraggono in ospedale da Gram+ negli USA, 5% dei casi di
tubercolosi nel mondo, con picchi del 15-25% in alcune regioni dell’Asia) = resistenza
a molti farmaci.
Le cellule dei microorganismi patogeni tendono naturalmente ad evolvere in risposta a
pressione selettiva → lo sviluppo di resistenza ai farmaci antimicrobici diventa alla fine
una conseguenza inevitabile della terapia farmacologica di tali patogeni.
Che cos’è l’antibiotico-resistenza? La capacità di un batterio di non risentire
dell’azione di un antibiotico che, in condizioni normali e allo stesso dosaggio, era stato
efficace contro di esso. La resistenza agli antibiotici, o antibiotico-resistenza, è un
fenomeno attraverso il quale un batterio risulta essere resistente a uno o più farmaci
antimicrobici.
Le cause:
 Eccessivo impiego di antibiotici nell’assistenza sanitaria
 Eccesso di prescrizione da parte dei medici e fenomeno del “left-over”
(rimanenza di un antibiotico utilizzato in passato per patologie che non sono di
origine batterica)
 Impiego massiccio di antibiotici negli allevamenti di animali destinati
all’alimentazione umana
 Utilizzo di concimi organici provenienti dai suddetti allevamenti
 Acque reflue di aziende farmaceutiche e scarichi cittadini e ospedalieri
La resistenza si suddivide in:
 INNATA: insensibilità costituzionale del batterio stesso nei confronti
dell'antibiotico
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 ACQUISITA: batterio diventa resistente in seguito all’acquisizione di
modificazioni genetiche
Oggi la resistenza agli antibiotici rappresenta una grande sfida globale per
la sanità pubblica
Resistenza multifarmaco dei patogeni ESKAPE, acronimo che racchiude Enterococcus
spp., Staphylococcus aureus, Klebsiella pneumoniae, Acinetobacter baumanii,
Pseudomonas aeruginosa ed Enterobacteriaceae resistenti a cefalosporine, chinoloni e
carbapenemi.
-
-
-
aumento delle percentuali di resistenza di Klebsiella pneumoniae ai
fluorochinoloni, alle cefalosporine di terza generazione e agli aminoglicosidi.
resistenza di Escherichia coli alle cefalosporine di terza generazione è
aumentata in modo significativo, dal 9,6 % al 12,0 %, tra il 2011 e il 2014.
per specie Acinetobacter sono state riportate percentuali >50 % di isolati con
resistenza combinata per fluorochinoloni, aminoglicosidi e carbapenemi =
quindi anche i farmaci più recenti
resistenza di Staphylococcus aureus alla meticillina (MRSA) è diminuita tra il
2011 e il 2014, ma questa diminuzione è meno pronunciata rispetto al
precedente periodo di 4 anni.
aumento della prevalenza di Enterobacteriaceae resistenti ai carbapenemi
(CRE)
Qual è la differenza tra resistenza agli antibiotici e antimicrobici? La resistenza agli
antibiotici si riferisce specificamente alla resistenza agli antibiotici che si verifica nei
batteri comuni che causano infezioni. La resistenza agli antimicrobici è un termine più
ampio, che comprende la resistenza ai farmaci per il trattamento di infezioni causate
anche da altri microbi, come parassiti (ad esempio malaria), virus (ad esempio HIV) e
funghi (ad esempio Candida).
Perché la resistenza antimicrobica è una preoccupazione globale? Nuovi meccanismi di
resistenza emergono e si diffondono a livello globale minacciando la nostra capacità di
trattare malattie infettive comuni, con conseguente morte e disabilità di individui che
fino a poco tempo fa potevano continuare un normale corso della vita. Senza un
efficace trattamento anti-infettivo, molti trattamenti medici standard falliranno o si
trasformeranno in procedure a rischio molto elevato. Uccisioni di resistenza agli
antimicrobici Le infezioni causate da microrganismi resistenti spesso non rispondono al
trattamento standard, con conseguente malattia prolungata, maggiori spese sanitarie
e un maggiore rischio di morte. Ad esempio, si stima che le persone affettano da
MRSA (Staphylococcus aureus resistente alla meticillina, un'altra fonte comune di
infezioni gravi nella comunità e negli ospedali) abbiano il 64% di probabilità in più di
morire rispetto alle persone con una forma non resistente all'infezione. La resistenza
agli antimicrobici ostacola il controllo delle malattie infettive La resistenza agli
antimicrobici riduce l'efficacia del trattamento, così i pazienti rimangono infettivi per
un tempo più lungo, aumentando il rischio di diffusione di microrganismi resistenti ad
altri. La resistenza agli antimicrobici aumenta i costi dell'assistenza sanitaria Quando
le infezioni diventano resistenti ai farmaci di prima linea, devono essere utilizzate
terapie più costose. Una maggiore durata delle malattie e delle cure, spesso negli
ospedali, aumenta i costi sanitari e l'onere economico per le famiglie e le società.
Situazione attuale - Il rapporto dell'OMS del 2014 sulla sorveglianza globale della
resistenza antimicrobica ha rivelato che la resistenza agli antibiotici non è più una
previsione per il futuro; sta accadendo in questo momento, in tutto il mondo, e sta
mettendo a rischio la capacità di trattare infezioni comuni nella comunità e negli
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ospedali. Senza un'azione urgente e coordinata, il mondo si sta dirigendo verso un'era
post-antibiotica, in cui infezioni comuni e lesioni minori, che sono state curabili per
decenni, possono ancora una volta uccidere.
Il fallimento del trattamento al farmaco di ultima istanza per la gonorrea –
cefalosporine di terza generazione – è stato confermato in diversi paesi. Infezioni
gonococciche non trattabili si traducono in un aumento dei tassi di malattia e
complicazioni, come infertilità, esiti di gravidanza avversi e cecità neonatali, e ha il
potenziale per invertire i guadagni fatti nel controllo di questo trasmesso
sessualmente Infezione.
La resistenza a uno dei farmaci antibatterici più utilizzati per il trattamento orale delle
infezioni delle vie urinarie causate da E. coli – fluoroquinolones – è molto diffusa.
Anche la resistenza ai farmaci di prima linea per il trattamento delle infezioni causate
dallo Staphlylococcus aureus – una causa comune di infezioni gravi acquisite sia nelle
strutture sanitarie che nella comunità – è anch'esso diffusa.
La resistenza al trattamento di ultima istanza per le infezioni potenzialmente letali
causate da batteri intestinali comuni – antibiotici carbapenem – si è diffusa in tutte le
regioni del mondo. Gli strumenti chiave per affrontare la resistenza agli antibiotici –
come i sistemi di base per monitorare e monitorare il problema – rivelano notevoli
lacune. In molti paesi, non sembrano nemmeno esistere.
Le prospettive di impiego clinico si stanno muovendo per fronteggiare la resistenza.
Classificazione della combinazione sinergica di antibiotici:
• CONGRUENTE: due farmaci diretti contro due bersagli
essenziali
• SINCRETICA: un farmaco diretto contro un bersaglio
essenziale ed uno diretto contro un bersaglio non
essenziale o effettore di resistenza
• COALIZZATA: due farmaci diretti entrambi contro due
bersagli non essenziali, ma il cui blocco contemporaneo non è sopportabile dalla
cellula (letalità sintetica), dandoli da soli non determina nessun effetto
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In Italia la sorveglianza viene effettuata dal sistema AR-ISS coordinato dall’ISS. Nel
nostro Paese il livello di antibiotico-resistenza per tutti i patogeni sotto sorveglianza si
mantiene al di sopra della media europea.
E. coli: il 66,5% degli isolati si è mostrato resistente ad AMPICILLINA (uno dei farmaci
più utilizzati).
K. pneumoniae: il 99,8% degli isolati è risultato resistente ad AMPICILLINA. Inoltre,
aumenta la resistenza verso i CARBAPENEMI (farmaci di più recente sviluppo).
Impatto sulla popolazione
I batteri antibiotico-resistenti hanno (ed in stime
future avranno) un impatto sulla popolazione pari
all’impatto sommato delle complicanze conseguenti
di influenza, HIV e tubercolosi.
Soprattutto la problematica dei batteri multiresistenti impatta come la somma di patologie di
una certa rilevanza clinica (e impatterà in futuro in questa misura, se non di più).
Conseguenze:
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MECCANISMI GENETICI di RESISTENZA
I meccanismi genetici di resistenza ai farmaci antimicrobici derivano dall’acquisizione
di mutazioni cromosomiche o dallo scambio di materiale genetico.
Le mutazioni cromosomiche avvengono tipicamente a carico dei geni che codificano
per la proteina bersaglio del farmaco o per proteine coinvolte nel suo trasporto e/o
metabolismo.
Le mutazioni possono essere trasferite per:

trasmissione verticale: trasmette alle cellule figlie l’informazione genetica (di
padri in figli)

trasmissione orizzontale: i batteri possono trasmettersi informazioni
genetiche mediante: coniugazione, trasduzione (virus dei batteri infettando
diverse cellule batteriche trasducono il DNA da una cellula all’altra),
trasformazione.
La resistenza nei batteri si sviluppa in larga parte per via del trasferimento di plasmidi
da una cellula batterica ad un’altra => il trasferimento di DNA plasmidico avviene ad
un tasso elevato, sia intra- sia inter-specie batteriche e riguarda anche il trasferimento
della multi-resistenza.
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 Riduzione della concentrazione intracellulare di farmaco:
- Il batterio acquisisce l’espressione di enzimi che inattivano il farmaco (βlattamasi)
- Il farmaco non riesce a penetrare nel batterio perché magari sfrutta un
trasportatore che è mutato per certe caratteristiche (es: prevenzione
dell’ingresso degli amminoglicosidi) = rendono il batterio impermeabile
all’ingresso del farmaco
- Acquisisce l’espressione di pompe di efflusso che eliminano il farmaco dalla
cellula = il farmaco non è presente in maniere sufficiente perché è subito
pompato fuori
 Alterazioni qualitative o quantitative del bersaglio:
- Mutazione del sito di riconoscimento per il farmaco (alterazione qualitativa)
- Il batterio sovra esprime (alterazione quantitativa) il bersaglio del farmaco (ad
es RNApolimerasi) con conseguente presenza di molti più siti bersaglio da
colpire e la sua azione risulta alterata
- Vie metaboliche alternative da parte del batterio
ALTRI FATTORI e PRATICHE CHE PROMUOVONO RESISTENZA – NON
GENETICI: prescrizione eccessiva di antibiotici (non solo nell’uomo ma anche in
veterinaria), scarsa aderenza del paziente alla terapia, limitata disponibilità dei giusti
farmaci nelle zone in via di sviluppo, viaggi internazionali, aumento della popolazione
suscettibile ad infezioni.
METODI di TRATTAMENTO
TERAPIA COMBINATA = rispetto al trattamento con un singolo farmaco, una terapia
combinata può abbassare significativamente la probabilità di sviluppare resistenza alla
terapia.
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Diverse le ragioni a favore della terapia combinata:
-
l’impiego di più farmaci con meccanismi d’azione differenti consente di
massimizzare l’effetto terapeutico
più difficile sviluppare resistenza a farmaci multipli
combinare farmaci ad azione sinergica consente di ridurne le dosi e limitarne gli
effetti avversi
PROFILASSI CHEMIOTERAPICA = prevenzione tramite somministrazione di farmaci
antibatterici o antimicrobici che in quel momento non hanno l’infezione, ma devono
spostarsi in luoghi dove potrebbero contrarre l’infezione.
I potenziali benefici delle chemioprofilassi devono essere sempre considerati in
relazione al rischio di generare patogeni resistenti.
Chemioprofilassi antimicrobica è impiegata per prevenire infezioni in soggetti a rischio
elevato:
-
chemioprofilassi antimalarica in viaggiatori diretti in zone in cui il patogeno è
endemico
chemioprofilassi in procedure chirurgiche (resezione colon) che possono
determinare rilascio di batteri in ferite
chemioprofilassi in procedure dentarie su soggetti ad elevato rischio di
endocardite
chemioprofilassi in soggetti immunocompromessi per prevenire infezioni
opportunistiche
chemioprofilassi dopo esposizione certa o sospetta a possibile contagio
(gonorrea, sifilide, meningite batterica, HIV)
La chemioprofilassi va fatta sempre valutando i rapporti rischi-benefici.
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ANTIBATTERICI INIBITORI del METABOLISMO dei FOLATI
È un gruppo di farmaci paradigmatico poiché si trovano
applicati tutta una serie di aspetti generali.
L’acido folico è una vitamina che partecipa come
cofattore a numerose reazioni biochimiche che
coinvolgono il trasferimento di un atomo di carbonio
quali biosintesi precursori RNA e DNA; biosintesi Gly,
Met, Glu; biosintesi tRNA iniziatore (formil-metionina).
Quindi l’inibizione della biosintesi folati/interferenza con il metabolismo dei folati è un
meccanismo utile nei farmaci antibatterici, antiparassitari e antitumorali.
A differenza dell’uomo, che non è in grado di sintetizzarsi
da solo l’acido folico poiché lo assume con la dieta; i
batteri sono in grado di biosintetizzare l’acido folico. In
particolare, la diidropteroato sintasi è l’enzima batterico
che consente di legare insieme il PABA e la pteridina,
formando l’acido diidropteroico al quale si aggiunge il
glutammato per formare il diidrofolato.
Per il blocco di questo enzima ci sono i SULFONI e
SULFONAMIDI.
Poi si ha la conversione del diidrofolato a tetraidrofolato. A noi interessano gli inibitori
della diidrofolato reduttasi batterica = TRIMETOPRIM. La PIRIMETAMINA è utilizzata
come la malaria poiché riconosce l’isoforma del plasmodio; mentre il METOTREXATO
non determina selettività tra le isoforme.
Questi farmaci inibitori del metabolismo dei folati appartengono al gruppo degli
Antimetaboliti (di cui fanno parte anche gli inibitori del metabolismo delle purine, gli
inibitori della ribonucleotide reduttasi, analoghi nucleotidici che vengono incorporati
nel DNA).
Rappresentano un ottimo esempio di tossicità selettiva:
Sulfonamidi e Sulfoni → inibiscono la diidropteroato sintasi batterica = bersaglio
UNICO e quindi sono farmaci sicuri
Trimetoprim e Pirimetamina → bersaglio SELETTIVO, cioè l’enzima è presente
sia nel patogeno che nell’ospite ma in isoforme diverse
Metotrexato → bersaglio COMUNE poiché non ha selettività per le diverse
isoforme
Per ciascun farmaco si vede la IC 50.
Il trimetroprim inibisce il 50% dell’isoforma
batterica con valori nanomolari molto bassi.
Il metrotrexato inibisce tutte e tre le diverse
isoforme.
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SULFONAMIDI e SULFONI
Inibitori altamente selettivi dell’enzima batterico diidropteroato sintasi. Sono
farmaci batteriostatici.
Non interferiscono col metabolismo dei folati delle cellule dei mammiferi → pochissimi
effetti avversi.
Lo sviluppo di resistenza ne ha ridotto l’impiego → raramente somministrati come
singolo agente antibatterico. La resistenza si sviluppa a
causa di iperproduzione di PABA, mutazione del sito di
legame del PABA sulla diidropteroato sintasi, riduzione della
permeabilità della membrana batterica al farmaco.
Sono impiegati in associazione con trimetoprim o
pirimetamina → si ottiene un effetto sinergico perché si
bloccano due step consequenziali in una stessa via
metabolica.
Le sulfonamidi competono con i siti di legame della bilirubina all’albumina serica →
kerniceto del neonato (elevate concentrazioni ematiche di bilirubina non coniugata e
conseguente danno cerebrale severo) = effetto avverso tipico delle sulfonamidi +
anemia aplastica, sindrome di Steven Johnson, insufficienza epatica
(disturbi GI e rash).
Per quanto riguarda i sulfoni si ha un farmaco = DAPSONE →
metaemoglobinemia nel 5% dei pazienti + anemia emolitica,
neuropatia periferica (dolore addominale).
TRIMETOPRIM
Analogo del folato che inibisce selettivamente la DHFR batterica.
È batteriostatico.
Viene escreto immodificato nelle urine → impiegato come singolo
agente nel trattamento delle infezioni lievi non complicate del
tratto urinario.
Utilizzato in associazione con sulfametossazolo nella maggior parte dei casi.
Gli effetti collaterali sono: sindrome
megaloblastica (rash e prurito).
di
Steven-Johnson,
leucopenia,
anemia
Razionale dell’associazione di trimetoprim e sulfonamidi
Inibizione di processi sequenziali nella reazione biosintetica che porta alla produzione
di tetraidrofolato (Blocco SEQUENZIALE) → EFFETTO SINERGICO (sulfonamidi
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riducono i livelli di diidrofolato, con conseguente aumento di efficacia dell’inibitore di
DHFR).
L’associazione di Trimetoprim e sulfonamidi è efficace nel trattamento di infezioni da
patogeni resistenti alla monoterapia con inibitore DHFR.
La resistenza alla monoterapia con inibitore DHFR o sulfonamidi si sviluppa
rapidamente, la resistenza alla terapia associata si sviluppa molto più lentamente.
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ANTIBATTERICI INIBITORI della SINTESI della PARETE
BATTERICA
Sono tra i primi antibatterici impiegati e sono molto utilizzati poiché la parete batterica
è una struttura propria del batterio ed è essenziale per il patogeno. Quindi rappresenta
un ottimo bersaglio farmacologico per poter sfruttare un bersaglio di tipo unico.
Quindi, in generale, sono farmaci abbastanza sicuri.
Il peptidoglicano (detto anche mureina) costituisce
un intreccio di polimeri glicoproteici che circondano
la cellula batterica esternamente alla membrana
citoplasmatica (membrana cellulare interna dei
batteri).
Quasi tutti i batteri di rilevanza clinica
producono peptidoglicano (ad eccezione di
Mycoplasma pneumoniae e della forma intracellulare di Chlamydia trachomatis).
Il peptidoglicano è una componente essenziale per la sopravvivenza dei batteri.
La biosintesi del peptidoglicano è un processo diffuso in un ampio spettro di batteri ed
è presente unicamente nei batteri.
PARETE BATTERICA: Gram-positivi vs Gram-negativi
La diversa struttura della parete cellulare di batteri Gram-positivi e Gram-negativi
influenza l’accesso degli antibatterici inibitori della sintesi della parete al proprio
bersaglio. I gram-positivi sono provvisti all’esterno della membrana, di uno spesso
strato di mureina. Nei gram-negativi, invece, la struttura è più complessa: strato molto
più sottile di mureina tra due membrane (spazio periplasmico) in quanto è presente
una seconda membrana esterna costituita da polipeptidi e lipopolisaccaridi. Questa
membrana esterna è attraversata da porine di membrana che permette il passaggio
selettivo in ingresso e in uscita dalla cellula batterica.
Nella membrana cellulare di entrambe sono presenti diverse protein tra cui le
TRANSPEPTIDASI (protein leganti la penicillina poiché sono state scoperte con la
penicillina).
La struttura diversa di questa tipologia di batteri influenza la loro permeabilità a
sostanze (farmaci).
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Il peptidoglicano presenta una successione ripetuta di N-acetilglucosamina ed acido
muramico legati tra loro mediante legame β,1-6. Al gruppo carbossilico dell’acido
muramico è legato un tetrapeptide: L-alanina, D-glucosamina, L-lisina (Gram-positivi) o
acido meso-diaminopimelico (Gram-negativi), D-alanina.
Acido muramico di un’unità strutturale è legato a N-acetilglucosamina di unità
successiva mediante legami β,1-4 → polimerizzazione lineare (tanti monomeri
vengono legati uno accanto all’altro).
I diversi polimeri sono collegati tra loro a livello delle catene aminoacidiche laterali, sia
direttamente sia mediante ponti pentaglicinici (Gram-positivi) → cross-linking (legame
crociato che permette una polimerizzazione tridimensionale).
Biosintesi della parete cellulare batterica
La biosintesi del peptidoglicano avviene in 3 fasi
principali:
- Sintesi nucleotide di Park (intracellulare nel
citoplasma): quindi il farmaco che agisce
sul gram-positivo deve superare lo spesso
strato di peptidoglicano e la membrana,
mentre per i gram-negativi deve superare
tutte le barriere
- Completamento
sintesi
monomeri
di
mureina (lato interno della membrana
citoplasmatica che riveste il citoplasma)
- Polimerizzazione e cross-linking (lato
esterno della membrana citoplasmatica)
I farmaci che agiscono su queste ultime due fasi
devono superare, per i gram-positivi, lo spesso
strato ti peptidoglicano; mentre per i gram-negativi, la membrana esterna.
In linea di principio ogni passaggio della biosintesi della parete può essere un
bersaglio farmacologico.
In pratica, gli inibitori della sintesi della parete batterica di utilità clinica colpiscono
solo alcuni dei passaggi della biosintesi della parete batterica.
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Siamo nella fase di biosintesi che avviene nel citoplasma delle cellule batteriche e che
porta alla formazione di UDP-NAM partendo da UDP-NAG ad opera di MurA (enolpiruvato transferasi che utilizza il PEP per la conversione) e MurB. Ci sono due farmaci:
FOSFOMICINA e FOSMIDOMICINA (analoghi del PEP agendo da falso substrato)
che inibiscono l’enzima MurA. Se questo enzima è inibito, tutti i successivi passaggi
saranno conseguentemente inibiti.
UDP-NAM è addizionato di una serie di amminoacidi da parte di una serie di enzimi:
MurC, MurD e MurE (non sono presenti farmaci che agiscono su questi enzimi).
A questo punto MurF, in maniera ATP-dipendente, completa con l’aggiunta di un
dimero D-Ala-D-Ala (che è generato partendo dalla L-Ala per formare la D-ala grazie
alla alanina racemasi. Poi si ha la D-Ala-D-Ala ligasi B (DdLB) che monta insieme due
monomeri di D-Ala per formare la D-Ala-D-Ala) = formazione del NUCLEOTIDE DI PARK.
C’è un farmaco che previene la sintesi del dimero inibendo sia l’alanina racemasi, sia
la D-Ala-D-ala ligasi B; quindi impedisce il completamento della biosintesi del
peptidoglicano bloccando anche gli step a valle = CICLOSERINA.
Il nucleotide di Park viene trasportato nella membrana interna citoplasmatica e si
aggancia alla faccia interna tramite il bactoprenilfosfato che ha funzione di carrier o
trasportatore. Il legame del nucleotide di Park al bactoprenilfosfato avviene grazie
all’enzima MraY. Non esistono, però, farmaci che inibiscono questo step.
MurG prende il nucleotide di Park e l’UDP-NAG generando il lipide II. A questo punto
una serie di enzimi attaccano 5 residui di L-glicine al residuo di L-lisina = formazione
del MONOMERO DI MUREINA.
Il monomero di mureina, una volta completata la sua sintesi, è trasportato all’esterno
della membrana plasmatica grazie agli enzimi flippasi, sempre agganciato al
bactoprenilfosfato.
A questo punto si ha la polimerizzazione lineare dei diversi monomeri di mureina che
avviene grazie all’enzima PGT (peptidoglicano-glicosil-transferasi). Questo enzima
riconosce il nucleotide di Park attraverso il dimero D-Ala-D-Ala e quindi è essenziale
all’enzima per poi posizionarsi su esso. Ci sono dei farmaci che inibiscono l’enzima PGT
e, quindi la cellula batterica può ancora sintetizzare i monomeri ma non li può unire e
quindi la sintesi del peptidoglicano è inibita = VANCOMICINA e TEICOPLANINA.
Questi farmaci riconoscono il dimero D-Ala-D-Ala e lo mascherano all’enzima, inibendo
l’attività di polimerizzazione lineare poiché l’enzima è inibito dato che non riconosce il
proprio substrato.
L’enzima TP (trans-peptidasi) prende diversi polimeri lineari di mureina e li unisce
tramite i legami crociati, completando la costruzione del reticolo tridimensionale di
polimeri lineari. Questo enzima è bersaglio di numerose classi di farmaci: β-
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LATTAMICI che comprendono PENICILLINE, CEFALOSPORINE, MONOBATTAMI e
CARBAPENEMI.
Il residuo del carrier (prodotto di reazione che resta dopo la polimerizzazione lineare =
bactoprenil-difosfato) viene flippato all’interno della cellula batterica dove è presente
l’enzima defosforilasi che converte il bactoprenil-difosfato in bactoprenil-fosfato, quindi
rigenera il carrier. La BACITRACINA, legando il bactoprenil-difosfato, impedisce alla
defosforilasi di riformare il carrier.
Parallelamente alla biosintesi ci sono degli enzimi, le AUTOLISINE, che degradano il
peptidoglicano, in questo modo il batterio può risponde in maniera rapida ed efficiente
alle variazioni. Quindi l’omeostasi del peptidoglicano è una realtà molto dinamica in
equilibrio tra biosintesi e degradazione.
I farmaci inibitori del peptidoglicano sono battericidi in quanto se si blocca la
biosintesi, in questa dinamicità, la degradazione continua ad andare avanti e quindi la
parete batterica muore.
Transpeptidazione che forma i legami crociati
Step di attivazione = l’idrossile reattivo del residuo di serina dell’enzima transpeptidasi attacca il dimero di D-Ala-D-Ala e si lega covalentemente spiazzando la DAla.
L’enzima è covalentemente legato al polimero lineare e la D-Ala è separata. A questo
punto uno dei residui di glicina (gruppo amminico NH 2 presente in un altro polimero
lineare) attacca il legame tra enzima e primo polimero lineare che era legata
dall’enzima = step di accoppiamento. A seguito di questo step ci sono i due polimeri
lineari legati insieme tramite legame crociato e l’enzima è libero nella conformazione
attiva e può partire da capo il processo (avviene ciclicamente su tanti polimeri).
Tutti i β-lattamici agiscono in questo modo: l’idrossile dell’enzima trans-peptidasi
attacca l’anello lattamico e quindi si lega covalentemente, e non è più possibile per
altri monomeri di mureina romper questo legame. Quindi il farmaco funge da substrato
suicida inibendo l’enzima in maniera irreversibile = complesso a binario morto.
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Questi farmaci β-lattamici sono analoghi del dimero D-Ala-D-Ala.
INIBITORI della SINTESI di MONOMERI di MUREINA
FOSFOMICINA e FOSMIDOMICINA
Inibiscono la sintesi di UDP-NAM a partire da UDP-NAG in quanto inibiscono MurA.
Fosfomicina è un analogo del fosfoenolpiruvato (PEP) che inibisce l’enzima
enolpiruvato transferasi (MurA) mediante modificazione covalente del sito attivo.
Fosfomicina è relativamente priva di tossicità (nessun effetto rilevante su enolasi,
piruvato chinasi o carbossichinasi umane) e mostra effetto antibatterico ( in vitro)
sinergico con b-lattamici, aminoglicosidi, fluorochinoloni.
Fosfomicina penetra la cellula batterica attraverso i trasportatori specifici per il
glicerofosfato o per il glucosio-6-fosfato, quindi se determinati ceppi batterici sono
privi di questi trasportatori, la fosfomicina non è in grado di penetrare e non avrà
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effetto. Di norma è meno efficace nel trattamento di infezioni da batteri Gram-positivi,
che non presentano in genere trasportatori selettivi per glicerofosfato o G-6-P
Fosfomicina è particolarmente efficace contro infezioni del tratto urinario da batteri
Gram-negativi (E. Coli, Klebsiella, Serratia) in quanto secreta immodificata nelle urine.
La resistenza a fosfomicina si sviluppa principalmente a seguito di mutazioni da parte
dei batteri a carico dei trasportatori per glicerofosfato o G-6-P.
Rari gli effetti avversi (cefalea, diarrea, nausea nell’1-10% dei pazienti), scarse le
interazioni con altri farmaci (fosfomicina può precipitare se co-ingerita con antiacidi o
sali di calcio, assorbimento ridotto se co-somministrata con procinetici).
Fosmidomicina è un altro analogo del fosfoenolpiruvato.
Meccanismo d’azione e di sviluppo di resistenza simili a quelli di fosfomicina.
CICLOSERINA
Analogo strutturale di D-Ala, agente di seconda linea per il trattamento
delle infezioni da M. tuberculosis resistenti a più farmaci.
Inibitore irreversibile degli enzimi D-Ala racemasi e D-Ala-D-Ala ligasi B.
La resistenza si sviluppa per meccanismi in parte sconosciuti, in parte per
mutazioni a livello di D-Ala racemasi o del sistema di uptake di Ala.
Escreta prevalentemente nelle urine; effetti avversi includono convulsioni,
sindromi neurologiche (compreso neuropatia periferica, che può essere
mitigata da piridossina), psicosi → da non somministrare a soggetti affetti
da disturbi neuropsichiatrici, alcolismo, malattia cronica renale (perché
escreta prevalentemente con le urine).
Tossicità potenziata da alcol, isoniazide, etionamide; inibisce il metabolismo epatico
della fenitoina.
BACITRACINA
Antibiotico peptidico identificato in una specie di Bacillus, interferisce con la
defosforilazione del bactoprenil difosfato → il trasportatore lipidico bactoprenolo non
può più partecipare a successivi cicli di sintesi ed esportazione di monomeri di
mureina.
Bersaglio lipidico e non proteico (a differenza della maggior parte degli altri inibitori
della sintesi della parete batterica).
Inibisce la defosforilazione del bactoprenil difosfato formando un complesso che
coinvolge i propri anelli imidazolico e tiazolico (sono necessari Zn 2+ e Mg2+ → chelanti
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dei metalli interferiscono con azione bacitracina) = legando il bactoprenil-difosfato
impedisce alla defosforilasi di riformare il carrier.
Elevata tossicità renale, neurologica e midollare (non somministrata per via sistemica)
+ . Da non associare ad altri farmaci nefrotossici (poiché è nefrotossico) o a bloccanti
neuromuscolari (blocco sinergico).
Uso topico nel trattamento di infezioni cutanee superficiali o oftalmiche.
Non assorbita per via orale, rimane immodificata nel lume intestinale → talvolta
somministrata nel trattamento di colite da C. difficile o per eradicare enterococci
vancomicina-resistenti.
INIBITORI della POLIMERIZZAZIONE di MUREINA
VANCOMICINA, TEICOPLANINA, TELAVANCINA
Vancomicina e teicoplanina sono glicopeptidi con attività battericida nei confronti di
cocci e bastoncelli Gram-positivi; Telavancina è un lipoglicopeptide correlato alla
vancomicina ed avente un simile spettro d’azione.
Bastoncelli Gram-negativi sono resistenti all’azione di tali farmaci.
Si legano saldamente all’estremo D-Ala-D-Ala del monomero di mureina inibendo la
polimerizzazione del peptidoglicano (bloccano l’aggiunta di unità di mureina alla
catena nascente).
Vancomicina i.v. è comunemente impiegata nel trattamento di sepsi o endocardite (da
cuore destro) da Staphylococcus aureus meticillina-resistente (MRSA) = farmaci o in
seconda, o in terza, o addirittura in quarta linea (normalmente non si usano per gli
elevate effetti collaterali). Di norma, a causa della propria tossicità elevata,
vancomicina è impiegata solo nel trattamento di infezioni resistenti ad altri farmaci.
Vancomicina non è assorbita per via orale (permane nel lume gastrico) => impiegata
per os nel trattamento di infezioni intestinali da C. difficile.
Telavancina i.v. è impiegata nel trattamento di infezioni cutanee gravi da stafilococchi
e streptococchi.
Effetti avversi includono: sindrome dell’uomo rosso (dovuta al rilascio di istamina,
evitabile riducendo la velocità di infusione o pretrattando con antistaminici),
nefrotossicità e ototossicità (specialmente se somministrata in associazione a farmaci
oto- e nefro-tossici come gentamicina), febbre, ipersensibilità, rash, neutropenia
farmaco-indotta.
Telavancina ha effetti avversi simili e maggiore nefrotossicità.
La resistenza è dovuta all’acquisizione di materiale genetico trasferibile (sia
cromosomico sia plasmidico) che codifica per enzimi catalizzanti la formazione di DAla-D-Lattato (VanH genera lattato a partire da piruvato, VanA lega D-Ala e D-Lattato).
Batteri vancomicina resistenti (e.g. VRE) sono resistenti alla maggior parte degli
antibatterici → diffusione della resistenza a vancomicina è un problema medico molto
serio (e.g. VRSA e VISA = stafilococco aureus con intermittenza alla vancomicina
poiché imparano a produrre grandi quantità di dimeri liberi di D-Ala-D-Ala che quindi
viene riconosciuto e il farmaco agisce meno sul bersaglio).
INIBITORI del CROSS-LINKING del POLIMERO
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ANTIBIOTICI β-LATTAMICI
Il gruppo di antibiotici che inibiscono la sintesi della parete batterica più vasto e più
ampiamente prescritto.
I vari antibiotici di questo gruppo differiscono per caratteristiche chimiche e spettro
d’azione, ma presentano tutti il medesimo meccanismo d’azione → inibizione crosslinking polimero di mureina per via della presenza di un anello β-lattamico a quattro
membri => analoghi strutturali del dipeptide terminale D-Ala-D-Ala presente sul
Nucleotide di Park.
I β-lattamici interagiscono covalentemente con la Ser del sito attivo dell’enzima
transpeptidasi → complesso “a binario morto” con l’enzima (meccanismo chiamato
anche inibizione da substrato suicida).
L’inibizione dell’enzima trans-peptidasi nelle cellule batteriche in attiva crescita
determina autolisi e morte cellulare → di norma i β-lattamici sono battericidi.
I β-lattamici sono divisi in quattro sottoclassi, che si differenziano per i sostituenti
attaccati all’anello b-lattamico: PENICILLINE, CEFALOSPORINE, MONOBATTAMI,
CARBAPENEMI.
La transpeptidasi batterica è localizzata nello spazio periplasmico → β-lattamici
devono attraversare la parete cellulare e, nel caso di batteri Gram-negativi, anche la
membrana esterna → spettro d’azione dei b-lattamici è determinato da capacità di
penetrare membrana esterna e parete batterica e abilità di inibire specifiche
transpeptidasi.
Molecole idrofiliche penetrano in batteri sia Gram-positivi sia Gram-negativi, molecole
idrofobiche penetrano solamente in batteri Gram-positivi (molecole idrofobiche hanno
spettro d’azione ristretto) => batteri Gram-negativi presentano resistenza a βlattamici a spettro ristretto.
I batteri presentano diverse transpeptidasi che differiscono per specificità di substrato
e attività di cross-linking (differenze maggiori tra cocci e bastoncelli) → la maggior
parte dei β-lattamici è selettiva per numerose transpeptidasi, alcuni (e.g.: meticillina)
solo per una.
La resistenza dei batteri Gram-positivi ai β-lattamici può comunemente svilupparsi a
causa di mutazioni nel gene codificante per la transpeptidasi che ne aboliscono il
legame col farmaco, o dall’acquisizione di un gene codificante per una transpeptidasi.
La maggior parte della resistenza ai b-lattamici è conferita da β-lattamasi codificate
a livello cromosomiale o da plasmidi → idrolisi dell’anello b-lattamico. Le β-lattamasi
sono specifiche per un antibiotico o per un gruppo di antibiotici. Batteri Gram-positivi
secernono β-lattamasi, batteri Gram-negativi (pur producendone in minor quantità)
concentrano b-lattamasi nello spazio periplasmico.
Il fatto che numerose β-lattamasi siano codificate da plasmidi è di notevole rilevanza
clinica (perché può coinvolgere un numero numeroso di cellule e può interessare ceppi
diversi) → la resistenza può diffondersi rapidamente nella popolazione batterica e può
“saltare” da un ceppo batterico ad un altro.
Resistenza da β-lattamasi si può combattere progettando molecole resistenti agli
enzimi identificati finora o co-somministrando inibitori delle β-lattamasi (ACIDO
CLAVULANICO, SULBACTAM) → molecole simili ai β-lattamici che si legano in
corrispondenza o prossimità del sito attivo impedendo la degradazione degli antibiotici
β-lattamici.
21
β-lattamici hanno azione SINERGICA con aminoglicosidi → β-lattamici aumentano
permeabilità parete favorendo la diffusione passiva degli aminoglicosidi all’interno
della cellula batterica
β-lattamici di una sottoclasse cross-reagiscono facilmente con altri membri della
medesima sottoclasse ma difficilmente con le altre sottoclassi → importante per la
somministrazione a soggetti con allergia a determinati β-lattamici.
INIBITORI β-LATTAMASI
Derivati β-lattamici privi di attività antibatterica ma dotati di
affinità assai elevata per le b-lattamasi. Si legano in modo
irreversibile agli enzimi bersaglio → inibizione da substrato
suicida.
Combinazioni impiegate in clinica (in ordine di tempo):
-
AMOXICILLINA + ACIDO CLAVULANICO
AMPICILLINA + SULBACTAM
TICARCILLINA + ACIDO CLAVULANICO
PIPERACILLINA + TAZOBACTAM
ANTIBIOTICI (antibatterici) β-LATTAMICI: PRINCIPALE MECCANISMO DI
TOSSICITA’ per l’uomo
Di per sé la tossicità diretta dei β-lattamici è ridotta poiché agiscono su un enzima non
presente a livello umano. Antibiotici β-lattamici sono tra i farmaci meno tossici e più
tollerati → tossicità diretta rara.
Si ha una interazione con proteine endogene dell’ospite che
determina la formazione di complessi antigenici (apteni) che
determinano una reazione infiammatoria (per attivazione della
risposta immunitaria).
Queste manifestazioni dipendono da dose di farmaco,
distribuzione, fattori genetici dell’ospite, quantità e qualità
dell’anticorpo prodotto. Una volta iniziata la reazione dell’ospite
al
farmaco
possono
essere
utili
antiinfiammatori,
broncodilatatori, antistaminici.
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Classificazione delle PENICILLINE


Idrofiliche
Idrofobiche: l’asterisco di fianco alle varie penicilline indica l’idrofobicità
Questa differenza influenza lo spettro d’azione: solo sui gram-positivi o anche verso i
gram-negativi.
Le penicilline vengono suddivise anche in:
I.
II.
III.
IV.
V.
Gruppo: PENICILLINA G* (i.v.) e PENICILLINA V (os)
Gruppo: (penicilline antistafilococciche) OXACILLINA*, CLOXACILLINA*,
DICLOXACILLINA*, NAFCILLINA*, METICILLINA* (resistono alla β-lattamasi
prodotta dagli stafilococchi)
Gruppo: (amino-penicilline) AMPICILLINA, AMOXICILLINA risultano sensibili alle
β-lattamasi e per questo spesso sono co-somministrate con gli inibitori delle βlattamasi.
Gruppo: (carbossi-penicilline) CARBENICILLINA, TICARCILLINA (resistenti alle βlattamasi plasmidiche ma non a quelle cromosomiche come pseudomonas; poco
diffusibili attraverso le porine dei gram-negativi)
Gruppo: (ureido-penicilline) PIPERACILLINA, MEZCLOCILLINA (più potenti delle
carbossi-penicilline)
Il meccanismo d’azione delle penicilline è quello di tutti i β-lattamici.
Classificazione delle CEFALOSPORINE
Esistono 5 diverse generazioni e quindi si hanno evoluzioni via via successive per
cercare di migliorare lo spettro d’azione e ridurre la tossicità, quindi fornire farmaci più
efficaci e/o più sicuri.
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+++/-
significa che la
prima
generazione
delle
cefalosporine hanno uno
spettro d’azione ristretto ai
gram-positivi
+/- - le cefalosporine di
seconda generazione sono
state
sviluppate
per
ampliare l’azione verso i
gram-negativi, a discapito
dei gram-positivi.
- - -/+ la terza generazione
ha uno spettro ristretto
verso i gram-negativi
+++
/-
-
-
la quarta
generazione ha uno spettro
d’azione misto
Le cefalosporine di quinta
generazione sono a spettro
ampio e sono attive verso
patogeni sia gram-negativi
che gram-positivi e verso
patogeni che sono resistenti
a molti farmaci
24
25
MONOBATTAMI e CARBAPENEMI
Aztreonam è l’unico farmaco appartenente alla classe dei monobattami attualmente
disponibile. È attivo contro la maggior parte di Gram-negativi (compreso P.
Aeruginosa), inattivo contro Gram-positivi. Particolarmente utile in pazienti con
allergia grave a penicilline e infezioni da batteri Gram-negativi resistenti (nessuna
reattività crociata con penicilline).
Gram-negativi con β-lattamasi a spettro esteso sono resistenti ad aztreonam.
Quattro carbapenemi utilizzati in clinica: imipenem, meropenem, doripenem,
ertapenem (tutti ad ampio spettro). Attivi contro la maggior parte di Gram-positivi,
Gram-negativi e organismi anaerobi. Inattivi contro MRSA, VRE, Legionella; batteri
Gram-negativi con carbapenemasi (K. pneumoniae) presentano resistenza.
Ertapenem è molto meno efficace degli altri contro P. Aeruginosa e Acinetobacter, ma
ha il vantaggio di poter essere somministrato a singola dose giornaliera.
Imipenem è inattivato dall’enzima renale umano diidropeptidasi I → co-somministrato
con cilastatina (inibitore diidropeptidasi).
I carbapenemi possono causare reazioni di ipersensibilità e flebite di IV-grado. Alte
concentrazioni plasmatiche di imipenem e meropenem possono determinare
convulsioni.
Probenecid può aumentare livelli meropenem; carbapenemi possono diminuire livelli
valproate.
Inibitori della sintesi della parete cellulare batterica e resistenze
β-LATTAMICI
 Il più grande gruppo di antimicrobici inibitori della sintesi di peptidoglicano
 inibitore competitivo per l'enzima transpeptidasi
 mimano la sequenza terminale delle catene di peptidoglicano (D-Ala-D-Ala)
RESISTENZA
1° Alterazione delle porine che impedisce al farmaco di accedere alla transpeptidasi
2° Meccanismi di efflusso
3° Produzione di enzimi inattivanti (β-lattamasi)
4° Proteina esogena (PBP2a) legante le penicilline e resistente ai β-lattamici
Nuove molecole: cefalosporine di “5° generazione”
Ceftolozano
Componente della formulazione Zerbaxa, approvato nel 2014.
Derivato di ceftazidima, cefalosporina di 3° generazione
Ammino tiadiazolico ossima → migliore attività contro batteri Gram-negativi
Gruppi funzionali di ceftarolina e ceftobripolo → stabilità contro β-lattamasi
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27
ANTIBATTERICI INIBITORI della STABILITA’ della MEMBRANA
BATTERICA
Per i gram-positivi si intende la membrana cellulare, mentre per i gram-negativi si
intende la membrana esterna. Agisce di più sulle cellule batteriche rispetto a quelle
umane perché la composizione e l’organizzazione della membrana plasmatica è
diversa.
DAPTOMICINA è un antibiotico lipopeptidico
ciclico il cui impiego clinico è stato approvato di
recente. Meccanismo d’azione innovativo: in
seguito al legame con la membrana cellulare
oligomerizza e determina la formazione di pori →
efflusso di K+, depolarizzazione della membrana,
morte
cellulare
→
BATTERICIDA.
Somministrazione i.v.; attivo prevalentemente
contro batteri Gram-positivi, il suo meccanismo d’azione peculiare non causa
resistenza crociata con altre classi di antibiotici.
Approvato per il trattamento di infezioni cutanee complicate e batteriemia o
endocardite al cuore destro da S. Aureus. Efficace nel trattamento di infezioni da
Gram-positivi meticillina-sensibili e meticillina-resistenti.
Effetti avversi includono miopatia (da non associare con statine che sono farmaci
utilizzati per l’ipercolesterolemia e che hanno tra gli effetti avversi miopatia ed
alterazioni a livello muscolare), polmonite eosinofilica, diarrea da C. difficile associata
alla terapia antibiotica.
Le sferette ocra indicano le teste polari dei fosfolipidi, mentre quelle blu sono diverse
molecole di daptomicina. All’interno dell’oligomerizzazione della daptomicina si
formano dei pori che determinano fuoriuscita di potassio ed altri ioni con morte della
cellula.
Se la cellula contiene alte quantità di cardiolipina (come composizione della
membrana cellulare, soprattutto nelle cellule umane. Nella gran parte dei batteri
l’organizzazione strutturale qualitativa e quantitativa rende le cellule suscettibili alla
daptomicina) oppure se ci sono concentrazioni sub-saturanti di calcio, la daptomicina
non riesce a formare il doppio tetramero, oligomerizza solo nella parte interna e quindi
la membrana non è troppo alterata per cui quel batterio non sarà troppo sensibile alla
daptomicina.
28
POLIMIXINE
Gruppo di antibiotici a struttura polipeptidica che comprende 5 composti
chimicamente differenti (polimixine A, B, C, D, E). Solo B ed E (nota anche come
COLISTINA) sono state largamente impiegate in clinica (formulazione topica
oftalmica/auricolare e formulazione sistemica).
Scoperte nel 1947, nel tempo il loro impiego si era notevolmente ridotto per gli
elevati effetti avversi che determinavano; «riscoperte» negli ultimi anni per
l’emergere sempre più frequente di ceppi Gram-negativi multi-resistenti e
assenza di nuovi antibiotici efficaci contro tali patogeni.
Molecole anfipatiche a struttura polipeptidica, che interagiscono con il
lipopolisaccaride dei batteri Gram-negativi determinando disorganizzazione della
membrana (spiazzano in modo competitivo calcio e magnesio); non penetrano la
spessa parete di peptidoglicano dei Gram-positivi.
Il meccanismo d’azione in generale determina alterazione della funzionalità della
membrana; in particolare si articola in quattro
passaggi:
(1) Membrana esterna dei gram-negativi (si
riconosce perché è un doppio strato
asimmetrico dove la parte esterna presenta
delle molecole). In presenza di polimixine si
ha interazione con il lipopolisaccaride
spiazzando gli ioni calcio e magnesio, dove la
presenza di questi ioni è importante per la
corretta omeostasi della membrana, e
legandosi al lipide A.
(2) Una volta che ha interagito, si promuove
un auto-assorbimento (self-uptake) verso lo
spazio periplasmico (spazio compreso tra la
membrana esterna e la membrana cellulare)
con conseguente formazione di contatti tra la
membrana esterna e la membrana cellulare.
Questi contatti portano in comunicazioni
comparti che non dovrebbero essere in comunicazione.
(3) Inibizione di un enzima (tipo uno di catena respiratoria)
(4) La polimixina supera il peptidoglicano sfruttando le comunicazioni tra membrana
esterna ed interna, e sfruttando altre vie di trasporto utilizzate anche da altre
molecole. Le polimixine arrivano anche nel citoplasma della cellula batterica
generando la produzione di radicali liberi, danno al DNA, a lipidi e proteina.
LA RISCOPERTA DI “VECCHI” ANTIBIOTICI: IL CASO DELLA COLISTINA
29
La colistina è un “vecchio” antibiotico polimixinico. È antibiotico decapeptide,
contenente dieci amminoacidi ed una coda idrofobica costituita da un acido grasso. È
un policatione ed interagisce con la membrana esterna dei batteri gram-negativi,
legandosi alla porzione anionica del lipopolisaccaride (LPS), con conseguente morte
cellulare.
Tossicità
 Nefrotossicità: ematuria, proteinuria, aumento dei livelli ematici di urea e
creatinina
 Neurotossicità: parestesie, debolezza muscolare, blocco neuromuscolare,
paralisi respiratoria
Resistenza: è in aumento, per il crescente utilizzo del farmaco a causa della resistenza
multi-farmaco
• Modificazioni della membrana esterna e citoplasmatica dei batteri Gramnegativi
• Mutazioni di geni coinvolti nella sintesi e regolazione di LPS (lipopolisaccaride)
Attualmente le polimixine sono utilizzate correntemente nel trattamento di
salvataggio di pazienti in condizioni cliniche critiche affetti da infezioni
causate da batteri multi-resistenti (P. aeruginosa, Acinetobacter Baumannii,
Klebsiella Pneumoniae).
Due formulazioni: colistina solfato e il profarmaco colistimetato sodico (CMS)
Il ritorno di colistina nella pratica clinica
Gli effetti collaterali osservati sembrano essere meno gravi di quanto inizialmente
pensato:
 il livello di nefrotossicità potrebbe essere accettabile.
 la funzione renale è recuperata dopo la cessazione del farmaco → effetti
collaterali reversibili.
 Il rischio supplementare quando si combina CMS con altre sostanze
potenzialmente nefrotossiche.
 rispetto al passato abbiamo strutture migliori per:
- il monitoraggio della funzione renale
- la gestione della disfunzione renale
COSA FARE?
•
•
•
•
Regolare la dose di colistina alla funzione renale.
Effettuare una misurazione dei marcatori (iniziali) del danno renale.
Prevenzione dello sviluppo di resistenza → terapia di colistina in associazione ad
altri antibatterici (carbapenemi, rifampicina, fosfomicina).
È necessario intraprendere ricerche sia cliniche sia di base per
ricalibrare l'uso di colistina in modo efficace e sicuro.
30
31
32
ANTIBATTERICI CHE INTERFERISCONO con REPLICAZIONE del
DNA, TRASCRIZIONE e SINTESI PROTEICA
Replicazione del DNA, trascrizione (sintesi di DNA nei batteri) e traduzione (sintesi
proteica) sono simili tra batteri ed esseri umani.
Esistono, tuttavia, differenze tra i processi batterici e quelli delle cellule di mammifero
→ ad oggi sono tre quelle sfruttate dagli antibatterici attualmente a disposizione →
TOPOISOMERASI, RNA POLIMERASI, RIBOSOMA.
Al fine di trasmettere l’informazione genetica alla progenie cellulare, il DNA deve
essere replicato e ciascuna cellula figlia ne deve ricevere una copia → ruolo importante
delle topoisomerasi nella replicazione del DNA e nella segregazione delle copie nelle
cellule figlie
L’espressione genica richiede che alcuni tratti di DNA vengano trascritti in RNA → ruolo
importante delle RNA polimerasi
La sintesi proteica richiede che le molecole di mRNA vengano “lette” e tradotte
dall’apparato di sintesi proteica cellulare → ruolo importante dei ribosomi (complessi di
proteine e rRNA) e dei tRNA
Replicazione e segregazione del DNA e ruolo delle TOPOISOMERASI
Le topoisomerasi svolgono la loro azione nella replicazione e nella segregazione, cioè
separazione dei due cromosomi.
Il DNA è una doppia elica che, in caso di replicazione, in alcune regioni si svolge la
doppia elica e si formano le forcine di replicazione dove si assembra l’apparato di
replicazione. Durante la replicazione del DNA i filamenti complementari sono
sintetizzati in modo bidirezionale, formando le cosiddette forcine di replicazione, zone
in cui la doppia elica è separata.
Per iniziare il processo di replicazione è necessario che una porzione di DNA si apra e
che i due filamenti si separino → formazione di superavvolgimenti positivi che
aumentano la tensione dei filamenti e impediscono ulteriori svolgimenti della doppia
elica.
Quando i superavvolgimento sono tanti, l’apparato di separazione non riesci più a
proseguire poiché la molecola di DNA è troppo attorcigliata.
Quando la replicazione del DNA è terminata è necessario che le due copie di genoma
segreghino una in ciascuna delle cellule figlie → nei batteri il DNA cromosomico è
circolare, si formano quindi anelli concatenati (catenani, ovvero le due molecole sono
anellate tra loro).
Le TOPOISOMERASI rimuovono gli eccessi di superavvolgimento positivo durante la
replicazione del DNA, permettendo il termine della replicazione, e determinano la
separazione degli anelli concatenati al termine della replicazione
Le TOPOISOMERASI agiscono tagliando, ruotando e ligando nuovamente i filamenti di
DNA.
Diversi tipi di topoisomerasi:
33


Topoisomerasi di tipo I (o classe I) che determinano e ligano tagli a singolo
filamento → diminuiscono il superavvolgimento positivo
Topoisomerasi di tipo II (o classe II) che determinano e ligano tagli a doppio
filamento → diminuiscono il superavvolgimento e determinano la segregazione
del DNA replicato
DNA GIRASI (introduce superavvolgimenti negativi) e TOPOISOMERASI IV sono le
principali topoisomerasi di tipo II batteriche importanti per l’azione di farmaci.
Gli antibatterici utilizzati determinano inibizione della topoisomerasi di tipo II.
La topoisomerasi di classe II presenta 2 domini A’, 2 domini B’ e 2 domini ATPasici. C’è
una prima porzione di DNA a doppia elica e l’enzima si chiude con in messo il DNA a
doppio filamento. Poi i processi che seguono sono ATP dipendenti quindi ATP si lega sul
dominio ATPasico dell’enzima.
Arriva un’altra porzione del DNA, segmento definito T. L’enzima taglia su entrambi i
filamenti di DNA (si forma un’apertura) il segmento G e transita all’interno il segmento
T (che è nella parte inferiore dell’enzima).
Poi il segmento T è rilasciato dall’enzima, il segmento G è risaldato e liberato poiché
l’enzima ritorna nella conformazione aperta.
La topoisomerasi II, in
caso di segregazione,
taglia su entrambi i
filamenti,
si
crea
un’apertura
e
poi
richiude.
In caso di rimozione
dei
superavvolgimenti
positivi, taglia in una
regione del DNA sul
doppio
filamento,
prende una regione
del DNA integro e la
chiude.
I farmaci antibatterici che inibiscono le topoisomerasi di classe II legano l’enzima
topoisomerasi II ed il sistema si blocca (a livello del pannello D) sui frammenti di DNA
su cui aveva interagito (l’enzima è chiuso ed il segmento G è stato tagliato su
entrambi i filamenti ed il segmento T è già stato preso dall’enzima). Quindi l’enzima
non può continuare e non può essere sostituito da enzimi che riparano il doppio
filamento. L’accumulo di questi tagli a doppio filamento, da parte di tutte le
topoisomerasi II determina morte della cellula batterica = AZIONE BATTERICIDA DEGLI
INIBITORI DELLA TOPOISOMERASI DI CLASSE II.
34
Quindi questi farmaci trasformano la topoisomerasi II in un enzima che danneggia la
cellula batterica.
INIBITORI delle TOPOISOMERASI
CHINOLONI
Principale classe di inibitori delle topoisomerasi di tipo II. Inibiscono sia DNA girasi
(prevalentemente in Gram-negativi) sia Topoisomerasi IV (prevalentemente in Grampositivi). Utilizzati più di frequente nel trattamento di infezioni da batteri Gramnegativi. Agiscono sovvertendo il funzionamento delle topoisomerasi di tipo II →
inibiscono l’enzima prima che il secondo dei due frammenti di DNA possa passare
attraverso → stabilizzano il complesso nella forma in cui il DNA è spezzato. A basse
concentrazioni determinano un’inibizione reversibile (batteriostatici poiché alcune
topoisomerasi sono inibite e quindi si ha un rallentamento della crescita batterica, ma
non coinvolgendo la gran parte delle topoisomerasi non si ha l’effetto battericida), a
più alte concentrazioni (terapeutiche) battericidi (poiché la maggior
parte delle topoisomerasi sono inibite) → trasformano la
topoisomerasi in un enzima che danneggia il DNA generando rotture
a doppio filamento
L’ACIDO
NALIDIXICO
è
il
capostipite,
fluorochinoloni
(CIPROFLOXACINA, ofloxacina, levofloxacina) sono più recenti.
Sono impiegati nel trattamento di infezioni urogenitali comuni,
respiratorie, gastrointestinali da batteri Gram-negativi ( E. Coli, Klebsiella Pneumoniae,
Campylobacter jejuni, P. Aeruginosa, N. gonorrhoeae, Enterobacter, Salmonella,
Shigella).
La resistenza ai chinoloni si sviluppa per mutazioni a carico del gene codificante per le
topoisomerasi di tipo II, alterazioni nell’espressione di porine (utilizzate dai farmaci per
entrare nella cellula batterica) o espressione di pompe per l’efflusso del farmaco.
EFFETTI AVVERSI: danno cartilagineo, rotture tendini, neuropatia periferica. Per cui
questi farmaci antibatterici devono essere utilizzati con cautela o sono sconsigliati in
pazienti in fase di accrescimento.
35
Effetti indesiderati invalidanti e potenzialmente permanenti hanno
comportato la sospensione o restrizione nell’uso di antibiotici chinolonici
e fluorochinolonici
36
INIBITORI della SINTESI e RIPARAZIONE del DNA
NITROFURANI
Chemioterapici antibiotici caratterizzati da un anello eterociclico a cui si unisce un
nitrogruppo, fondamentale per l’azione antibatterica. In seguito alla riduzione del
nitrogruppo ad opera di reduttasi batteriche formano intermedi reattivi in grado di
causare danni ai processi di sintesi e riparazione del DNA. Azione BATTERICIDA.
Selettività dovuta alla maggior rapidità delle cellule batteriche di ridurre il farmaco
rispetto alle cellule eucariote. Resistenza si sviluppa raramente, prevalentemente per
perdita della capacità dei batteri di ridurre il nitrogruppo.
37
TRASCRIZIONE GENICA nei BATTERI
Catalizzata dall’enzima RNA Polimerasi
RNA polimerasi batterica OLOENZIMA → cinque subunità (2 α,
1 β, 1 β’, 1 σ) è preposta alla maggior parte della trascrizione a
livello batterico.
La polimerasi eucariotica che è più simile a quella batterica, è
l’RNA polimerasi II che è costituita da almeno 12 subunità.
Il processo di trascrizione genica è costituito da tre fasi →
Iniziazione, allungamento della catena, terminazione
38
Nella fase di iniziazione l’RNA polimerasi batterica (che comprende tutte e cinque le
subunità) scorre ed in corrispondenza del sito di inizio della trascrizione, separa una
piccola porzione di DNA a doppio filamento dopo che la subunità σ (sigma) ha
riconosciuto una sequenza a monte di esso.
Nella fase di allungamento l’RNA polimerasi, la subunità σ si stacca, sintetizza la
catena di RNA in direzione 5’->3’.
Nella fase di terminazione la polimerasi e l’RNA neosintetizzato vengono rilasciati e il
DNA a doppia elica si richiude.
Nei batteri un’unica RNA polimerasi sintetizza tutti gli RNA, differenza dell’uomo in cui
vi sono diverse RNA polimerasi.
L’RNA polimerasi batterica ha una composizione più semplice rispetto a quelle umane.
INIBITORI della TRASCRIZIONE
DERIVATI della RIFAMICINA
Rifampina (o RIFAMPICINA) e relativo strutturale Rifabutina.
Derivati semisintetici dell’antibiotico naturale Rifamicina B.
Rifampina può essere impiegata nella profilassi delle infezioni meningococciche e nel
trattamento di alcune altre infezioni batteriche, ma è principalmente utilizzata nel
trattamento della tubercolosi e di altre infezioni micobatteriche.
Colpiscono la subunità β dell’RNA polimerasi → consentono l’iniziazione della
trascrizione, che però viene bloccata quando l’RNA nascente raggiunge i 2 o 3
nucleotidi → blocco del sito da cui emerge la catena nascente di RNA, e quindi
l’enzima non può più proseguire nella trascrizione. L’effetto è principalmente
BATTERIOSTATICO (poiché il blocco, di per se, non porta a blocco totale), ma la
sensibilità dipende dai vari ceppi.
Altamente selettivi per l’RNA polimerasi batterica (l’RNA polimerasi mitocondriale è
affetta solo a concentrazioni assai elevate).
Generalmente ben tollerati, con bassa incidenza di effetti collaterali quali rash, febbre,
nausea, vomito, ittero.
La resistenza ai derivati della rifamicina compare rapidamente → somministrati in
combinazione con altri antitubercolari. La resistenza si instaura a seguito di processi di
singola mutazione a carico del gene codificante per l’RNA polimerasi e che modificano
il sito di legame del farmaco alla polimerasi.
SINTESI PROTEICA
Ribosoma batterico 70S, che rappresenta il ribosoma completo. A
sua volta, è costituito da due subunità. Subunità 50S e subunità
30S. ciascuna subunità ribosomiale è costituita da rRNA
ribosomiale e proteine.
Gli elementi responsabili dell’attivi sono, in gran parte, gli rRNA
ribosomiale e non le proteine. (16S = DECODIFICA; 23S =
PEPTIDIL-TRANSFERASI)
39



Subunità 30S → l’rRNA ribosomiale importante è il 16S che determina la
DECODIFICA del codice genetico.
Subunità 50S → l’rRNA ribosomiale importane è il 23S che determina il LEGAME
PEPTIDICO tra l’amminoacido portato dall’RNAt e la proteina nascente = attività
peptidil-transferasica.
Ribosoma 70S → TRASLOCAZIONE del ribosoma sul codone successivo
all’interno del messaggero.
Gli inibitori della sintesi proteica batterica agiscono a diversi livelli di tale processo,
andando a colpire o la subunità 30S o la subunità 50S. In particolare, vanno ad
interagire con gli rRNA ribosomiali che sono i responsabili dell’attività. A livello della
subunità 30S agiscono, con meccanismi differenti: AMINOGLICOSIDI, SPECTINOMICINE
e TETRACICLINE. Mentre, a livello della subunità 50S agiscono: MACROLIDI,
CLORAMFENICOLO,
LINCOSAMIDI,
SPECTROGAMINE,
OXAZOLIDINONI
e
PLEUROMITILINE.
A livello del ribosoma si evidenziano due zone: SITO PEPTIDILE e SITO AMMINOACILE.
Di ribosomi più simili a quelli batterici ce ne sono all’interno dei mitocondri, ed è per
questo che alcuni inibitori hanno effetti tossici nei confronti nei ribosomi mitocondriali.
Inizialmente, le due subunità non sono
associato. A livello dell’rRNA messaggero la
subunità 30S ha codificato l’inizio del codice
e cioè il codone di inizio che è l’AUG.
Dopo l’accoppiamento codone-anticodone
che porta alla formazione della metionina,
la subunità 50S si associa e si ha il
complesso ribosomiale 70S sul messaggero
con costituiti i due siti (P e A). La
formilmetionina ed il suo tRNA al momento
si trovano nel sito peptidile, che è quello
che ospita la proteina nascente; mentre nel
sito aminoacile entreranno via via i tRNA
con gli amminoacidi successivi. Quindi inizia
un ciclo: si ha il legame del tRNA carico con
un amminoacido sul sito A, si ha la codifica
esatta con appaiamento codone-anticodone
complementare. A questo punto la subunità
30S che è preposta alla codifica manda un
segnale alla subunità 70S che può
procedere con il legame peptidico.
A
questo punto i due amminoacidi si trovano
sull’unico tRNA (il secondo che era arrivato),
a livello del sito A; quindi il sito P è vuoto
poiché il tRNA scarico si stacca dal
ribosoma, che trasloca avanti di tre.
La proteina nascente si trova sul sito P, il
sito A è libero e quindi riparte il ciclo, fino al
codone di stop.
I farmaci inibiscono questo meccanismo tramite meccanismi diversi.
INIBITORI della SINTESI PROTEICA
40
Agiscono o sulla subunità 30S o su quella 50S del ribosoma, possono colpire anche
ribosomi mitocondriali e/o citosolici e la completa inibizione della sintesi proteica non è
sufficiente ad uccidere i batteri → batteriostatici (ad eccezione di
aminoglicosidi!).
Farmaci che agiscono sulla subunità 30S:
 AMINOGLICOSIDI: inducono errori di decodifica che portano l’apparato
trasduzionale batterico a generare proteine aberranti, poiché incorporano
amminoacidi non corretti. L’accumulo di queste proteine ha come effetto finale
la morte del batterio. Questi farmaci sono pressoché gli unici ad essere
BATTERICIDI.
 SPECTINOMICINE: impediscono la traslocazione, quindi il ribosoma non può
traslocare alla tripletta successiva. Quindi la sintesi proteica nei batteri è inibita
e l’effetto è batteriostatico.
 TETRACICLINE: impediscono il legame dei tRNA nel sito A del ribosoma, quindi la
sintesi proteica nei batteri è inibita = effetto batteriostatico.
Ù
Si legano ad una piccola regione dell’rRNA 23S in prossimità del centro attivo della
peptidil transferasi. Piccole differenze a livello del sito di legame contribuiscono al
diverso meccanismo d’azione specifico di ciascun farmaco.
Farmaci che agiscono sulla subunità 50S:
 MACROLIDI: ostruiscono il tunnel da cui dovrebbe emergere la catena peptidica
nascente, quindi il ribosoma va in stallo. L’effetto finale è l’inibizione della
sintesi proteica.
 CLORAMFENICOLO, LINCOSAMIDI, OXAZOLIDINONI, STREPTOGRAMINE e
PLEUROMITILINE: inibiscono la formazione del legame peptidico, quindi è inibita
anche la sintesi proteica = effetto batteriostatico questi farmaci si vanno a
legare o in prossimità del sito A, o in prossimità del sito P o in entrambi.
AMINOGLICOSIDI
Impiegati principalmente nel trattamento di infezioni da batteri Gram-negativi. Sono
molecole cariche senza biodisponibilità orale => somministrazione parenterale.
La STREPTOMICINA è il capostipite (scoperto nel 1944) ed i derivati sono:
NEOMICINA,
KANAMICINA,
PAROMOMICINA,
TOBRAMICINA, NETILMICINA, AMIKACINA.
GENTAMICINA,
Si legano all’rRNA 16S della subunità 30S e determinano effetti dose-dipendenti sulla
sintesi proteica => a basse concentrazioni errori di decodifica, a più alte
concentrazioni blocco della sintesi proteica (meccanismi non pienamente chiariti,
blocco della traslocazione ed induzione di traslocazione inversa, intrappolamento dei
ribosomi a livello dello start codon).
A differenza degli altri inibitori della sintesi proteica batterica sono BATTERICIDI.
AZIONE SINERGICA con antibatterici β-lattamici → l’inibizione della sintesi della
parete batterica aumenta l’ingresso degli aminoglicosidi nella cellula batterica (è
frequente l’associazione di β-lattamici (aumentano la permeabilità ad altre sostanze) e
aminoglicosidi; tale effetto sinergico è in netto contrasto con l’azione antagonista degli
altri inibitori della sintesi proteica nei confronti dell’azione dei β-lattamici).
Tre meccanismi di sviluppo resistenza: (1) produzione mediante plasmidi di transferasi
che inattivano il farmaco; (2) alterazione o eliminazione delle porine con conseguente
riduzione dell’ingresso di farmaco; (3) mutazioni a livello del sito di legame sulla
subunità 30S del ribosoma.
41
Effetti collaterali generali (ipersensibilità, febbre) e specifici: ototossicità (si
localizzano a livello del labirinto), nefrotossicità (in particolare insufficienza renale
acuta. Tendono a ripartirsi a livello tubulare nei nefroni e a determinare danno) e
blocco neuromuscolareMIC
+ paralisi
respiratoria.
= concentrazione
minima inibente che si deve avere per ottenere il 90%
90
dell’inibizione.
I farmaci sviluppati più di
recente presentano uno
spettro
d’azione
più
ampio,
aumenta
la
resistenza
all’inattivazione
enzimatica ed aumenta la
potenza
(servono
concentrazioni maggiori
per avere lo stesso effetto
farmacologico).
MECCANISMI ALLA BASE DELL’AZIONE BATTERICIDA DEGLI AMINOGLICOSIDI
Nel pannello A ci sono due residui (A1492 e
A1493) sull’RNA ribosomiale 16S che sono
fondamentali per l’azione di codifica.
Nel pannello C si ha l’RNA ribosomiale 16S,
l’RNA messaggero (in blu) ed il tRNA
perfettamente complementare al codone sul
messaggero. Quando si ha l’accoppiamento
specifico codone-anticodone, i due residui
(A1492 e A1493) cambiano orientamento
(conformazione).
Questo
cambiamento
comunica alla subunità 30S del ribosoma,
che la codifica è corretta e permette di
procedere col legame peptidico.
Se entra un tRNA sbagliato, non si ha
l’appaiamento specifico, non si ha il cambio
di conformazione e non parte il segnale di
corretta codifica avvenuta.
Nel panello B si ha il PAR (paromomicina = amminoglicoside) e i due residui hanno
cambiato conformazione per la presenza del farmaco amminoglicoside. Cioè, hanno
assunto la conformazione che dovrebbero assumere il presenza dell’accoppiamento
specifico, anche in assenza del tRNA.
Nel pannello D si ha il farmaco amminoglicoside e vari tRNA, con cambiamento
conformazionale dei residui. Quindi in presenza di farmaci, qualsiasi tRNA viene
considerato corretto, per questo vengono inserite triplette errate che
portano alla formazione di proteine aberranti.
42
Queste proteine aberranti possono
andare ad inserirsi nella membrana
cellulare, aumentando l’ingresso di
amminoglicoside
(effetto
dosedipendente). Quindi si arriva ad una
situazione in cui la sintesi proteica è
completamente arrestata, si sono
accumulate una enorme quantità di
proteine aberranti che porta alla
morte della cellula = modello di Davis.
SPECTINOMICINA
Si lega all’rRNA 16S (sito diverso da aminoglicosidi). Permette la formazione del
ribosoma 70S, ma blocca la traslocazione. A differenza degli aminoglicosidi non induce
errori di decodifica => batteriostatico e non battericida. Somministrato per via
parenterale come terapia alternativa per la gonorrea.
TETRACICLINE e GLICILCICLINE
Clortetraciclina, Ossitetraciclina, Tetraciclina, Demeclociclina, Metaciclina, Doxiciclina,
Minociclina. Antibiotici batteriostatici ad ampio spettro ampiamente utilizzati in
clinica.
Differenze di efficacia dovute prevalentemente ad aspetti di farmacocinetica.
Legano in modo reversibile l’rRNA 16S e inibiscono la sintesi proteica bloccando il
legame dell’aminoacil-tRNA al sito A del complesso ribosoma-RNA.
La notevole selettività per le cellule batteriche risiede nell’ accumulo attivo nelle
cellule batteriche e non in quelle umane (diffusione passiva attraverso le porine
nei Gram-negativi, trasporto attivo nei Gram-positivi, assenza di trasporto attivo nelle
cellule eucariote).
Resistenza insorge a seguito di: pompe di efflusso codificate da plasmidi, produzione
di proteine che interferiscono con il legame al ribosoma, inattivazione enzimatica.
Interazione con cibi ricchi di calcio e farmaci contenenti cationi di- e tri-valenti
(antiacidi) → somministrazione a stomaco vuoto.
Tossicità renale ed effetti avversi a livello gastrointestinale (nausea e vomito); escrete
con bile e urine (eccezione doxiciclina).
Tigeciclina (glicilcicline) → antibiotico ad ampio spettro approvato nel 2005 per la
somministrazione i.v. nel trattamento di infezioni cutanee e addominali severe.
43
MACROLIDI e KETOLIDI
Prendono il proprio nome dalla presenza in un grande anello lattone a cui sono
attaccati uno o più deossi-glucidi. Eritromicina è il capostipite, azitromicina e
claritromicina sono due derivati semisintetici a più ampio spettro d’azione.
Importanti soprattutto per il trattamento di infezioni polmonari, compresa la malattia
del Legionario (attività intracellulare nei confronti di Legionella).
Si legano all’rRNA 23 S bloccando la fase di traslocazione (bloccano il canale di uscita
da cui dovrebbe emergere il peptide nascente) → BATTERIOSTATICI.
Lo sviluppo di resistenza è generalmente determinato da plasmidi (produzione di
esterasi), da mutazioni cromosomiche a carico del sito di legame sull’rRNA 23S, da
ridotta permeabilità al farmaco (raro) o aumentato efflusso (più comune).
L’enzima metilasi modifica il bersaglio molecolare dei macrolidi, riducendone il legame
e determinando resistenza a farmaci non correlati strutturalmente ma dal meccanismo
d’azione simile (clindamicina e streptogramina B).
Effetti collaterali eritromicina: gastrointestinali (nausea, vomito, diarrea, talvolta
anoressia), epatite colestatica (febbre, ittero, alterata funzionalità epatica), inibizione
enzimi CYP450. Azitromicina e claritromicina più tollerati (effetti a livello epatico).
Telitromicina (ketolide approvato FDA 2004): analogo semisintetico dell’eritromicina,
meccanismo d’azione simile a macrolidi ma con sito di legame aggiuntivo sull’rRNA
23S (più elevata affinità) che lo rende efficace nel trattamento di infezioni resistenti a
macrolidi; coinvolto in numerose interazioni tra farmaci e in necrosi epatica fulminante
(rara).
CLORAMFENICOLO
44
Antibiotico BATTERIOSTATICO ad ampio spettro attivo contro batteri Gram-positivi e
Gram-negativi, sia aerobi sia anaerobi (Haemophilus Influenzae, Neisseria
Meningitidis, Bacterioides).
Impiego sistemico limitato per la potenziale tossicità severa (usato occasionalmente, e
solo in presenza di resistenza o allergie gravi ad altri antibatterici, nel trattamento di
febbre tifoide, meningite batterica, malattia da rickettsia).
Si lega all’rRNA 23S inibendo la formazione del legame peptidico (sembra occupare un
sito che interferisce con l’appropriato posizionamento dell’aminoacil-tRNA nel sito A
del ribosoma).
Due meccanismi principali di sviluppo resistenza: selezione di popolazioni batteriche
con ridotta permeabilità (meno rilevante), diffusione di acetiltransferasi codificata da
plasmide che inattiva il farmaco (clinicamente più rilevante).
Tossicità principalmente dovuta all’inibizione della sintesi proteica MITOCONDRIALE:
sindrome del bambino grigio (mancanza di efficace sistema di coniugazione con acido
glucuronico nel neonato e conseguente accumulo di livelli tossici => nausea, vomito,
flaccidità, ipotermia, colorazione grigia, difficoltà respiratorie, acidosi metabolica),
effetti gastrointestinali (nausea, vomito, diarrea) e depressione dell’eritropoiesi sono
reversibili e dose-dipendenti, anemia aplastica (rara ma potenzialmente fatale, dovuta
a cause idiopatiche)
Inibendo CYP450 aumenta emivita di alcuni farmaci (fenitoina, warfarin).
Antagonizza effetto battericida di penicilline e aminoglicosidi.
TIAMFENICOLO
Derivato semisintetico del cloramfenicolo, ottenuto per sostituzione del nitrogruppo
con un radicale metilsulfonico → minore penetrazione endocellulare, minor
metabolismo epatico, maggiore tollerabilità, minori manifestazioni ematologiche,
assorbimento più lento.
Utilizzato, oltre che per le medesime indicazioni terapeutiche del cloramfenicolo,
anche per infezioni epatobiliari e dei portatori di Salmonella. I principali effetti avversi
sono effetti ematici precoci a carico di eritrociti, leucociti, piastrine, soprattutto in
presenza di insufficienza renale.
LINCOSAMIDI
Clindamicina è il capostipite. Inibisce la formazione del legame peptidico interagendo
sia col sito A sia col sito P del ribosoma.
Impiegata principalmente nel trattamento di infezioni severe da batterioidi anaerobi e
di infezioni miste da altri anaerobi. Implicata nell’insorgenza di colite
pseudomembranosa da superinfezioni da parte di Clostridium difficile (membro non
comune della flora intestinale, produce una tossina che causa colite caratterizzata da
ulcere, diarrea severa, febbre.
STREPTOGRAMINE
45
Miscela di streptogramine di gruppo A (dalfopristina) e gruppo B (quinupristina)
approvata da FDA nel 1999; dalfopristina/quinupristina impiegata per il trattamento di
infezioni severe e potenzialmente letali da Enterococcus faeci o Streptococcus
Pyogenes vancomicina-resistenti.
Inibiscono la sintesi proteica legandosi all’rRNA 23S batterico in prossimità del centro
peptidil transferasico: sito di legame gruppo B parzialmente sovrapposto a quello dei
macrolidi, sito di legame gruppo A è in prossimità del centro peptidil transferasico e si
sovrappone ai siti sia A sia P del ribosoma.
Resistenza conferita da mutazioni o modificazioni a livello dei siti di legame.
BATTERICIDA nei confronti di molti dei batteri sensibili (ma non tutti).
OXAZOLIDINONI
Linezolid è il capostipite (approvato da FDA nel 2000)
Eccellente efficacia nei confronti di batteri Gram-positivi antibiotico-resistenti, inclusi
S. Aureus meticillina resistente (MRSA), streptococcus penicillina-resistente,
enterococcus vancomicina-resistente (VRE)
Inibisce la sintesi proteica legandosi ad una tasca nel sito A dove dovrebbe legarsi
l’amminoacido portato dal tRNA. Resistenza si sviluppa a seguito di mutazioni a carico
dell’rRNA 23S.
PLEUROMITILINE
Retapamulin è il capostipite (approvato da FDA nel 2007). Impiegato nel trattamento
topico di infezioni batteriche cutanee. Inibisce la sintesi proteica legandosi in una
tasca del sito A in prossimità del centro peptidil transferasico, ed estendendo il proprio
legame anche al sito P (più simile a streptogramine gruppo A che non a linezolid).
Inibiscono la formazione del legame peptidico, ma una volta che la fase di elongazione
della sintesi proteica è in atto ed i siti A e P del ribosoma sono occupati non è più
attivo.
MUPIROCINA
Antibiotico naturale estratto da Pseudomonas fluorescens. Impiegato in clinica solo
nelle infezioni topiche da microorganismi sensibili. Attivo prevalentemente su batteri
Gram-positivi: S. Aureus inclusi i ceppi produttori di β-lattamasi, S. saprophyticus, S.
haemolyticus
Inibisce in modo definitivo la moltiplicazione batterica bloccando l’azione
dell’enzima isoleucil-tRNA sintetasi → non può più essere aggiunta isoleucina
alle catene peptidiche in formazione.
Somministrazione per via topica. Resistenza rara e conseguente all’uso prolungato (>
10 gg), dovuta alla produzione di una differente isoforma dell’enzima bersaglio.
46
47
FARMACI ANTIMICOBATTERICI
Sono farmaci utilizzati per curare le problematiche dovute a questi patogeni. I
micobatteri, in particolare, per quanto riguarda l’impatto clinico sull’umo, ricordiamo
due micobatteri in particolare: Corynebacteriae ( M. tuberculosis; M. leprae) presentano
un rivestimento cellulare atipico. Se, invece, si parla di antitubercolari, ci si riferisce ai
farmaci antimicobatterici che si utilizzano per la tubercolosi.
I patogeni sono classificati come Gram+ ad alto contenuto genomico di GC (ricco in
guanina e citosina); in realtà rivestimento cellulare presenta caratteristiche miste
Gram+/Gram-.
Il rivestimento atipico di questi patogeni conferisce
caratteristiche miste se si parla di Gram+ e Gram-.
Questo, fa capire come siano più difficili da aggredire
con farmaci, poiché la loro selettività a sostanze
esogene è più limitata e selettiva.
Membrana citoplasmatica interna, NAM (mureina)
covalentemente
legato
a
polimeri
NAGarabinogalactano (complesso di macromolecole
legato covalentemente alla mureina), cui si legano
acidi
micolici
(essenziali
per
la
corretta
organizzazione della membrana esterna). Membrana
esterna costituita da fosfolipidi estraibili e pori
48
(costituiti da porine differenti rispetto a batteri
Gram-).
Questa composizione peculiare del rivestimento esterno, soprattutto acidi micolici e
fosfolipidi estraibili, conferisce un aspetto ceroso che protegge e rende poco
permeabile il passaggio di sostanze esogene.
La sintesi NAG-arabinogalactano è una sintesi multifasica. Nella prima fase avviene il
trasferimento NAG-fosfato da UDP-NAG a bactoprenil-fosfato; nella seconda fase viene
aggiunta una molecola di ramnoso; aggiunta di diverse molecole di galattoso e
arabinoso (in particolare l’aggiunta di arabinoso avviene ad opera dell’enzima
arabinosil transferasi. L’etambutolo è un farmaco che inibisce questo enzima).
Gli acidi micolici sono sintetizzati a parte ed aggiunti a NAG-arabinogalactano e
successivamente assemblati al NAM (mureina).
Gli acidi micolici vengono generati attraverso una biosintesi
multi-step. A partire dall’acetil-CoA si ha la sintesi di acidi
grassi a lunga catana ad opera dell’enzima FAS1 (sintetasi
degli acidi grassi 1). La pirazinamide è un farmaco che
inibisce questo enzima.
A questo punto entra in gioco la FAS2 (sintetasi degli acidi
grassi 2) che organizza gli acidi grassi a lunga catena in
acidi micolici. Questo enzima è il bersaglio farmacologico
dell’isoniazide (altro farmaco antimicobatterico).
In linea di principio qualsiasi passaggio nella via biosintetica
della parete cellulare micobatterica può essere bersaglio di
farmaci antimicobatterici; i farmaci attualmente impiegati
interferiscono con la sintesi di NAG-arabinogalactano e con
le fasi precoci della sintesi di acidi micolici.
Il rivestimento cellulare dei micobatteri è spesso, asimmetrico ed altamente
impermeabile a sostanze sia idrofile sia idrofobe.
M. Tuberculosis è tra i patogeni più difficili da eradicare in quanto provvisto di
rivestimento impermeabile alla gran parte degli antibiotici e caratterizzato da crescita
lenta → necessità di trattamenti a lungo termine con combinazioni di farmaci (che
determinano la resistenza e l’aderenza del paziente).
49
ETAMBUTOLO: farmaco che inibisce l’enzima arabinosil-transferasi, propriamente
antitubercolare, ma in alcuni casi attivo anche contro il Mycobacterium leprae. Tra i
principali effetti tossici si ha importante neurite ottica, cecità e neuropatia periferica.
PIRAZINAMIDE: inibisce FAS1 e quindi impedisce la conversione di acetil-CoA in
acidi grassi a lunga catena. È un profarmaco, convertito in acido pirazinoico
(metabolita attivo). Tra gli effetti avversi si ricorda anemia ed epatotossicità che può
essere severa (un paziente che sviluppa epatotossicità richiede la sospensione del
trattamento ed è sconsigliato ritrattare, una volta che l’epatotossicità si è risolta, il
paziente con pirazinamide).
ISONIAZIDE: inibisce l’enzima FAS2 impedendo il cross-linking degli acidi grassi a
lunga catena che porta alla formazione degli acidi micolici. Tra gli effetti avversi:
neurotossicità ed epatotossicità (in questo caso si deve ridurre o sospendere il
trattamento, ma quando la epatotossicità si è risolta si può somministrare
nuovamente il farmaco al paziente).
SULFONI – DAPSONE: utilizzato per il trattamento della lebbra. Tra gli effetti avversi
si ricorda la metaemoglobinemia
RIFABUTINA e RIFAMPINA: inibitori della trascrizione batterica, utilizzabili anche
come antimicobatterici.
Alcuni AMMINOGLICOSIDI che sono antitubercolari: STREPTOMICINA (ora non
più utilizzata), AMIKACINA, KANAMICINA. Gli effetti avversi comprendono
ototossicità, nefrotossicità e blocco neuromuscolare.
CLOFAZIMINA: farmaco indicato nel trattamento della lebbra, anche in associazione
con rifamicina o dapsone. Il meccanismo d’azione ancora non del tutto chiarito,
sembra che inibisca la sintesi di DNA nel Mycobacterium leprae. Somministrato per via
orale, ha un tempo di dimezzamento molto lungo (circa un paio di mesi). Escreto
prevalentemente con la bile. Effetti avversi: colorazione rosso-scuro della cute (effetto
avverso caratteristico della clofazimina); intolleranze intestinali.
CHEMIOTERAPIA ANTITUBERCOLARE
50
Prima di scoperta della Rifampicina: streptomicina + isoniazide + acido paraaminosalicilico per 2 anni o più → 90% di guarigione (ma tempi lunghi per ottenere
negativizzazione dell’escreato).
Successivamente: rifampicina-isoniazide (più streptomicina o etambutolo nei primi 2-3
mesi) per 9 mesi; rifampicina-isoniazide (più streptomicina e pirazinamide nei primi 23 mesi) per 6 mesi → 100% di guarigione (nei paesi a bassa incidenza tubercolare si è
poi omessa la streptomicina).
L’attuale terapia antitubercolare deve tenere conto di vari fattori: numero
estremamente elevato di bacilli presenti in una singola lesione tubercolare nel
polmone (necessità di terapia multifarmaco), diverse sottopopolazioni di micobatteri,
metabolismo.
Chemioterapici antitubercolari suddivisi in farmaci di prima linea e farmaci di
seconda linea
Attuale schema terapeutico: terapia di 6 mesi, primi due mesi con isoniazide,
rifampicina, etambutolo e pirazinamide e mesi successivi con isoniazide e rifampicina;
farmaci di seconda linea impiegati in caso di comparsa di resistenze a farmaci di prima
linea.
Farmaci di prima linea
Isoniazide
Rifampicina
Pirazinamide
Etambutolo
Farmaci di seconda linea
Aminoglicosidi (amikacina, kanamicina)
Polipeptidi (capreomicina)
Fluorochinoloni (moxifloxacina,
gatifloxacina)
Tioamidi (etionamide)
Cicloserina
PAS (acido para-aminosalicilico)
Nuovi farmaci e farmaci “riposizionati”
BEDAQUILINE: inibizione dell’enzima F1F0 adenosina trifosfato sintetasi, con
conseguente deplezione di ATP, impiegato nelle infezioni con resistenza MDR
PRETOMANID e DELAMANID: attivi contro M. Tuberculosis sia in fase attiva di
replicazione sia dormienti, profarmaci, convertiti da nitroreduttasi del patogeno in
diversi metaboliti che determinano la produzione di specie reattive dell’ossigeno,
attualmente in trials clinici di fase III.
SQ109: analogo sintetico dell’etambutolo, inibisce la sintesi della parete cellulare del
micobatterio, attualmente in trials clinici di fase II.
LINEZOLID: inibitore della sintesi proteica del micobatterio
Le problematiche principali della terapia antitubercolare comprendono: RESISTENZA,
TOSSICITA’, NUOVI APPROCCI TERAPEUTICI. La terapia antitubercolare è generalmente
multifarmaco e la resistenza ad antimicobatterici si sviluppa generalmente a seguito di
mutazioni cromosomiche:
- Resistenza ad etambutolo → mutazioni nel gene codificante per arabinosil
transferasi.
51
-
-
Resistenza a isoniazide → mutazioni che inattivano l’enzima catalasiperossidasi o mutazioni nel gene inhA (correlato alla sintesi degli acidi
micolici).
Resistenza a pirazinamide → mutazioni a carico dell’enzima pirazinamidasi
I micobatteri sono resistenti ai β-lattamici grazie a β-lattamasi a spettro esteso.
Associazione meropenem-clavulanato ha mostrato risultati promettenti in trials
clinici di fase 2 nel trattamento di M. tuberculosis con resistenza multi-farmaco →
meropenem è debole inibitore beta-lattamasi micobatteriche ed entrambi i farmaci
sono approvati dall’FDA e presentano un buon profilo di sicurezza (possono essere
utilizzati in pazienti pediatrici).
52
53
FARMACI ANTIFUNGINI o ANTIMICOTICI
Sono farmaci utilizzati per il trattamento delle infezioni da miceti. I miceti sono funghi
sono microorganismi eucarioti (per questo presentano più somiglianze con l’organismo
ospite umano, rispetto ai batteri e micobatteri. Per questo è difficile trovare farmaci
che possono sfruttare una tossicità selettiva verso un bersaglio di tipo unico). Elevata
omologia funghi/uomo per vie metaboliche, sintesi proteica, divisione cellulare →
maggiore difficoltà nello sviluppo di antifungini rispetto a quello di antibatterici.
Le infezioni da miceti sono clinicamente rilevanti e sta aumentando, soprattutto
perché sta aumentando il numero di pazienti in grado di contrarre queste infezioni
(soggetti fragili immunocompromessi, soggetti che hanno subito un trapianto, soggetti
affetti da HIV, pazienti oncologici, anziani, pazienti nei quali è stata impiantata una
protesi o una valvola cardiaca, pazienti che devono tenere installati dispositivi clinici
che possono essere un substrato molto più favorevole di questi microrganismi).
Sono organismi caratterizzati da crescita lenta e per questo sono in grado di resistere
all’azione di diversi farmaci e possono esistere in diverse forme: lieviti (unicellulari, di
forma rotondeggiante), muffe (multicellulari, filamentosi) o una combinazione delle
due (dimorfici: a seconda delle condizioni possono essere presenti o come lieviti o
come muffe).
Diagnosi di infezioni fungine: coltura e microscopia. Entrambe, però presentano una
serie di problemi; la microscopia non è in grado di discriminare tra le diverse specie,
mente la coltura richiede tempi lunghi: minore è il tempo che intercorre tra diagnosi e
scoperta, maggiore è la percentuale di guarigione; quindi se la tecnica richiede tempi
lunghi non si può scegliere rapidamente il farmaco corretto. Quindi si hanno nuovi
approcci di diagnostica molecolare sono in fase di sviluppo (PCR, western blot,
individuazione di antigeni, identificazione di prodotti metabolici).
Farmacoterapia delle micosi opportunistiche e sistemiche → sintesi e stabilità
membrana (azoli); sintesi della parete cellulare (echinocandine); fuso mitotico
(griseofulvina); sintesi DNA (Flucitosina).
Le micosi si suddividono in superficiali, cutanee, subcutanee, sistemiche o primarie,
opportunistiche (si manifestano in condizioni di immunocompromissione).
Pochi miceti hanno virulenza sufficiente a generare infezioni severe in soggetti
immunocompetenti → soggetti immunocompromessi possono sviluppare infezioni
severe da miceti normalmente non patogeni.
La patogenesi delle micosi dipende dall’interazione tra virulenza di un particolare
micete ed il sistema immunitario dell’ospite (leucociti polimorfonucleati, immunità
cellulo-mediata, immunità umorale).
Fisiopatologia delle infezioni fungine è processo solo in parte compreso: adesione e
localizzazione a livello di cute, mucose, superfici protesiche (specifiche interazioni
ligando-recettore, interazioni elettrostatiche, di Van der Waals); invasione delle
superfici colonizzate e proliferazione in tessuti più profondi (per miceti più virulenti);
eventuale disseminazione sistemica (favorita da produzione di enzimi litici o danno
tissutale locale → chemioterapia antitumorale, ischemia, protesi).
Alcuni miceti (Blastomyces dermatitidis, Histoplasma capsulatum, Paracoccidioides
brasiliensis) possono modulare la composizione proteica della propria parete cellulare
in risposta al sistema immunitario dell’ospite.
I miceti possono andare incontro a variazione di fenotipo (Phenotype switching) in
risposta a cambiamenti nel microambiente in cui si trovano → specie di Candida si
trasformano da lievito a ifa, acquisendo così una certa «sensibilità tattile» che
54
consente la crescita su pori e cervici aumentando il potenziale invasivo. Inoltre, la
suscettibilità ai farmaci o alle cellule immunitarie dell’ospite può essere diversa a
seconda della forma che presenta, inoltre possono formare dei film.
Si vede chiaramente il rivestimento esterno dei miceti {doppio strato fosfolipidico,
ergosterolo (quindi anche la biosintesi e la funzionalità possono essere un bersaglio
farmacologico)}, enzima β-1,3-glucano sintetasi, chitina, β-glucani intrecciati (β-1,3 e
β-1,6) e glicoproteine con in particolare le mannoproteine), la parete cellulare (cosa
differente dalle cellule eucariote umane, le quali sono sprovviste di parete), la
membrana cellulare (a doppio strato fosfolipidico), il citoplasma, il nucleo (eucarioti)
ed il genoma al suo interno. Si vede rappresentato il fuso mitotico ed il reticolo
endoplasmatico.



Inibitori della sintesi RNA/DNA nel micete: FLUCITOSINA (profarmaco che
penetra selettivamente per la presenza di un trasportatore di membrana, la
citosina permeasi)
Inibitori della corretta formazione del fuso mitotico: GRISEOFULVINA
(interferisce con la capacità della cellula fungina di andare correttamente in
mitosi)
Ad oggi la principale differenza a livello biochimico tra funghi e cellule umane è
lo sterolo principalmente utilizzato per mantenere struttura e funzione della
membrana cellulare: ERGOSTEROLO.
La biosintesi dell’ergosterolo avviene all’interno di
microsomi fungini che presentano un sistema di
trasporto elettronico quasi identico a quello
microsomiale epatico. La biosintesi avviene in vari
step: conversione da squalene a lanosterolo mediata
dall’enzima squalene epossidasi, inibito dai farmaci
ALLILAMMINE e BENZILAMMINE, con ridotta e
progressivamente
inibita
la
conversione
con
accumulo di squalene che è tossico per il micete,
quindi hanno prevalentemente un’ azione fungicida.
Conversione del lanosterolo a ergosterolo catalizzata
dall’enzima microsomiale 14α-sterolo demetilasi. Ci
sono due gruppi di farmaci che inibiscono questo
enzima: IMIDAZOLI e TRIAZOLI, con conseguente
mancata
biosintesi
dell’ergosterolo,
quindi
prevalentemente si hanno un’azione fungistatica.
55
Gli enzimi microsomiale preposti alla biosintesi dell’ergosterolo sono simili, ma
non identici a quelli umani che sintetizzano il colesterolo; quindi si parla di una
tossicità selettiva in relazione ad un bersaglio selettivo.

I funghi sono rivestiti da parete cellulare che presente una struttura rigida
composta prevalentemente da chitina, β-(1,3)-D-glicano, β-(1,6)-D-glicano,
glicoproteine della parete (mannoproteine). Le ECHINOCANDINE inibiscono la
β-(1,3) glucano sintetasi, con conseguente inibizione del trasferimento dei
residui di glucosio da donatore (UDP-glucosio) a catena polisaccaridica nascente
= meccanismo di tossicità selettiva in relazione ad un bersaglio di tipo unico
poiché la parete cellulare è presente nei miceti e non nelle cellule umane.
Questi farmaci hanno spesso azione FUNGICIDA, talvolta FUNGISTATICA.
Chitina: polisaccaride lineare costituito da più di 2000 unità NAG unite da legami β(1,4) → tali catene formano microfibrille che rappresentano lo scheletro essenziale
della parete cellulare.
β-(1,3)-D-glicano e β-(1,6)-D-glicano sono polimeri di unità di glucoso uniti da legami
glicosidici β-(1,3) e β-(1,6), rappresentano la componente più abbondante della parete
cellulare e sono legati covalentemente alla chitina.
La parete cellulare fungina contiene anche altre glicoproteine associate in modo non
covalente o legate covalentemente ad altre componenti della parete (chitina, glicani,
proteine).
Caratteristiche di un antifungino ideale:
 ampio spettro d’azione
 bassa tossicità
 molteplici vie di somministrazione
 eccellente penetrazione in liquido cerebrospinale, urina, osso
Alcuni antifungini sono efficaci nel trattamento di infezioni sia superficiali sia profonde,
altri presentano indicazioni terapeutiche più ristrette. I farmaci antifungini possono
essere classificati in base ai propri bersaglio molecolare e meccanismo d’azione.
I trials clinici a supporto degli antifungini sviluppati più di recente tendono ad
escludere bambini e donne potenzialmente in gravidanza → la
sicurezza degli antimicotici più nuovi non è definita con
precisione in questi gruppi di pazienti, quindi si ha una limitata
sicurezza.
Inibitori della sintesi di DNA ed RNA fungino
FLUCITOSINA → pirimidina fluorinata 5-fluorocitosina
Uptake selettivo ad opera di una specifica citosina-permeasi
espressa solo sulla membrana dei miceti. La flucitosina è un
profarmaco convertito a 5-fluorouracile all’interno della cellula
fungina ad opera dell’enzima citosina deaminasi. Il 556
fluorouracile è un antimetabolita e, come tale, se somministrato, penetra nelle cellule
umane e inibisce la timidilato sintasi. La conversione ad acido 5-fluorodesossiuridinico
(5FdUMP) e conseguente inibizione dell’enzima timidilato sintasi. La flucitosina è
FUNGISTATICA nella maggior parte dei casi.
Funghi e batteri della flora intestinale possono convertire flucitosina a 5-FU
determinando tossicità nell’ospite. Flucitosina è generalmente impiegata in
combinazione con amfotericina B per il trattamento delle micosi sistemiche.
Elevato volume di distribuzione ed efficiente penetrazione di liquido cerebrospinale,
occhio, tratto urinario. Somministrato come singolo agente porta rapidamente a
sviluppo di resistenza (mutazioni in citosina permeasi o citosina deaminasi). Assenza
di attività intrinseca contro Aspergillus; effetto sinergico contro Aspergillus se
somministrata in associazione ad amfotericina B.
Come singolo agente: candidiasi, criptococcosi, cromomicosi. In associazione con
amfotericina B: meningite acuta da criptococco in soggetti con infezione da HIV.
Effetti avversi dose-dipendenti: leucopenia, trombocitopenia, nausea, vomito, diarrea,
disfunzioni epatiche. Controindicato in gravidanza.
Inibitori della mitosi fungina
GRISEOFULVINA: derivata negli anni ‘50 del secolo scorso da Penicillum
griseofulvum. Inibisce mitosi fungina legandosi a tubulina e proteine associate al
microtubulo → alterazione dell’assemblaggio del fuso mitotico. Dimostrata anche
azione di inibizione sintesi DNA e RNA fungini. La griseofulvina è FUNGISTATICA nella
maggior parte dei casi e tende ad accumularsi nei precursori dei cheratinociti e si lega
saldamente alla cheratina nelle cellule differenziate → neo-crescita di pelle, unghie,
capelli libera da infezioni da dermatofiti.
Impiegata nel trattamento di infezioni da Trichophyton, Microsporum, Epidermophyton;
inefficace contro lieviti e miceti dimorfi. Somministrazione orale ogni 6 ore,
assorbimento aumentato se farmaco assunto con pasti ricchi di grassi; trattamento da
protrarsi finché cute, capelli, unghie infette non siano completamente sostituiti da
tessuto sano. Impiego di griseofulvina attualmente limitato → disponibilità di
antimicotici topici o antifungini con meno effetti collaterali.
Effetti avversi: cefalea (tende a scomparire col protrarsi della terapia), letargia,
vertigine, visione offuscata (effetti esacerbati dal consumo di alcool), raramente
epatotossicità, o albuminuria senza insufficienza renale; leucopenia, neutropenia,
monocitosi (nel primo mese di terapia), malattia da siero, angioedema, dermatite
esfoliativa, necrolisi tossica epidermica (effetti avversi rari ma potenzialmente letali).
Co-somministrazione di barbiturati decrementa assorbimento griseofulvina.
Griseofulvina induce CYP450 → aumenta metabolismo warfarin e potrebbe ridurre
l’efficacia dei contraccettivi orali a basso contenuto di estrogeni. Controindicato in
gravidanza (malformazioni fetali).
Inibitori della biosintesi dell’ergosterolo – inibitori della squalene
epossidasi
Inibendo la squalene epossidasi prevengono la formazione di lanosterolo (precursore
dell’ergosterolo)
ALLILAMINE (terbinafina, naftifina) e BENZILAMINE (butenafina)
57
La terbinafina è disponibile sia per somministrazione orale (99% di legame alle
proteine plasmatiche ed effetto di primo passaggio => biodisponibilità orale 40%) sia
per uso topico, emivita estremamente lunga (300 h) per via dell’accumulo a livello di
cute, unghie, tessuto adiposo. La terbinafina per via orale è indicata nel trattamento di
onicomicosi, tinea corporis, tinea cruris, tinea pedis, tinea capitis.
Somministrazione topica di terbinafina (crema o spray) è indicata per tinea pedis,
tinea cruris, tinea corporis.
Controindicata in gravidanza e in presenza di insufficienza renale o epatica; opportuno
misurare enzimi funzionalità epatica nel corso del trattamento. Effetti avversi più rari:
epatotossicità, sindrome di Stevens-Johnson, neutropenia, esacerbazione di psoriasi o
lupus eritematosus subcutaneo acuto. Livelli plasmatici di terbinafina sono aumentati
da co-somministrazione con cimetidina e diminuiti da co-somministrazione con
rifampina.
La naftifina mostra attività antimicotica ad ampio spettro disponibile come crema o
gel per il trattamenti di tinea corporis, tinea cruris, tinea pedis.
La butenafina (benzilamina) antimicotico ad uso topico con meccanismo e spettro
d’azione simile ad allilamine.
Allilamine e benzilamine ad uso topico sono più efficaci degli azoli ad uso topico nel
trattamento delle infezioni da dermatofiti comuni (specialmente agenti eziologici tinea
pedis), ma meno efficaci nel trattamento di infezioni cutanee da Candida.
Inibitori della biosintesi dell’ergosterolo – INIBITORI DELLA 14αSTEROLO DEMETILASI
AZOLI → Inibitori dell’enzima microsomiale responsabile della conversione di
lanosterolo ad ergosterolo (un enzima P450), con conseguente accumulo di 14α-metil
steroli che alterano l’elevato grado di impacchettamento delle catene aciliche dei
fosfolipidi di membrana → destabilizzazione della membrana porta a disfunzioni degli
enzimi associati ad essa (inclusa catena di trasporto elettronico) e a conseguente
morte cellulare. Gli azoli non sono completamente selettivi per enzimi fungini →
inibizione enzimi microsomiali epatici → importante considerare le interazioni tra
farmaci al momento di prescrivere azoli.
Impieghi clinici: elevata attività antimicotica nel trattamento delle infezioni da B.
dermatitidis, Cryptococcus neoformans, H. Capsulatum, Coccidioides, P. brasiliensis,
dermatofiti e maggioranza di infezioni da Candida; attività antimicotica intermedia nel
trattamento di Fusarium, Sporothrix schenckii, Scedosporium apiospermium,
Aspergillus.
Zygomycetes e C. Krusei sono resistenti agli azoli.
Azione generalmente FUNGISTATICA. Sono divisi in IMIDAZOLI e TRIAZOLI che
condividono spettro e meccanismo d’azione.
Ketoconazolo
è il prototipo del gruppo degli imidazoli, disponibile per
somministrazione sia topica sia orale, ampio spettro d’azione, utilizzo limitato da
farmacocinetica e profilo di tossicità; assorbimento gastrointestinale dipende da
conversione a sale nell’ambiente acido gastrico (non appropriato in soggetti con
acloridria o in trattamento con antiacidi, antisecretivi, inibitori di pompa protonica),
58
scarsa penetrazione in liquido cerebrospinale e tratto urinario, potente inibitore degli
enzimi CYP450 (alterazione metabolismo altri farmaci e ridotta produzione di steroidi a
livello di surrene e gonadi, con ginecomastia e impotenza quando somministrato ad
alte dosi). Ketoconazolo ad uso topico è ampiamente impiegato nel trattamento di
infezioni da dermatofiti comuni e della dermatite seborroica; ketoconazolo topico →
effetti antiinfiammatori simili a idrocortisone. Formulazioni in crema contengono solfiti
(da evitare in soggetti con ipersensibilità; riportati casi di asma e anafilassi).
Clotrimazolo,
miconazolo,
econazolo,
butoconazolo,
oxiconazolo,
sertaconazolo, sulconazolo → antifungini imidazoli ad uso topico impiegati nel
trattamento di infezioni superficiali dello strato corneo, mucosa squamosa, cornea;
efficacia comparabile; generalmente inefficaci nel trattamento di micosi a unghie o
cuoio capelluto; effetti avversi rari che includono prurito, bruciore, sensibilizzazione.
Miconazolo interferisce anche con biosintesi acidi grassi ed enzimi ossidativi e
perossidasi dei funghi. Itraconazolo, fluconazolo, voriconazolo, terconazolo,
posaconazolo sono i principali antifungini triazoli ad uso clinico; ravuconazolo è
triazolo attualmente in trials clinici.
Itraconazolo → somministrazione per os o i.v., ampio spettro (ha soppiantato
ketoconazolo), assorbimento per via orale massimizzato in ambiente acido, tuttavia
biodisponibilità imprevedibile (talvolta preferibile somministrazione i.v.); ossidato nel
fegato a metabolita attivo (idrossitroconazolo) che ha legame a proteine plasmatiche
> 90% e inibisce la 14α-sterolo demetilasi. L’itroconazolo è più efficace di fluconazolo
e ketoconazolo nel trattamento di aspergillosi, blastomicosi, istoplasmosi; inefficiente
penetrazione in liquido cerebrospinale, urine, saliva (impiegato tuttavia nel
trattamento di alcune forme di meningite per via degli elevati livelli di accumulo a
livello delle meningi); effetti avversi includono epatotossicità (il più rilevante), nausea,
vomito, diarrea, dolore addominale, ipokaliemia, edema agli arti inferiori, perdita di
capelli.
Posaconazolo → triazolo orale derivato da itroconazolo e FUNGISTATICO nei
confronti della maggior parte di Candida, Cryptococcus, Trichosporon, e alcune specie
di Fusarium; efficace anche contro isolati di Candida, Aspergillus, Zygomycetes con
resistenza multi-farmaco; impiegato in profilassi e trattamento di micosi invasive;
effetti avversi gastrointestinali, rash, ipokaliemia, trombocitopenia, test funzionalità
epatica fuori norma; non somministrare con cimetidina, rifambutina, fenitoina; ridurre
dosi tacrolimus, ciclosporina, midazolam in caso di associazione con posaconazolo.
Fluconazolo → antifungino attualmente più utilizzato; triazolo idrofilo disponibile sia
per somministrazione orale sia endovenosa; biodisponibilità quasi del 100% e
assorbimento non influenzato da pH gastrico; diffonde liberamente in liquido
cerebrospinale, saliva, urine ed è escreto principalmente per via renale; ottimo profilo
di sicurezza e elevata penetrazione liquido cerebrospinale lo rendono il farmaco di
scelta nel trattamento di candidiasi sistemiche e meningiti criptococciche (in cui è di
scelta per la mortalità associata ad iniezione intratecale di amfotericina B); meno
attivo di itraconazolo contro blastomicosi, istoplasmoso, sporotricosi; inefficace nel
trattamento di aspergillosi.
Resistenza a Fluconazolo si sviluppa rapidamente (soprattutto in Candida) per
mutazioni dell’enzima P450 fungino e MDR. Numerose interazioni con altri farmaci
(aumenta livelli di amitriptilina, ciclosporina, fenitoina, warfarin; livelli di fluconazolo
diminuiti da carbamazepina, isoniazide, fenobarbitale); effetti avversi: nausea, vomito,
diarrea, dolore addominale (nel 10% dei pazienti), alopecia reversibile da trattamento
protratto, sindrome di Stevens-Johnson ed insufficienza epatica (rare).
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Ravuconazolo è derivato di fluconazolo attualmente in trials clinici; aumentato
spettro di azione antimicotica in vitro anche nei confronti di Aspergillus e C. krusei e C.
glabrata resistenti.
Voriconazolo → triazolo disponibile per somministrazione sia orale sia parenterale;
farmaco di scelta nel trattamento di aspergillosi invasive ed infezioni da altre muffe tra
cui Fusarium e Scedosporium; FUNGICIDA nei confronti di quasi tutte le specie di
Aspergillus e di una parte di nuove micosi; inefficace nel trattamento di zygomycetes;
miglior esito rispetto ad amfotericina nel trattamento di pazienti accettori di trapianto
allogenico o con infezioni del SNC o disseminate; potente inibitore CYP450 (ridurre dosi
tacrolimus, ciclosporina), suo metabolismo accelerato da associazione con ritonavir,
rifampina, rifabutina; da non somministrare i.v. in pazienti con insufficienza renale
(accumulo di eccipienti → danno SNC); epatotossicità (frequente, migliora con
dosaggio ridotto), disturbi visivi (infrequenti, compaiono al picco plasmatico e durano
30-60 min).
Terconazolo → triazolo ad uso topico impiegato nel trattamento della candidiasi
vaginale; meccanismo e spettro d’azione simile ad altri azoli ad uso topico; disponibile
in supposte.
Inibitori della stabilità della membrana - POLIENI
Amfotericina B e nistatina → macrolidi polieni ad azione antimicotica sviluppati negli
anni ’50, entrambi derivati da specie di Streptomyces; legano ergosterolo ed alterano
stabilità membrana fungina.
Amfotericina B → per decenni unico trattamento efficace per micosi sistemiche;
affinità per ergosterolo 500 volte maggiore che per colesterolo (da questo dipendono
effetti terapeutici e tossici); legandosi ad ergosterolo produce pori che alterano la
permeabilità di membrana determinando la fuoriuscita di contenuti cellulari essenziali;
in seguito a sua ossidazione si generano radicali liberi che destabilizzano la membrana
fungina; FUNGICIDA o FUNGISTATICO a seconda della concentrazione di ergosterolo
associato a membrana; Resistenza (non frequente) dovuta a diminuzione
concentrazione ergosterolo in membrana. L’Amfotericina B è altamente insolubile
(preparata in sospensioni colloidali da somministrarsi i.v.); più del 90% della quota
somministrata si lega prontamente ai tessuti, il resto a proteine plasmatiche; scarsa
penetrazione liquido cerebrospinale (somministrazione intratecale per trattamento
meningiti); scarsa penetrazione umor vitreo e liquido amniotico.
Effetti avversi: reazioni sistemiche immediate (tempesta acida citochinica da TNF- α e
IL-1β che causa febbre, brividi, rigidità, ipotensione per diverse delle prime ore dopo la
somministrazione), tossicità renale (grave, fattore limitante, correlato a
vasocostrizione arteriole afferenti che porta a ischemia renale, acidosi tubulare,
ipokaliemia severa), tossicità ematologica (anemia); reazioni sistemiche prevenibili
con antipiretici e FANS, tossicità renale migliorabile mantenendo euvolemia e non
associando altri farmaci nefrotossici.
Amphotec®, Abelcet®, AmBisome® → formulazioni lipidiche di Amfotericina B
(liposomi o altri carrier lipidici) → prevenire elevata esposizione del farmaco a livello
del tubulo prossimale del nefrone; approvati da FDA, efficacia simile tra loro e
comparabile a sospensioni colloidali di amfotericina B; meno tossici ma più costosi.
Nistatina → correlato strutturale di amfotericina B, poliene antimicotico che lega
ergosterolo determinando la formazione di pori nella membrana fungina; trattamento
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topico di candidiasi cutanee e della mucosa vaginale o orale; nessun assorbimento
sistemico da cute, tratto gastrointestinale, mucosa vaginale
Inibitori della sintesi della parete cellulare fungina ECHINOCANDINE
Le echinocandine (caspofungina, micafungina, anidulafungina) sono antimicotici
lipopeptidici sintetici derivati da composti naturali che inibiscono in modo non
competitivo la sintesi di β-(1,3)-D-glicani (una delle componenti essenziali della parete
cellulare fungina) → alterazione della parete determina stress osmotico, lisi e morte
cellulare; attive contro Candida (FUNGICIDE) e Aspergillus (FUNGISTATICHE); debole
attività contro Zygomycetes; disponibili solo per somministrazione parenterale.
Caspofungina → primo farmaco della classe ad essere approvato, prima scelta nel
trattamento di candidiasi esofagee e candidemia, terapia di salvataggio per infezioni
da Aspergillus; elevato metabolismo epatico (idrolisi e N-acetilazione), scarsa
penetrazione liquido cerebrospinale, non richiede adeguamento di dosaggio in caso
insufficienza renale, è invece richiesto in caso di disfunzione epatica moderata.
Associazione con cefalosporina aumenta livelli caspofungina, associazione con
tacrolimus aumenta livelli tacrolimus. Non necessario aumento di dosaggio in caso di
associazione con nelfinavir, efavirenz, fenitoina, rifampina, carbamazepina,
desametasone.
Micafungina è approvata per il trattamento di candidiasi esofagea e per la profilassi
antimicotica di soggetti riceventi trapianto di cellule staminali emopoietiche; efficace
anche nel trattamento di candidemia e aspergillosi polmonare.
Anidulafungina è indicata nel trattamento di candidiasi esofagea e candidemia.
In alcune serie di studi echinocandine sono state somministrate in associazione con
amfotericina B, flucitosina, itraconazolo o voriconazolo per il trattamento di pazienti
affetti da micosi refrattarie alla terapia.
Aminocandina → echinocandina in fase di sperimentazione, spettro d’azione simile
agli altri farmaci del gruppo, emivita tre/quattro volte maggiore.
EFFETTI AVVERSI: in genere ben tollerate, profilo di tossicità simile a fluconazolo.
Avendo uno scheletro peptidico possono determinare sintomi correlati al rilascio di
istamina. Altri effetti avversi includono mal di testa, febbre (più comune con
caspofungina), rash, test di funzionalità epatica alterati, emolisi (rara).
61
62
È importante prendere in cosiderazione la problematica della resistenza; perché
anche per gli antifungini, nel corso degli anni di utilizzo di questi farmaci si sono
sviluppate resistenze per evoluzione di ceppi resistenti per contrastare l’azione di
determinati farmaci (riduzione della concentrazione attiva di farmaco per la presenza
di pompe di flusso, mutazioni quali e quantitative del bersaglio
Raffigurazione schematica di cellula di Candida.







Sono espresse due diverse tipologie di trasportatori di membrana (rosso mattone e
giallo ocra): un co-trasportatore H +/fluconazolo che pompa fuori il farmaco che a
livello della cellula fungina non raggiunge la concentrazione efficace per esplicare
l’azione, ed una pompa di efflusso per gli altri azoli che utilizza ATP = acquisizione
di espressione di pompe di efflusso a livello della cellula fungina.
Mutazioni qualitative del bersaglio del farmaco, della 14-α-sterolo-demetilasi (per il
fluconazolo), nel sito di legame per il farmaco = riduzione dell’affinità del farmaco
per il bersaglio (il ceppo di micete perde sensibilità all’azione del farmaco).
Mutazione quantitativa del bersaglio; ovvero la cellula fungina acquisisce la
particolarità di sovra-esprimere l’enzima bersaglio e quindi la quantità di farmaco
non riesce ad inibire tutto l’enzima.
Mutazione ERG3 (per azoli e polieni): la cellula fungina acquisisce la capacità di
organizzare in maniera efficiente la membrana cellulare con quantità di
ergosterolo molto inferiori (rispetto al normale) = minore azione antimicotica
dell’amfotericina B (poiché si legano molte meno molecole, vista la poca quantità
di ergosterolo).
Mutazioni FKS (resistenza all’azione farmacologica delle echinocandine): mutazioni
qualitative del bersaglio del farmaco, enzima β-1,3-D-glicano sintasi = riduzione
dell’affinità del farmaco per il bersaglio.
Meccanismi correlati alla scarsa metabolizzazione del profarmaco (azione della
flucitosina che penetra nella cellula fungina grazie alla presenza della citosina
permeasi, non presente nelle cellule umane): se muta questo trasportatore
(citosina permeasi), la flucitosina non riesce ad entrare all’interno della cellula e/o
mutazione della citosina deaminasi (enzima che catalizza la conversione del
profarmaco flucitosina nel metabolita attivo 5-fluorouracile).
La griseofulvina agisce legandosi a proteine che formano il fuso mitotico e soffre di
mutazioni sulla tubulina a livello del sito di azione per il farmaco.
63
Importanza di sviluppare nuovi farmaci (o farmaci migliori), sia per il problema della
resistenza e per la grande mortalità dovuta ai batteri micotici.
REZAFUNGINA = farmaco che è una echinocandina di nuova generazione (nuovo
farmaco di una classe già in utilizzo), caratterizzato da una maggiore stabilità
metabolica e solubilità.
IBREXAFUNGERP = inibitore della β-1,3-D-glicano sintasi, che è un triterpenoide
(struttura diversa rispetto alle echinocandine, anche se colpisce lo stesso bersaglio
terapeutico), ma non è soggetto agli stessi meccanismi di resistenza.
FOSFAMONOGEPIX = inibisce un enzima specifico (presente solo nelle cellule fungine)
importante per la biosintesi delle proteine (GPI ancor protein).
HDAC = istone deacetilasi, enzima presente nelle cellule del micete (anche in quelle
eucariote umane, ma in isoforme diverse).
SUBA (super biodisponibilità) - ITRACONAZOLO = formulazione che migliora la
biodisponibilità
TETRAZOLI = hanno lo stesso bersaglio degli azoli ma hanno struttura nuova (perché
ora si hanno i triazoli).
AMFOTERICINA B COCLEATO = nuova formulazione dell’amfotericina B che può essere
somministrata per os (generalmente è somministrata solo per via parenterale).
DHODH (diidrorotato deidrogenasi) = in studio farmaci che inibiscono questo enzima,
fondamentale nella sintesi delle pirimidine (con inibizione si ha un enorme danno
della cellula) = OLOROFIN
64
T-2307 = molecola che interferisce a livello del mitocondrio (importante la selettività)
la catena di trasporto elettronico.
VL-2397 = analogo del sideroforo che sfrutta il suo trasportatore per entrare e ne
altera la funzione tramite meccanismi ad oggi non ancora chiariti.
65
FARMACI ANTIPROTOZOARI
Malaria: secondo l'Organizzazione mondiale della
Sanità sono a rischio di contrarla circa 3,4 miliardi di
persone nel mondo, e nel solo 2013, sono state
infettate 198 milioni di persone e ci sono stati 584.000
decessi imputabili a questa malattia. Circa il 90% di
questi decessi è registrato in Africa, e il 78% riguarda
bambini fino a 5 anni. Paziente febbricitante con forti
dolori (fino anche a sintomi cerebrali e fatali) = è una
parassitosi da protozoi.
Elefantiasi = edema agli arti inferiori che assomigliano
alle zampe dell’elefante. È una parassitosi da elminte che ha come ospite definitivo
l’uomo e gli insetti come vettori.
Si stima che attualmente circa 25 milioni di persone siano infettate da Onchocerca v. e
più di 300.000 siano diventate cieche = malattia della cecità da fiume. È una
parassitosi da elminte, con vettore gli insetti.
66
William Campbell, Satoshi Omura e Youyou Tu: sono stati insigniti del premio Nobel per
la medicina nel 2015 per le loro scoperte nell’ambito di farmaci per il trattamento delle
parassitosi.
Omura si è occupato di ricercare in diverse colonie i diversi ceppi di Streptomices
sostanze di origine naturale che avessero azione farmacologica e ha trovato nella
AVERMECTINA un’azione antielmintica.
Campbell prese la avermectina (individuata da Omura) e guidò lo sviluppo della
IVERMECTINA (uno degli antielmintici ad oggi più utilizzati).
Youyou Tu (primo cinese a ricevere il premio Nobel per la medicina) identificò
l’ARTEMISININA ed i suoi derivati che sono ad oggi gli antimalarici di prima linea =
molecole estratte da artemisia annua (pianta utilizzata nella medicina tradizionale
cinese per trattare stati febbrili e patologie correlate che in alcuni casi funzionavano
ed in altri no) = capì che gli stati febbrili dovuti a questa molecola erano legati alla
malaria.
Più di un miliardo di persone nel mondo sono affette da infezioni da parassiti.
Parassita: «organismo il cui metabolismo dipende, per tutto o parte del ciclo vitale, da
un altro organismo vivente, detto ospite, con il quale è associato più o meno
intimamente, e sul quale ha effetti dannosi».
Infezioni da parassiti di maggiore rilevanza clinica:
 PROTOZOI (malaria, toxoplasmosi, giardiasi,
tripanosomiasi) = parassiti eucarioti unicellulari
 ELMINTI = parassiti eucarioti multicellulari (vermi)
amebiasi,
leishmaniosi,
Un farmaco antiparassitario ideale dovrebbe colpire strutture o vie metaboliche
presenti o accessibili solo nei parassiti, per sfruttare un bersaglio di tipo unico.
I meccanismi d’azione di vari farmaci antiparassitari non sono ancora stati pienamente
compresi.
I farmaci antiparassitari dei quali sono stati caratterizzati i meccanismi d’azione
interferiscono tutti con vie metaboliche cruciali per il parassita bersaglio :
- dipendenza dei Plasmodia dal metabolismo dell’eme
- dipendenza dei parassiti luminali intestinali da specifiche vie di fermentazione
- dipendenza degli elminti dall’attività neuromuscolare
PLASMODIA - AGENTI EZIOLOGICI della MALARIA
Ogni anno circa 300 milioni di individui manifestano malaria in più di 90 Paesi
differenti. Circa 1 milione di morti/anno tra i soggetti affetti da malaria. In media, nel
mondo (90% in Africa sub-sahariana), muore di malaria un bambino ogni 60 secondi
(più del 90% di età inferiore ai 5 anni, più del 95% sono infezioni da P. falciparum).
Malaria → la più rilevante patologia infettiva da parassiti e una delle malattie infettive
clinicamente più importanti.
67
Ci sono 5 ceppi di Plasmodia che possono causare malaria nell’uomo: Plasmodium
falciparum (agente eziologico di una delle forme di malaria più grave), Plasmodium
vivax, Plasmodium ovale, Plasmodium malariae e Plasmodium knowlesi.
Il ciclo replicativo dei Plasmodia coinvolge un parassita, un insetto-vettore (zanzara),
un ospite umano. Le fasi del ciclo replicativo dei Plasmodia che avvengono all’interno
dell’organismo umano comprendono una fase extra-eritrocitaria epatica ed una
fase eritrocitaria.
La zanzara femmina del genere anofele è il vettore
insetto. Questa zanzara è già infetta, cioè all’interno
di essa sono avvenuti dei cicli replicativi del
plasmodio e nelle ghiandole salivari della zanzara ci
sono gli sporozoiti. Con la puntura, inietta gli
sporozoiti a livello del soggetto sano. Gli sporozoiti
vanno a colonizzare gli epatociti, all’interno dei quali
entrano tramite un meccanismo recettore-mediato
(interazione con recettore per trombospondina e
properidina).
A livello epatico gli sporozoiti si moltiplicano e
maturano a schizonti tissutali (o epatici). A questo
punto procedono nel ciclo replicativo (15 gg circa) e diventano merozoiti. Un singolo
epatocita infetta può portare alla produzione da 10 mila a 30 mila merozoiti.
I merozoiti escono dall’epatocita, si riversano nel torrente ematico e vanno a
colonizzare gli eritrociti, diventando schizonti eritrocitari (per ciclo asessuato). Qui
vengono prodotti nuovi merozoiti; poi l’eritrocita scoppia (si lisa per emolisi) e si
disperdono i merozoiti = replicazione ciclica con lisi dell’eritrocita e propagazione dei
merozoiti ed alimentazione del ciclo = perdita di eritrociti.
Una seconda zanzara non infetta, punge il soggetto ora infetto, e succhia parte del
sangue contenente i merozoiti che sono diventati gametociti (una parte dei merozoiti
si sono trasformati, sia maschili che femminili). A questo punto i gametociti presenti
nell’apparato digerente della zanzara vanno incontro a riproduzione con ciclo sessuato
e le ghiandole salivari della zanzara contengono gli sporozoiti = se punge un soggetto
sano si ripete il ciclo che permette la propagazione dell’infezione nell’uomo grazie al
vettore zanzara.
Plasmodium vivax e P. ovale presentano anche forme epatiche dormienti (ipnozoiti)
che possono rilasciare merozoiti lungo un arco di tempo di svariati mesi (fino a 1-2
anni).
Gli eritrociti infettati da Plasmodium falciparum presentano protuberanze sulla
superficie cellulare → formate da proteine sia del parassita (PfEMP-1, una famiglia di
100-150 geni) sia dell’ospite → attacco dell’eritrocita infetto a recettori espressi su
altre cellule → gli eritrociti risultano «impantanati» (all’interno dei vasi sanguigni o in
altri organi e distretti).
I PRINCIPALI SINTOMI compaiono 7-10 gg dopo la puntura e comprendono febbre
(dovuta a lisi delle emazie, ciclica ad intervalli regolari di 48 h per P. falciparum, P.
vivax, P. ovale e 72 h per P. malariae), brividi, cefalea, nausea, vomito, dolori articolari,
convulsioni, coma.
Farmacoterapia della malaria
68
Gli agenti antimalarici attualmente a disposizione colpiscono quattro processi
fisiologici importanti per i Plasmodia:
 metabolismo dell’eme (clorochina, chinina, meflochina, artemisinina)
 trasporto elettronico (primachina, atovaquone)
 sintesi proteica (dossiciclina, tetraciclina, clindamicina)
 metabolismo dei folati (proguanile, sulfadossina-pirimetamina)
Clinicamente si suddividono: farmaci utilizzati nella profilassi anti-malarica, farmaci
utilizzati per il trattamento di infezioni con fase ematica acuta, farmaci utilizzati per
eliminare ipnozoiti epatici (forme dormienti a livello epatico per settimane/mesi/anni
che si possono risvegliare e dare origine a ricadute, dovute solo a vivax e ovale).
In genere, gli agenti impiegati nella profilassi anti-malarica dovrebbero essere ben
tollerati e comodi da somministrare.
Farmaci che agiscono a livello del metabolismo dell’eme
I Plasmodia hanno una limitata capacità di sintesi de
novo di aminoacidi, quindi sfruttano gli aminoacidi
rilasciati dal metabolismo delle molecole di emoglobina
dell’ospite.
La degradazione dell’emoglobina dell’ospite avviene
all’interno di vacuoli digestivi del plasmodium (elaborati
lisosomi a pH acido).
Enzimi proteolitici del parassita degradano l’emoglobina
dell’ospite ai suoi costituenti (plasmepsina → aspartico
proteasi; falcipaina → cisteina proteasi; falcilisina →
metallo proteasi). Gli aminoacidi necessari al parassita
sono esportati dal vacuolo attraverso la proteina di
membrana PfCRT.
ATPasi protonica mantiene il pH acido all’interno del
vacuolo. I farmaci (CLOROCHINA e derivati) entrano
nel vacuolo alimentare e vengono protonati. A questo
punto
inibiscono
la
polimerizzazione
della
ferroprotoporfirina IX a emozoina, determinando
l’accumulo di ferroprotoporfirina IX che libera è tossica
per il parassita (può portare a formazione di ione
superossido, perossido di idrogeno).
L’ARTEMISINA
agisce
con
un
meccanismo
diverso
rispetto
alla
clorochina e derivati.
L’artemisinina
viene attivata dal ferro (eme o in forma
ionica) ad artemisinina radicale libero
che può alchilare o il ferro-eme o
proteine del plasmodio, dando luogo ad
addotti (complessi) farmaco-eme o
farmaco-proteina del plasmodio. In
entrambi i casi queste alchilazioni sono
dannose per il plasmodio.
Artemisinina e derivati agiscono anche contro i gametociti e si danno solamente in
terapia.
69
Farmaci che agiscono a livello della catena di trasporto elettronico
mitocondriale nei Plasmodia
La catena di trasporto elettronico nei Plasmodi è rudimentale ed è costituita da 4
effettori che si passano gli elettroni, generando un
gradiente di elettroni che fuoriescono dal mitocondrio ed è
utilizzato come fonte energetica per la sintesi di ATP.
Più importante è il ruolo nella
catena
della
diidrorotato
deidrogenasi che cicla da una
forma ossidata ad una ridotta
accompagnando
la
conversione del diidrorotato a orotato, essenziale per la
sintesi delle pirimidine (fondamentali per la sintesi degli
acidi nucleici). Per riossidarsi l’enzima cede un elettrone
all’ubichinone che attiva la catena di trasporto
mitocondriale.
Sono due i farmaci antimalarici:
 ATOVAQUONE che inibisce il passaggio dell’elettrone dall’ubichinone al
citocromo bc1, interrompe quindi il primo passaggio della catena di trasporto
elettronico = mancata possibilità di riossidare l’enzima diidrorotato deidrogenasi
con impossibilità di sintetizzare le pirimidine. Attivo contro P. falciparum e
Toxoplasmosi. Determina cefalea, disturbi gastrointestinali e livelli enzimatici
elevati. È utilizzato in associazione a proguanile e doxiciclina.
 PRIMACHINA è un analogo dell’ubichinone che interferisce con la sua funzione
(e cioè di ricevere l’elettrone dalla diidrorotato deidrogenasi ridotta) = mancata riossidazione dell’enzima DHOD con conseguente mancata conversione del
diidrorotato a orotato e inibita sintesi di pirimidine. Utilizzata per P. vivax e P. ovale.
Come
effetti
collaterali
determina
anemia
emolitica,
leucopenia
e
metaemoglobinemia.
Farmaci inibitori della sintesi proteica

DOXICICLINA e TETRACICLINA: appartengono alla classe delle tetracicline
e sono inibitori della sintesi proteica in quanto legano l’RNA ribosomiale 16S
sulla subunità 30S determinando il blocco del legame dell’aminoacil-tRNA al sito
A del ribosoma. Come effetti collaterali determinano tossicità renale e disturbi
gastrointestinali (nausea e vomito). I meccanismi di resistenza sono tre: (1)
pompe di efflusso, (2) inattivazione enzimatica e (3) produzione di proteine che
interferiscono con il legame al ribosoma. Utilizzata per tutte le specie di
plasmodio.

CLINDAMICINA: appartiene alla classe dei lincosamidi ed inibisce la
formazione del legame peptidico interagendo sia col sito A che col sito P del
ribosoma a livello della subunità 50S. come effetti collaterali determina colite
pseudomembranosa, ulcere esofagee, disturbi gastrointestinali e fotosensibilità .
In associazione ad altri farmaci è utilizzata per il trattamento di infezioni da P.
falciparum clorochina-resistenti.
70
Farmaci che interferiscono con il metabolismo dei folati

PROGUANILE: derivato pirimidinico che inibisce la diidrofolato reduttasi del
plasmodio.
Come
effetti
collaterali
determina
trombocitopenia
granulocitopenia. È utilizzato verso tutte le specie di plasmodio.

e
SULFADOSSINA-PIRIMETAMINA: il primo inibisce la diidropteroato sintasi,
mentre il secondo inibisce la diidrofolato reduttasi del plasmodio. Sono utilizzati
per il trattamento di infezioni da P. falciparum e come effetti collaterali
determinano: sindrome di Steven-Johnson, anemia megaloblastica e leucopenia .
Resistenza ai farmaci antimalarici
La resistenza ai farmaci antimalarici è
uno dei maggiori problemi di salute
pubblica e rappresenta un notevole
ostacolo al trattamento dei soggetti
affetti da malaria → incremento di
morbidità e mortalità delle infezioni da
Plasmodia (causato anche da fallimento
strategie profilattiche, fattori politici e
socio-economici).
Resistenza a clorochina riportata per la
prima volte negli anni 50’ del secolo scorso.
Clorochina → rischio di fallimento terapeutico del 60% in Africa sub-sahariana, > 80%
Sud-est asiatico.
Anni ’80 - ’90: aumento di resistenza a clorochina e sulfadossina-pirimetamina →
raddoppiata mortalità infantile (incremento di 11 volte in alcune aree).
P. vivax clorochina-resistente sconosciuto fino al 1989 → ora endemico in Indonesia e
Papua Nuova Guinea, sta emergendo anche in Sud America, Brasile, Myanmar, India.
Ceppi di P. falciparum resistenti a meflochina sono stati osservati nel Sud-est asiatico;
resistenza a meflochina non ancora diffusa così ampiamente come altre farmacoresistenze.
Cambogia Indocina in cui si ha la maggior resistenza multifarmaco), 2008 → primi casi
riportati di resistenza ad artemisina → OMS ha chiesto che cessi la produzione di
formulazioni mono farmaco di artemisina a favore di formulazioni bi-farmaco
contenenti quantitativi fissi e prestabiliti di artemisina (raccomandata la
combinazione con agenti schizonticidi a lenta eliminazione).
Cronologia dei farmaci antimalarici
71
CI sono una serie di bersagli del
plasmodio per farmaci nuovi (più
efficaci, più sicuri e per rinnovare
l’armamentario
terapeutico
per
contrastare
il
fenomeno
della
farmacoresistenza).
Infezioni da altri protozoi di rilevanza clinica






Entamoeba hystolytica → agente eziologico dell’amebiasi
Giardia lamblia → giardiasi
Trypanosoma brucei → malattia del sonno africana
Trypanosoma cruzi → tripasonomiasi del Nuovo Mondo (morbo di Chagas)
Leshmania → Leishmaniosi
Toxoplasma gondi → toxoplasmosi
AMEBIASI da E. hystolytica
Ci sono diverse fasi nel ciclo replicativo, quindi diverse
forme che via via vengono assunte; alcune che si
verificano all’interno dell’ospite umano ed altre
all’esterno.
Il ciclo replicativo si può considerare partendo dalle
cisti che possono essere presenti in: acqua, cibo
contaminato ed in situazioni di scarsa igiene.
Si ha la successiva ingestione, per via orale, di queste
cisti. A livello dell’intestino tenue avviene la
excistazione ed il protozoo assume la forma di
trofozoita. Il trofozoita, che si trova nell’intestino
tenue, presenta un solo nucleo e uno pseudopodo che
lo facilita nel movimento.
Prosegue nel ciclo con l’encistazione a livello del colon
con conseguente escrezione con le feci.
72
Il trofozoita, una volta formato nel piccolo intestino, oltre a progredire nell’intestino
crasso, può dare luogo ad una serie di eventi:
- eventi clinicamente irrilevanti (soggetto asintomatico e quindi portatore sano che
funge da veicolo di trasmissione potenziale ad altri soggetti umani),
- amebiasi intestinale: i trofozoiti che colonizzano l’intestino dell’ospite umano
danneggiano, nella loro interazione con l’ambiente dell’ospite, la mucosa →
sintomi ed alterazioni gastrointestinali
- i trofozoiti riescono a penetrare l’ospite umano, uscendo e migrare verso altri
distretti e tessuti, determinando: perforazione intestinale e colonizzazione del
fegato attraverso il circolo portale → amebiasi extraintestinale con ascessi
epatici. Quando vi è perforazione intestinale con formazione di ascessi epatici, si
parla di infezioni metastatiche.
È importante ricordare questo ciclo replicativo poiché non tutti i farmaci a disposizione
per trattare le varie amebiasi: alcuni per l’amebiasi intestinale ed altri per l’amebiasi
extraintestinale.
5-10% delle persone che vivono in povertà nei paesi in via di sviluppo; 50 milioni di
casi di dissenteria da E. hystolytica all’anno, 40000-100000 morti.
Invasione intestinale è funzione del numero di cisti ingerite, del ceppo di parassita,
motilità tratto gastro-intestinale dell’ospite, presenza di appropriata flora batterica
intestinale che serva da nutrimento al parassita.
Si possono avere: veicolo asintomatico, colite invasiva, infezioni metastatiche
La patologia si manifesta a seguito dell’invasione intestinale di trofozoiti attivi.
Fisiologia dei protozoi luminali – fermentazione
E. hystolytica ed altri parassiti intestinali presentano nuovi meccanismi di adattamento
alla nicchia anaerobica dove crescono → assenza di enzimi della fermentazione (lattato
deidrogenasi e piruvato decarbossilasi). Le amebe mancano anche di enzimi del ciclo
di Krebs, di enzimi per la fosforilazione ossidativa, di piruvato deidrogenasi.
Di contro, le amebe sono fermentatori obbligati di glucoso ad etanolo →
utilizzano enzimi contenenti centri ferro-zolfo (ferrodossine; piruvato-ferrodossina
ossidoreduttasi) che non sono presenti in uomo, lievito, maggior parte di eubatteri
(ma comuni a batteri anaerobi quali Helicobacter e Clostridia).
Quindi il metronidazolo, per quanto riguarda il meccanismo, ha una certa selettività.
Il metronidazolo è un profarmaco che deve essere attivato a seguito di riduzione.
Quando è ridotto va a determinare una serie di danni poiché va ad interagire contro
vie biosintetiche (sintesi proteica, effettori e vie importanti per la sopravvivenza e la
replicazione).
73
L’enzima piruvato ferrodossina ossidoreduttasi (PFOR) catalizza la conversione di
piruvato ad acetil-CoA. L’acetil-CoA è poi convertito ad etanolo e acetato dall’aldeide
deidrogenasi. A seguito di questa azione l’enzima PFOR si trova nello stato ridotto,
quindi deve essere riossidato per poter presiedere alla sua funzione biologica. Quando
la ferrodossina ridotta si ossida, si ha la riduzione del metronidazolo che quindi si
attiva.
Vi è anche un altro meccanismo di attivazione del metronidazolo ad opera di enzimi
nitroreduttasi di ameba (che potrebbero esserci anche nelle cellule dell’ospite): il
metronidazolo si riduce ad opera della conversione del NADPH a NADP +.
Dei due meccanismi di possibile attivazione prevale quello dipendente dalla PFOR. Se
le cellule si trovano in notevole anaerobiosi (ambiente fortemente riducente, proinfiammatorio marcato e circoscritto) si ha anche l’attivazione di questa via a livello
umano.
Farmacoterapia delle infezioni parassitarie
PATOLOGIA
Toxoplasmosi
TERAPIA
Pirimetamina + sulfadiazina e/o clindamicina
(se in gravidanza l’infezione è stata già trasmessa
al feto. Nella madre si aspettano i primi 3 mesi per
iniziare la terapia, evitando i potenziali effetti
teratogeni
che
questa
associazione
può
determinare, e la terapia si continua nel neonato
per il periodo perinatale)
Spiramicina in gravidanza (macrolide usato se
l’infezione non è ancora stata trasmessa la feto,
perché tende a distribuirsi nella placenta e
previene che l’infezione si trasmetta al feto)
74
Colite
e
dissenteria
amebica/ascessi epatici
Metronidazolo + iodochinolo o paromomicina
Emetina/deidroemetina
= se si ha un caso di amebiasi intestinale, si dà
solo un farmaco luminare e non il metronidazolo
(il metronidazolo è efficace, ma non è in grado di
uccidere i trofozoiti che sono nell’intestino crasso,
poiché somministrato per via orale e viene
assorbito quasi tutto nell’intestino tenue = non
raggiunge l’intestino crasso in concentrazioni
sufficientemente elevate)
Tripanosomiasi
africana
occidentale (T. brucei gambiense
Pentamidina
isetionato,
(approvato in USA) o eflornitina
melarsoprolo
= l’ospite è l’uomo ed i protozoi che
utilizzano come vettore un insetto, la
mosca tze-tze) → malattia del sonno
e
se
non
trattata
determina
coinvolgimento cerebrale fino a coma
e morte
Tripanosomiasi
africana
orientale (T. brucei rhodesiense =
Suramina (approvato in USA) o melarsoprolo
(approvato in USA)
l’ospite è l’uomo ed i protozoi che
utilizzano come vettore un insetto, la
mosca tze-tze) → malattia del sonno
e
se
non
trattata
determina
coinvolgimento cerebrale fino a coma
e morte
Tripanosomiasi
americana (o
morbo di Chagas dove l’agente
eziologico è Tripanosoma cruzi. Il
vettore è la cimice ematofaga che
punge l’essere umano e mentre si
nutre del pasto ematico defecano e la
deposizione delle loro feci sulla cute
umana è irritante. Il soggetto si
gratta permettendo l’ingresso con
conseguente
colonizzazione)
→
miocarditi, alterazioni croniche a
livello cardiovascolare
Nifurtimox (USA) o benxnidazolo
Leishmaniosi → si possono avere
Stibogluconato di sodio, amfotericina
liposomiale, paromomicina o miltefosina
diverse
forme:
cutanea,
mucocutanea,
diffusa
e
viscerale
(clinicamente più grave). Il vettore è
il pappataceo (mosca), un ospite
intermedio può essere il cane
Tricomoniasi
(patologia
da
Tricomonas che può dare vaginiti
nella donna, e più raramente uriniti
nell’uomo)
Metronidazolo o tinidazolo
Giardiasi (patologia intestinale che
Metronidazolo,
dà luogo a dissenterie molto severe)
B
tinidazolo
(derivato
del
metronidazolo con effetti collaterali meno marcati
e meccanismo d’azione simile) o paromomicina
75
76
Il DISULFIRAM è un farmaco che si provò ad utilizzare come
deterrente per l’assunzione eccessiva di alcol. Se si assume
questo farmaco, insieme all’etanolo, il soggetto fa
esperienza di un’esacerbazione
effetti da
eccessiva
Ognidegli
100 soggetti
trattati
con
dose di etanolo.
melarsoprolo, ci si aspetta che
77
Il farmaco inibisce questo enzima, il tripanosoma non
dae4quindi
a 6 muoiano
per Nel caso
riesce a ri-sintetizzarlo
agisce bene.
somministrazione
del Tripanosoma brucei
non
è
indicato
poiché
è in
convulsioni di del
tipofarmaco.
grado di ri-sintetizzarsi da solo
FARMACI ANTIELMINTICI
Gli elminti sono vermi multicellulari provvisti di sistema
digestivo, escretore, nervoso e riproduttivo (organismi sessuati o
presentano una componente sessuata nel proprio ciclo
replicativo). Possono infettare fegato, sangue, intestino, altri
tessuti.
Gli elminti clinicamente rilevanti sono: nematodi (vermi
rotondeggianti); trematodi (vermi piatti) e cestodi (vermi «a
nastro»).
Le filarie adulte possono avere una lunghezza di 3-80 cm ed
hanno un’attesa di vita di 10-15 anni (annidate nelle vescicole
sottocutanee, se non si danno farmaci che uccidono le
macrofilarie, queste vivono e producono le microfilarie con
conseguente cheratite sclerosante e cecità per accumulo a
livello dell’occhio). Le microfilarie hanno una lunghezza di 200400 mm.
Fisiologia di Onchocerca volvulus
comprendere infezioni elmintiche.
è
paradigmatica
per
Infezione trasmessa da assunzione di cibo o acqua contaminata
con larve o uova, larve presenti nel suolo possono penetrare la cute (ed annidarsi in
cisti sottocutanee), insetti possono trasmettere larve attraverso punture.
Nell’ospite finale per accoppiamento e riproduzione sessuata si ha la formazione di
microfilarie → le uova e le larve si sviluppano ed i vermi adulti migrano ed entrano nel
ciclo riproduttivo sessuato → rilascio di nuove uova o larve che vengono trasmesse
dall’ospite all’ambiente (tratto gastrointestinale/urinario) o dall’ospite ad un «veicolo»
(insetto) → larve e uova divengono infettive per l’uomo e il ciclo ricomincia.
Elminti presentano neuroni motori non-mielinizzati,
colinergici ed inibiti da trasmettitori GABAergici.
eccitabili
da
trasmettitori
Le microfilarie determinano la patologia poiché morendo, portano danno, mentre le
macrofilarie continuano a riprodursi determinando la formazione di microfilarie.
78
MACROFILARICIDA (uccide le
filarie adulte) = agente
curativo
Le microfilarie sono paralizzate, non possono nutrirsi
o muoversi e quindi muoiono.
Non è un agente curativo poiché non uccide le filarie
adulte.
Canali presenti solo negli
invertebrati
79
FARMACOLOGIA DELLE INFEZIONI VIRALI
I virus sono parassiti intracellulari, sono organismi viventi ma non sono cellule. Si
possono definire particelle virali. I virus si replicano all’interno della cellula
parassitando la macchina replicativa dell’ospite, molto spesso per raggiungere il target
farmacologico gli antivirali devono penetrare la cellula ospite.
La replicazione intracellulare riduce il numero di potenziali target terapeutici, in quanto
si rischia di non avere un bersaglio unico e selettivo.
I farmaci antivirali attualmente in uso sfruttano le differenze strutturali e funzionali tra
le proteine virali e
quelle umane → OTTENERE AZIONE ANTI-VIRALE
SELETTIVA.
I virus si replicano utilizzando l’apparato metabolico cellulare → POCHE DIFFERENZE
tra VIRUS e CELLULE OSPITI. I virus sono un gruppo di agenti infettivi molto
eterogeneo, questo implica che ci siano antivirali ad ampio spettro d’azione.
I virus codificano per proteine sostanzialmente diverse dalla controparte umana.
Teoricamente sono presenti molti potenziali target terapeutici. In pratica sono solo
poche le proteine virali che ad oggi sono bersaglio di agenti antivirali efficaci.
80

Si possono avere procedure VIRUCIDE, chiaramente questo tipo di approccio può
essere utile per sanificare ambienti e superfici, ma è meno applicabile nella terapia
dell’uomo.

Composti ANTIVIRALI che sono in grado di esplicare un’azione diretta su uno step
del ciclo replicativo di un determinato virus, interferendo con la vita.

Approccio IMMUNOSTIMOLANTE che consente di contrastare l’infiammazione virale
aumentando la risposta immunitaria che contrasta il virus.
I VIRUS o VIRIONI hanno un genoma che può essere DNA o RNA a
singolo o a doppio filamento. Il genoma virale è impacchettato in
strutture proteiche (guscio) che è codificato da geni virali e prende il
nome di capside.
A seconda dei tipi di virus può anche essere presente un rivestimento
lipo-proteico che prende il nome di envelope.
Ciclo replicativo paradigmatico virale, ovvero tutti i possibili
step che si possono trovare nei cicli replicativi virali. Non
tutti i virus sfruttano tutti questi step.
Il primo step è l’interazione tra il virione ed un recettore
dell’ospite = interazione con questa proteina di membrana
ad azione recettiva con conseguente aggancio alla cellula
ospite ed ingresso (meccanismo recettore-mediato che
conferisce al virus un certo tropismo per la cellula
bersaglio) = esistono due farmaci che colpiscono il virus a
questo livello (utilizzati per il trattamento dell’HIV):
MARAVIROC e ENFUVIRIDE.
Una volta all’interno del citoplasma della cellula ospite in
virus deve andare incontro ad UNCOATING o perdita del
rivestimento = AMANTADINE e RIMANTADINE (farmaci
antinfluenzali).
Il genoma virale (RNA o DNA) è liberato all’interno della cellula ospite:

da un lato si ha la replicazione del genoma virale = avviene ad opera di enzimi
virali (polimerasi virus-specifiche) quindi molti dei farmaci antivirali colpiscono la
replicazione del genoma virale = farmaci inibitori delle polimerasi quali
ACYCLOVIR, ZIDOVUDINE ed EFAVIRENZ (utilizzati per HSV, VZV, CMV, HBV ed HIV).

dall’altro si ha la trascrizione dei geni virali (sintesi dei messaggeri per la sintesi
delle proteine virali) = la maggior parte dei virus utilizza l’apparato trascrizionale e
traduzionale della cellula ospite. quindi non sono buoni bersagli per farmaci
antivirali poiché si danneggerebbero pesantemente le cellule ospiti.

Inibitori delle integrasi di HIV: RALTEGRAVIR
Poi si assemblano i nuovi virioni; alcuni virus possono richiedere il processo di
maturazione a virione maturo (diversamente il virione non è infettivo per altre cellule).
È soprattutto la maturazione ad essere sfruttata come target farmacologico: processo
mediato da proteasi virali che porta clivaggio di polipeptidi virali con la formazione di
proteine. Gli inibitori portano al blocco della maturazione, determinando
l’annullamento della virulenza del virus = inibitori delle proteasi virali (per HIV ed
epatite C) quali SEQUINAVIR e RITONAVIR.
Poi si ha l’uscita ed il rilascio dalla cellula ospite = i virioni rimangono ancorati, non
riescono a sganciarsi e non riescono ad andare ad infettare le cellule vicine. I farmaci
utilizzati sono ZANAMIVIR e OSELTAMIVIR (antinfluenzali).
81
La replicazione del genoma vitale richiede:
 Ribonucleosidi trifosfato per i virus a RNA
 Deossiribonucleosidi trifosfato per i virus a DNA
(herpes virus)
Nel caso di virus a DNA la generazione di
deossiribonucleotidi trifosfato avviene mediante:
a) la via di recupero → enzima TIMIDINA CHINASI
virale = si procacciano i deossiribonucleotidi
trifosfato importanti per la replicazione del
genoma virale
b) la via de novo → TIMIDILATO CHINASI
VIRUS ERPETICI – HSV, VZV e CMV
La replicazione del genoma dei virus erpetici ha bisogno della via di recupero e di una
DNA polimerasi che assembli i deossiribonucleotidi per replicare il genoma virale =
utilizzo di enzimi virus specifici.
Le principali infezioni da virus erpetici sono HSV, VZV e CMV.
Le isoforma di herpes simplex e varicella zoster virus sono quasi uguali e presentano
due gruppi di geni:
- DNA polimerasi (essenziale per replicazione del genoma virale)
- Timidina Chinasi (non essenziale per replicazione del genoma)
Citomegalovirus ha meccanismi simili, ma catalizzati da enzimi diversi:
- DNA polimerasi propria per la replicazione del genoma
- UL97 chinasi
= neutropenia e
trombocitopenia
In alto si vedono i nucleosidi
(complesso zucchero e base
azotata)
endogeni
nativi
(deossiriboso con attaccate le
basi azotate che danno luogo al
nucleotide per aggiunta del
gruppo fosfato).
Gli inibitori della replicazione del
genoma dei virus erpetici sono
Utilizzati per il
trattamento
di
analoghi (molecola simile ma
citomegalovirus
non identica) nucleosidici o
che ha una chinasi
nucleotidici endogeni = sono Utilizzati per
diversa, la UL97 ed
una DNA
sufficientemente
simili
da
il
polimerasi diversa.
essere riconosciuti ed utilizzati trattamento
di HSVdiversi
e VZV
dai virus, ma sono sufficientemente
da non permettere la prosecuzione della
= eritema multiforme,
Analogo nucleotidico utilizzato per retiniti
replicazione virale.
disturbi GI, cefalea
da CMV = nefrotossicità, neutropenia,
↓pressione intraoculare ed acidosi
metabolica
La base azotata è nativa (identica a quella endogena), quello che manca è la posizione
in cui può avvenire il legame fosfodiesterico perché non si ha una struttura ciclica =
interruzione della sintesi del genoma.
ACICLOVIR = analogo della deossiguanosina. ADR: insufficienza renale, porpora
trombotica trombocitopenica in pazienti immunocompromessi .
82
Una volta che penetra nella
cellula infettata, la timidina
chinasi virale aggiunge il primo
gruppo
fosfato
=
aciclovir
monofosfato. Questo processo
avviene sono se nella cellula
ospite è presente l’enzima virale,
quindi solo nelle cellule infettate.
A
questo
punto
aciclovir
monofosfato viene convertito in
aciclovir difosfato e aciclovir
trifosfato. Questi gruppi fosfato
vengono aggiunti da alcune
chinasi cellulari.
È il farmaco trifosfato che è utilizzato dalla DNA polimerasi virale per la replicazione
del genoma virale. Inserendo l’aciclovir trifosfato (pppACV), essendo un analogo della
guanosina si appaia. L’enzima però a questo punto non può più scorrere, è bloccato,
può essere inserito in nucleotide successivo ma non si può legare poiché manca lo
zucchero completo = complesso a binario morto (o a vicolo cieco).
Cidofovir, presentando già un fosfato, quando entra nelle cellule è convertito in
nucleotide trifosfato anche in cellule non infettate.
Quindi si hanno due livelli di selettività: timidina chinasi e DNA polimerasi virale.
INIBITORI NON NUCLEOTIDICI delle POLIMERASI = FOSCARNET.
Questo farmaco non necessita di attivazione da parte degli enzimi virali e presenta
maggiore affinità per le polimerasi virali rispetto a quelle umane. Mima il pirofosfato
prodotto a seguito della polimerizzazione del DNA; l’accumulo determina inibizione
delle polimerasi).
Come effetti collaterali determina: insufficienza renale, squilibrio elettrolitico e crisi
epilettiche.
Viene utilizzato nel trattamento di HSV e CMV.
83
RETROVIRUS - HIV
All’interno della particella virale è presente il capside contenete il genoma virale, che
per HIV è RNA a singolo filamento in due copie (virus diploide). Inoltre, all’interno del
capside sono presenti tre proteine fondamentali: proteasi, integrasi e trascrittasi
inversa. È presente l’envelope nel quale è evidenziata la glicoproteina 160 che a sua
volta è costituita da gp120 e gp41.
Nella prima fase si ha l’attracco del virione alla cellula ospite per interazione del gp120
ai linfociti T CD4+ ed un recettore per le chemochine CXCR4 e CCR5 (anch’essi
espresso sui linfociti T) = MARAVIROC che è un antagonista del co-recettore CCR5
per le chemochine, impedendo l’ingresso dei virus che utilizzano questo co-recettore.
Successivamente l’envelope del virus si è fuso con la membrana della cellula ospite ed
il capside penetra nel citoplasma della cellula = ENFUVIRTIDE che è un inibitore
della fusione tra l’envelope e la membrana della cellula ospite.
Il capside si dissembra e quindi il genoma virale è libero nel citoplasma della cellula
ospite, così come le tre proteine funzionali.
A questo punto si ha la trascrizione inversa ad opera della trascrittasi inversa (DNA
polimerasi RNA-dipendente) che presiede la sintesi di DNA a doppio filamento a partire
da RNA genomico del virus = inibitori della trascrittasi inversa che si suddividono in:
inibitori nucleosidi (ZIDOVUDINA) e non nucleosidici (NEVIRAPINA).
L’integrasi, a questo punto, è in grado di inserire la doppia elica di DNA all’interno del
nucleo, con conseguente trascrizione in RNA messaggeri ed RNA genomici = inibitori
delle integrasi, quali RALTEGRAVIR.
Poi il virione si rassembra con uscita dalla cellula e maturazione ad opera delle
proteasi = inibitori delle proteasi o inibitori della maturazione virale, quali
RITONAVIR.
84
INIBITORI dell’INGRESSO del VIRUS nella CELLULA (HIV)
(A) Per agganciarsi saldamente alla cellula ospite, HIV deve attaccarsi saldamente
tramite la gp120 a CD4.
(G) Il recettore per le chemochine è il CCR5 ed è presente MARAVIROC che
impedisce l’ingresso di HIV nella cellula ospite poiché è un ligando antagonista del corecettore = in questo caso il co-recettore risulta bloccato ed HIV non riesce ad entrare
nella cellula ospite poiché non si può legare. ADR: epatotossicità, infarto del
miocardio/ischemia ed infezioni.
Di conseguenza i ceppi che non utilizzano questo co-recettore non sono bloccati da
maraviroc.
(B) gp41 non è più compatta sotto gp120, ma protrude e dei domini HR1 vanno ad
estendersi e ad agganciarsi nella membrana della cellula ospite.
(C) HR2 va incontro a ulteriori modificazioni conformazionali che consento alla proteina
gp41 di ripiegarsi portando l’envelope (membrana virale) e la membrana della cellula
ospite a stretto contatto (D).
(E) si genera un poro di fusione che permette ad HIV di entrare all’interno della cellula
ospite.
(F) ENFUVIRTIDE è un peptide analogo dei domini HR2 che, interagendo con i
domini HR1 impedisce i successivi arrangiamenti conformazionali che permettono il
contatto e la formazione del poro di fusione. ADR: insufficienza renale, neutropenia e
trombocitopenia.
INIBITORI della REPLICAZIONE del GENOMA VIRALE
Principali inibitori che possono essere analoghi nucleosidici e nucleotidici. Le basi
azotate sono in larga parte native ed uno zucchero modificato rispetto a quello nativo
che è ciclico = analoghi nucleosidici.
La differenza principale è che gli step di fosforilazione di questi nucleosidi a nucleotide
trifosfato sono ad opera di chinasi cellulari (virali nel caso dei virus erpetici) = profilo
di tossicità maggiore e quindi profilo di sicurezza minore. Infatti, tutte le cellule colpite
dal farmaco, indipendentemente dalla presenza del virus, possono venire attaccate.
Poi, la DNA polimerasi RNA-dipendente è molto più sensibile ed utilizza meglio questi
analoghi nucleosidici (dopo inserimento dei tre fosfati) rispetto alle RNA polimerasi
della cellula ospite. La trascrittasi inversa utilizza il farmaco trifosfato al posto della
controparte endogena. L’incorporazione nella catena del farmaco trifosfato determina
varie conseguenze: l’enzima non riesce più a montare il nucleotide successivo e
rimane inibito ed intrappolato in questa situazione. A soffrire di questo effetto sono le
85
cellule del midollo osseo (effetto collaterale = discrasie ematiche fino ad aplasia
midollare per assenza di cellule del sistema emopoietico).
Inibitori
Tra i principali troviamo: ZIDOVUDINA (capostipite), LAMIVUDINA (presenta uno
NUCLEOSIDICI
zucchero che è un S-stereoisomero, quindi questa caratteristica atipica della catena
glucidica peculiare correla con un profilo di sicurezza e tollerabilità migliore)) ed
EMTRICITABINA (è stato il primo a singola somministrazione giornaliera ad essere
stato somministrato = semplificazione dello schema terapeutico che prevede
combinazioni di farmaci). ADR: neutropenia, anemia (aplastica), acidosi lattica ed
epatomegalia con steatosi.
Inibitori NUCLEOTIDICI: TENOFOVIR che determina acidosi lattica ed epatotossicità.
Inibitori NON NUCLEOTIDICI o NON NUCLEOSIDICI: NEVIRAPINA che impedisce alla
trascrittasi inversa di legare il nucleotide trifosfato alla catena nascente di DNA. ADR:
rash cutanei, vertigini e insonnia.
INIBITORI dell’INTEGRAZIONE del VIRUS
RALTEGRAVIR (capostipite dove il suffisso “tegra” ricorda integrasi, enzima bersaglio di
questa classe di farmaci). ADR: rischio di suicidio, rabdomiolisi ed insufficienza renale .
L’integrasi presenta un dominio N-termina, un catalitico in cui sono evidenziati residui
amminoacidici (asp-asp-glut) importanti, ed un dominio C-terminale.
Si vede il genoma virale di HIV che è già
stato retrotrascritto. Per prima cosa, si ha
una processazione dell’estremità 3’ che
comporta la rimozione di due nucleotidi
all’estremità 3’ di ciascun filamento della
doppia elica del genoma virale a DNA. A
questo punto l’integrasi taglia in sequenze
casuali il genoma della cellula ospite e va ad
inserire il genoma virale all’interno del
genoma dell’ospite (il genoma di HIV si
integra in regioni casuali della cellula
ospite).
Infine,
completa
l’opera
attraverso
meccanismi di riparazione e ligazione per
completare l’integrazione fisica del genoma
virale nella cellula ospite.
Questi farmaci inibiscono l’integrasi impedendo il processo di trasferimento dei
filamenti.
FARMACO
PRINCIPALI CARATTERISTICHE
RALTEGRAVIR
Ben assorbito alla dose di 400 mg b.i.d., metabolizzato per glucuronizzazione,
buon profilo tossicologico, poche alterazioni metaboliche
ELVITEGRAVI
R
Approvato in associazione con tenofovir, emtricitabina e colbicistat (efficacia
migliore rispetto a PI). Colbicistat non ha azione diretta su HIV ma è impiegato
come booster = potenziatore dell’attività degli altri farmaci
INIBITORI della MATURAZIONE VIRALE o INIBITORI delle PROTEASI VIRALI
Clivaggio di polipeptidi in proteine funzionali da parte di proteasi virali
86
La proteasi di HIV cliva i polipeptidi precursori in corrispondenza di una sequenza
centrata su Phe-pro, cosa differente rispetto alle cellule umane che agisce su una
sequenza differente = ottimo bersaglio dei farmaci.
Dopo attacco della proteasi si genera uno stato di transizione intermedio
caratterizzato da un asse di simmetria rotazionale che presenta un’affinità verso
l’enzima molto più elevata rispetto al substrato naturale. Per cui se il farmaco è un
analogo dello stato di transizione intermedio la proteasi si lega preferibilmente ad
esso, rimanendo bloccato e non potendo più svolgere la propria azione.
I farmaci sono: SEQUINAVIR, INDINAVIR, LOPINAVIR, RITONAVIR (presentano
tutti la desinenza “avir”) = dislipidemia (↑colesterolo ed ↑trigliceridi), iperglicemia e
lipodistrofia.
CICLO VITALE dei VIRUS a RNA – INFLUENZA
Virus con un genoma a RNA e provvisti di
envelope. Il virus influenzale si attacca alla
cellula ospite mediante interazione da parte della
emoagglutinina (presenti sul virus) con i residui
di acido sialico (presente sulle proteine
transmembrana della cellula ospite). A seguito di
endocitosi va incontro ad uncoating (perdita del
rivestimento)
=
AMANTADINA
e
RIMANTADINA sono farmaci che inibiscono
l’uncoating.
Poi l’RNA virale da un lato è replicato, dall’altro
lato è trascritto in RNAm (si codifica, utilizzando
l’apparato trascrizionale della cellula ospite per
formare le proteine virali). Infine si riassembla il
core proteico che protegge il genoma virale ed
attraverso il processo di gemmazione (budding) il
core acquisisce l’envelope con conseguente rilascio del virus dalla cellula (poiché il
virus effettua interazioni dell’emoagglutinina con l’acido sialico).
A questo punto la neuraminidasi svolge un azione importante in quanto cliva
l’interazione tra emoagglutinina ed acido sialico = ZANAMIVIR e OSELTAMIVIR
sono due farmaci che inibiscono la neuraminidasi con conseguente ancoraggio dei
virioni nella cellula (non possono andare ad infettare altre cellule).
INIBITORI dell’UNCOATING
Il virus influenzale è già entrate ed è a livello dell’endosoma.
A questo punto il pH dentro all’endosoma è più acido (primo step di acidificazione
necessario per cominciare l’uncoating). Si ha quindi la fusione dell’envelope con la
membrana dell’endosoma e degli ioni H+ entrano all’interno del virione tramite due
proteine canali (M2) presenti sull’envelope del virione = acidificazione intra-virione
(seconda acidificazione) fondamentale perché venga efficacemente liberato all’interno
del citoplasma della cellula ospite perché sulla parte interna del virione vi è una
matrice proteica. Il genoma a RNA è impaccato su una struttura contenente proteine
87
ed affinché le proteine della matrice e del complesso possano dissolversi è necessaria
l’acidificazione all’interno del virione.
Nel secondo caso siamo in presenza di inibitori dell’uncoating e il primo step di
acidificazione avviene, quindi la fusione dell’envelope con la membrana della vescica
avviene. Non avviene l’ingresso degli ioni H+ all’interno = agiscono bloccando i canali
M2 espressi sul virione, impedendo lo step di acidificazione intra-virione ed il genoma
non è liberato all’interno del citoplasma della cellula ospite.
Si pensa che siano:
- Farmaci in grado di
legarsi
al
canale
occludendo
- Farmaci
modulatori
allosterici
che
determinano la chiusura
del poro in seguito al
loro legame
I
farmaci
sono:
AMANTADINA
e
RIMANTADINA. Come effetti
collaterali
determinano:
sindrome neurolettica maligna
ed esacerbazione dei disturbi
mentali.
INIBITORI del RILASCIO del VIRUS dalla cellula (alla fine del ciclo replicativo)
Suffisso “ami” che dovrebbe far pensare a neuraminidasi (enzima che viene inibito) =
ZANAMIVIR ed OSELTAMIVIR (profarmaco). Sono analoghi dell’acido sialico, che è
il substrato nativo della neuraminidasi.
Quando è presente l’acido sialico si formano alcune interazioni col sito attivo della
neuraminidasi. Gli inibitori (analoghi dell’acido sialico) instaurano un numero di legami
maggiore, si legano saldamente ed inibiscono la neuraminidasi impedendo il rilascio
del virus influenzale dalla cellula ospite e quindi l’acido sialico rimane legato
all’emoagglutinina (del virus).
ADR: broncospasmo e depressione respiratoria.
INIBITORI della REPLICAZIONE del GENOMA VIRALE
La maggior parte di questi farmaci inibisce una polimerasi virale
I farmaci principali sono:
88

ANALOGHI NUCLEOSIDICI (HSV-VZV-CMV-HIV-HBV):
-
Aciclovir (riconosciuto soprattutto dalla timidilato
chinasi virale), Valaciclovir, Penciclovir, Famciclovir,
Ganciclovir, Valganciclovir, Cidofovir (HSV-VZV-CMV)
-
Zidovudina, Lamivudina, Emtricitabina,
Didanosina, Abacavir, Tenofovir (HIV)
-
LAMIVUDINA (anti-HIV che è efficace anche
Stavudina,
nell’inibire la replicazione del genoma virale del
virus dell’epatite B = il ciclo replicativo di HBV
(virus a DNA a doppio filamento incompleto) prevede
uno step di retrotrascrizione: viene prima convertito a
RNA dal quale poi viene retrotrascritto il DNA
genomico. Quindi la lamivudina è anche in grado di inibire la DNA polimerasi
RNA-dipendente di HBV), ENTECAVIR, ADEFOVIR (HBV) = acidosi lattica e
tossicità renale.

INIBITORI NON NUCLEOSIDICI DELLE POLIMERASI (HSV-CMV): FOSCARNET
Inibisce DNA polimerasi e RNA polimerasi di un’ampia varietà di virus e non richiede
attivazione da parte di enzimi virali. Il suo meccanismo è dato dal fatto che mima il
pirofosfato prodotto a seguito della polimerizzazione del DNA (l’accumulo inibisce la
RNA polimerasi). E’ più sensibile nei confronti delle polimerasi virali rispetto agli enzimi
cellulari. Bassa biodisponibilità orale, poco solubile

INIBITORI NON NUCLEOSIDICI DELLA TRASCRITTASI INVERSA (HIV): Efavirenz,
Nevirapina, Etravirina e Delaviridina
Progettati secondo un approccio razionale di target-based high-throughput screening .
Non richiedono modificazioni chimiche. Impediscono alla trascrittasi inversa di legare il
nucleotide trifosfato alla catena nascente di DNA. Elevata biodisponibilità orale. Effetti
collaterali lievi; resistenza si sviluppa rapidamente
Doravirina è un nuovo farmaco di cui è possibile una singola somministrazione
giornaliera.
FARMACI ANTIVIRALI con MECCANISMO d’AZIONE NON del TUTTO
CHIARITO
FOMIVIRSEN
Farmaco anti-CMV (1997). Comunque utilizzato per retinite da
CMV in pazienti immunocompromessi (iniezione intra-vitreale).
Primo oligonucleotide (molecola di poche pb) anti-senso che si
appaia per complementarità di basi con un messaggero bersaglio
ed in presenza dell’anti-senso la traduzione della proteina
codificata da quell’RNAm non può avvenire (di 15 pb ad essere
messo in commercio).
Complementare all’mRNA virale codificante per la proteina di
regolazione IE2. Mutazioni che ne riducono la specificità di
appaiamento non ne alterano l’azione.
ADR: ↑transitorio pressione intraoculare, componente infiammatoria localizzata a
livello dell’occhio.
DOCOSANOLO
n-Docosanolo è alcool saturo a 22 atomi di carbonio attivo contro HSV e altri virus
provvisti di envelope.
89
Alcoli saturi a corta catena erano noti inattivare infettività dei virioni, ma presentavano
citotossicità.
n-Docosanolo non presenta significativa tossicità. Meccanismo d’azione non ben
chiarito, ma sembra interferire con l’organizzazione dell’envelope. Presenta
un’efficacia clinica controversa. Approvato da FDA (come OTC) per il trattamento di
episodi erpetici oro-facciali. ADR: cefalea, reazione di ipersensibilità al sito di
applicazione.
RIBAVIRINA
Analogo nucleosidico formato da ribosio legato ad una base azotata non naturale
purino-simile. Convertito a monofosfato dall’adenosina chinasi cellulare.
Sono tre i meccanismi d’azione proposti e sembra che tutti agiscano:
- Inibisce l’enzima inosina monofostato idrogenasi diminuendo il pool di dGTP
- Inibisce l’enzima responsabile del capping (processo di maturazione) degli mRNA
-
Sembra inibire l’RNA polimerasi ed aumentarne il tasso di errore
Utilizzata per il trattamento di RSV (virus respiratorio sinciziale) e di HCV (virus
dell’epatite C0 cronica che correla anche con insorgenza di epatocarcinoma). La
terapia di HCV con ribavirina è una terapia non eradicante in quanto limita l’infezione
senza risolverla.
ADR: bradiaritmia, ipertensione, pancreatite, anemia emolitica ed epatotossicità.
FARMACI ANTIVIRALI ad AZIONE IMMUNOMODULANTE
Immunizzazione attiva → vaccinazione antivirale (immunità a lungo termine, quindi
presidio fondamentale)
Immunizzazione passiva → immunoglobuline ed anticorpi monoclonali (il soggetto è
protetto nel momento in cui sono nel suo organismo, ma non si ha formazione di
memoria immunitaria
Interferoni (citochina prodotta per stimolare la risposta immunitaria antimicrobica ed
in particolare antivirale) di tipo 1 → interferone α, peginterferone α-2a e
peginterferone α-2b (citochina complessata con polietilenglicole per migliorarne la
farmacocinetica) = potenziamento endogeno della risposta del sistema immunitario.
Utilizzati in caso di epatite B ed epatite C. ADR: anemia aplastica, epatotossicità con
↑livelli enzimi epatici.
IMIQUIMOD - Approvato per il trattamento di certe patologie causate da HPV.
Interagisce con TLR7 e TLR8 (toll like receptor) aumentando l’attività dell’immunità
innata (inclusa secrezione di interferoni). Non del tutto chiarito come la stimolazione
dell’immunità innata determini un efficace trattamento di patologie causate da HPV.
ADR: irritazioni cutanee (eritema), erosione superficiale e croste, sensazione di
bruciore.
Farmacoterapia dell’epatite da HCV
90
Nuovi farmaci antivirali per HCV

INIBITORI NS5B (RNA Polimerasi): desinenza BUVIR

INIBITORI NS3 (Proteasi): desinenza PREVIR

INIBITORI NS5A (Replicasi): desinenza ASVIR
Nuove terapie anti HCV hanno risposta > 90%; generalmente sicuri e ben tollerati.
SOFOSBUVIR: elevata barriera a resistenza

INIBITORI PROTEASI: moderata barriera a resistenza

INIBITORI REPLICASI: bassa barriera a resistenza
CRITICITA’: Malattia epatica avanzata altera farmacocinetica; elevato legame a
proteine plasmatiche; alcuni inibitori proteasi non impiegabili in pazienti cirrotici.
Il ciclo replicativo prevede il clivaggio e la processazione di polipeptidi ad opera della
proteasi virale NS3/4A. Questi farmaci, inibendone l’azione, ne bloccano il ciclo
replicativo.
RNA polimerasi NS5B è importante per la replicazione del genoma virale →
SOFOSBUVIR è un farmaco anti-HCV selettivo ed efficace.
FARMACO
BOCEPREV
IR
IND. TERAPEUTICA
HCV genotipo 1
Inibitore proteasi virale NS3/4A, 800 mg per os
3v/die dopo terapia inziale con ribavirina e
peginterferone, durata terapia dipende da
risposta virologica. Effetti avversi includono
anemia, astenia, cefalea, disgeusia.
HCV genotipo 1
Inibitore proteasi virale NS3/4A, somministrato
in associazione a interferone e ribavirina,
ottima biodisponibilità, minori interazioni con
altri farmaci rispetto a boceprevir. Effetti
avversi includono leucopenia, neutropenia,
anemia.
HCV genotipo 1
Inibitore di seconda generazione della proteasi
virale
NS3/4A,
terapia
associativa
con
interferone e ribavirina, emivita più lunga
(approvato
FDA 2011)
TELAPREV
IR
(approvato
FDA 2011)
SIMEPREV
IR
CARATTERISTICHE PRINCIPALI
91
(approvato
FDA
22/11/2013)
SOFOSBU
VIR
(approvato
FDA 6/12/13)
MIRAVIRS
EN (studi
clinici di fase
IIa)
consente unica somministrazione giornaliera.
HCV (anche genotipi 2 e
3,
potenziale
terapia
interferon free)
Inibitore RNA polimerasi NS5B, in associazione
a ribavirina dà ottime risposte contro genotipi
2 e 3, somministrazione orale giornaliera,
ottima biodisponibilità e lunga emivita (molto
costoso).
HCV
Oligonucleotide antisenso a LNA (LNA-AS-ODN)
diretto contro il micro RNA miR122 (essenziale
per la stabilizzazione del genoma di HCV a
livello degli epatociti).
92
COVID-19 (SARS-CoV-2)
È un virus a RNA a singolo filamento, sono presenti 4 sottofamiglie (α, β, γ, δ) ed in
particolare è un β-coronavirus → SARS (sindrome da stress respiratorio acuto)-CoV,
MERS (sindrome respiratoria del Medioriente)-CoV, SARS CoV-2.
Provvisti di envelope, di forma sferica/ellittica e diametro tra 60 e 140 nM; attacco alla
cellula ospite mediante proteina Spike, importanti interazioni con recettori ACE2 e
serina proteasi di membrana TMPRSS2; trasmissione tramite respiratory droplets.
Sintomi casi lievi: febbre, astenia, tosse secca.
Sintomi casi gravi: polmonite, insufficienza respiratoria e renale, linfopenia, polmonite
interstiziale con elevati livelli citochine pro-infiammatorie → «tempesta citochinica»
con conseguente sindrome da distress respiratorio acuto (ARDS), insufficienza
d’organo, sepsi, morte
Nessun trattamento specifico o vaccino attualmente disponibile!
93
94
REMDESIVIR: analogo nucleotidico efficace contro altri virus a RNA (Ebola, SARS,
MERS) in vitro ed in primati non umani. Inibisce RNA polimerasi RNA-dipendente .
Diversi studi di fase III attualmente in corso . Considerato per il trattamento di pazienti
con patologia grave ed insufficienza respiratoria . Da non co-somministrare con
idrossiclorochina per aumentato intervallo QT ed aritmie fatali.
FAVIPIRAVIR (AVIGAN®): analogo nucleosidico inizialmente sviluppato per RNA
virus (Ebola, Influenza), approvato in Giappone per trattare infezioni influenzali che
non rispondono ai trattamenti di prima linea. Inibisce RNA polimerasi RNA-dipendente.
Non approvato da FDA e EMA per scarsità di studi clinici a supporto.
Non ci sono studi clinici pubblicati! Solo uno studio cinese pre-proof in pazienti con
sintomi lievi e nelle fasi iniziali della patologia; paragonato a lopinavir/ritonavir (altro
trattamento non autorizzato per SARS-CoV-2 perché si è visto che non funziona).
95
INIBITORI PROTEASI: combinazione Lopinavir/Ritonavir
utilizzata ampiamente per HIV; lopinavir è efficace contro
coronavirus in vitro, ritonavir aumenta emivita lopinavir. Studi
clinici non hanno mostrato efficacia nel trattamento di COVID19. Elevati effetti avversi in pazienti con COVID-19 grave;
allungamento intervallo QT.
ANTIMALARICI: Clorochina e idrossiclorochina hanno potenziale efficacia contro
SARS-CoV-1 (in vitro) e SARS-CoV-2 (pratica clinica).
innalzamento pH endosomi e soppressione TNF-a e IL-6.
Meccanismo
proposto:
Limitati dati clinici a supporto ma elevata copertura mediatica → automedicazione con
composti contenenti clorochina/idrossiclorochina. Aumento intervallo QT ed aritmie
fatali.
96
Epatotossicità, infarto del
miocardio/ischemia,
sindrome da ricostruzione
immunitaria, rischio di
infezioni
Insufficienza renale,
trombocitopenia,
neutropenia, eosinofilia
Sindrome neurolettica maligna,
esacerbazione del disturbo mentale.
Ipotensione ortostatica, edema periferico,
disturbi GI, confusione, vertigini, insonnia,
irritabilità, allucinazioni.
Eritema multiforme, disturbi
gastrointestinali, cefalea
Neutropenia, trombocitopenia,
anemia, febbre, flebite
Nefrotossicità, neutropenia,
acidosi metabolica, ↓pressione
intraoculare
ipersensibilità fatale
Neutropenia, anemia
(anche aplastica),
pancreatite, acidosi
lattica, epatomegalia con
steatosi
Acidosi lattica,
epatotossicità (tenofovir),
tossicità renale (adefovir)
Rash cutanei, effetti
psichiatrici (depressione,
idee di suicidio), vertigini,
insonnia
Farmaci sviluppati con un approccio target-based = presentano minori
effetti avversi
97
INIBITORI della MATURAZIONE VIRALE, cioè
della proteasi
Dislipidemia (↑colesterolo,
↑trigliceridi), lipodistrofia
ed iperglicemia
Broncospasmo e
depressione respiratoria,
disturbi gastrointestinali,
cefalea, sintomi nasali
Aumento transitorio della
pressione intraoculare e
componente infiammatoria
sempre localizzata a livello
dell’occhio
Bradiaritmia,
ipertensione, pancreatite,
anemia emolitica,
epatotossicità, infezioni
batteriche, suicidio.
Cefalea, reazione di
ipersensibilità al sito di
applicazione
Emorragie gastriche, anemia
aplastica, neutropenia,
trombocitopenia,
epatotossicità con aumento
dei livelli degli enzimi epatici
(transaminasi), disordini
psicotici
Irritazioni cutanee (eritema),
erosione superficiale e croste,
sensazione di bruciore
98
CHEMIOTERAPIA ANTITUMORALE
Similitudini tra antimicrobici ed antitumorali:
1. Patogeni invasori
2. L’obiettivo della farmacologia è colpire nel modo più selettivo possibile i patogeni
risparmiando le cellule dell’ospite
3. Tra i primi farmaci antitumorali (anni ’40, antiblastici o citotossici che colpiscono
cellule in elevata replicazione e proliferazione) sono stati identificati prendendo
spunto da alcuni farmaci antimicrobici.
Tumore: patologia caratterizzata da iper-proliferazione cellulare in cui cellule normali
sono trasformate da mutazioni genetiche in cellule dotate di crescita disregolata.
Le cellule tumorali competono con cellule sane per energia e nutrimenti →
deterioramento delle funzioni d’organo fisiologiche. Inoltre, le masse tumorali premono
su organi vitali circostanti.
La carcinogenesi avviene in tre stadi principali: trasformazione, proliferazione,
metastasi.

TRASFORMAZIONE: cambiamento fenotipico che fa perdere ad una cellula il
corretto e fisiologico controllo della propria crescita; danni genetici non letali
(mutazioni ereditate, spontanee, causate da agenti ambientali), se non riparati,
portano ad esprimere geni alterati → crescita e proliferazione cellulari anormali e
disregolate → attivazione di oncogeni, inibizione di oncosoppressori, alterazione
geni che regolano apoptosi, inattivazione sistemi riparo DNA → instabilità
genetica e crescita disregolata.
La maggior parte dei tumori inizialmente è clonale, successivamente aumenta
progressivamente il grado di eterogeneità.

PROLIFERAZIONE: aumento del numero di cellule (cfr. ciclo cellulare) con tre
esiti possibili: ingresso in fase G 0, ingresso nel ciclo cellulare, morte cellulare →
FRAZIONE IN CRESCITA: Rapporto tra numero di cellule in fase proliferante e
numero totale di cellule tumorali (mediamente pari al 20%).
La maggior parte dei chemioterapici antitumorali colpisce le cellule in fase attiva di
proliferazione, ovvero la maggior parte dei farmaci antitumorali non riesce a colpire le
cellule quiescenti in G0 → cellule tumorali piccole e a crescita rapida rispondono meglio
(effetti avversi a livello di midollo osseo, mucosa gastrointestinale).
Cellule tumorali non proliferano isolate → secrezione e induzione di una pletora di
mediatori chimici per creare un microambiente locale specializzato , produzione di
tessuto connettivo fibroso a scopo protettivo, neo-angiogenesi.

METASTATIZZAZIONE: disseminazione di cellule tumorali che hanno acquisito
mutazioni tali da renderle in grado di invadere di tessuti, organi, cavità attraverso
vasi ematici e linfatici, e crescere nel nuovo ambiente.
Tumori primari aggressivi e a più elevato tasso di crescita in genere sono più proni a
metastatizzare rispetto a neoplasie a crescita più lenta.
Spesso la chemioterapia antitumorale è più efficace
contro i tumori primari che non contro le metastasi
(segno prognostico negativo).
99
Farmaci antitumorali “tradizionali”
INIBITORI della SINTESI del
DNA e dell’INTEGRITA’ =
inibitori della formazione dei
folati e antimetaboliti, inibitori
delle topoisomerasi
AGENTI che DANNEGGIANO
il DNA portando ad un
accumulo
di
danni
con
conseguente
apoptosi
della
cellule
=
agenti
alchilanti,
antibiotici
antitumorali
e
complessi del platino
INIBITORI della FUNZIONE
del MICROTUBULO = alcaloidi della vinca e taxani.
Quando un tumore diviene sintomatico contiene già
almeno 109 cellule, è eterogeneo, ha sviluppato un
«rivestimento» di stroma, può aver generato metastasi →
difficile da trattare farmacologicamente.
Molti degli antitumorali tradizionali interferiscono con la
proliferazione di cellule in fase attiva di replicazione e/o ne
stimolano l’apoptosi → ipotesi di mitotossicità (che da
sola, senza considerare l’apoptosi, non basta a spiegare il
funzionamento dei chemioterapici antitumorali).
Alcuni antitumorali sono ciclo cellulare-specifici, altri
no (agenti alchilanti e complessi del platino che agiscono
danneggiando il DNA = funzionano contro cellule in elevata proliferazione e
replicazione indipendentemente dalla fase cellulare nella quale si trovano = ciclo
cellulare nono-specifici).
La terapia prevede spesso una somministrazione combinata di farmaci dei due tipi
consente di colpire cellule tumorali sia in fase attiva di replicazione, sia quiescenti.
Migliore conoscenza biologia dei tumori → individuazione di terapie più specifiche ed
efficaci.
Linea di cellule che si sviluppano
Modello
prima che un tumore diventi
rilevabile
logaritmico di uccisione cellulare
(A) se non si introduce alcun intervento l’esito è
la morte
(B) diagnosi precoce e tumore localizzato che
viene curato con trattamento localizzato
(chirurgia e radioterapia)
(C) trattamento localizzato con chirurgia
abbinata a radioterapia, questo per ridurre la
massa di cellule tumorali per poi aggredirla con
la chemioterapia. Quindi a gradini si va a ridurre
il tumore.
100
(D) trattamento localizzato ma ad un certo punto si crea resistenza del tumore alla
chemioterapia oppure tossicità (o entrambi) = palliazione (minimizzare
sintomatologie)
La crescita tumorale è tipicamente esponenziale, con tempi di raddoppiamento
variabili da tumore a tumore; distruzione cellulare da chemioterapici presenta cinetica
di ordine primo.
I chemioterapici antitumorali devono essere utilizzati in modo intermittente per via
della tossicità.
Per migliorare il tasso di eradicazione in neoplasie maligne occorre o aumentare la
dose di farmaco o iniziare più precocemente la terapia; chirurgia e radioterapia →
importanti per ridurre numero di cellule tumorali ed aumentarne la
frazione di cellule tumorali rimaste in fase di crescita attiva prima della
somministrazione di chemioterapico.
Resistenza ai chemioterapici antitumorali
Meccanismi pre-target: hanno come risultato
una riduzione dei livelli di farmaco → espressione
di TRASPORTATORI DI MEMBRANA che estrudono
il farmaco, ENZIMI INATTIVANTI o profarmaci che
devono essere convertiti a farmaco attivo da
enzimi cellulare e quindi si possono avere
mutazioni di questi ENZIMI ATTIVANTI.
Meccanismi
on-target:
dipendono
da
modificazioni
qualitative/quantitative
del
bersaglio del farmaco → alterazioni GENOMICHE
(topoisomerasi mutata qualitativamente nel sito
di legame del farmaco), EPIGENETICHE (sovraespressione a livelli elevati degli enzimi e dei
bersagli del farmaco che pur entrando, non riesce a inibire in maniera efficace) ,
FUNZIONALI.
Meccanismi post-target: pur in presenza di adeguate concentrazioni di farmaco ed
efficace interazione farmaco-bersaglio, il danno indotto non è sufficiente a
determinare morte cellulare → AUMENTO della loro EFFICIENZA di RIPARAZIONE dei
DANNI al DNA e/o RIDUZIONE APOPTOSI (perdita della sensibilità ad andare in
apoptosi, pur accumulando ingenti danni).
ANTIMICROBICI
ANTINEOPLASTICI
Inattivazione dei farmaci antimetaboliti da parte delle
deaminasi
Efflusso di molteplici farmaci per sovraespressione di una pompa di efflusso
(proteina transmembrana)
Espresso di una diidrofolato reduttasi mutante
che non è più in grado di essere legata dal
metotressato
Perdita dell’espressione di p53 (uno degli
oncosoppressori più importanti che controlla e
partecipa
alla
regolazione
della
mutazione
frenandola) = crescita in maniera incontrollata
101
Molti dei chemioterapici antitumorali classi sono antimetaboliti o inibitori di enzimi
coinvolti nella biosintesi di nucleotidi e nella sintesi e replicazione di acidi nucleici.
Biosintesi delle purine
Dai precursori delle purine, utilizzando i folati come cofattori, viene prodotto un
intermedio
importante
(IMP
o
inosina
monofosfato) = 6-MERCAPTOPURINA e
TIOGUANINA inibiscono la formazione di IMP a
partire dai precursori di purine. Inoltre, agiscono
anche inibendo la conversione di IMP a
nucleotidi. In questo modo, bloccano la
formazione di ribonucleotidi si ha anche una
conseguente riduzione di deossiribonucleotidi.
Il METOTRESSATO agisce inibendo il ciclo dei
folati e bloccando la cascata fin dall’inizio con
inibizione della genesi di IMP.
L’IDROSSIUREA è un farmaco che inibisce la
ribonucleotide riduttasi, enzima ribonucleotide
riduttasi
preposto
alla
formazione
dei
deossiribonucleotidi partendo dai ribonucleotidi.
102
L’inosina monofosfato (IMP) è convertita a xantilato (XMP) che è un precursore del
GMP ad opera dell’enzima IMP-deidrogenasi = 6-MERCAPTOPURINA e
TIOGUANINA inibiscono l’enzima IMP-deidrogenasi e quindi non si ha la conversione
a xantilato.
6-MERCAPTOPURINA presenta anche un altro effetto. L’inosina monofosfato è
convertita anche a adenilosuccinato (precursore di AMP). Quindi, questo farmaco può
anche inibire questa conversione.
FLUDARABINA, CITARABINA e CLADRIBINA sono analoghi dei nucleotidi
endogeni, utilizzati dalla DNA polimerasi e quindi fungono da terminatori di catena
nella replicazione del DNA o la loro incorporazione (al posto della controparte
endogena) innesca l’accumulo di danni e in ultima analisi porta la cellula ad andare in
apoptosi.
Biosintesi delle pirimidine
L’aspartato viene trasformato ad orotato
per incorporazione di carbamil fosfato.
L’IDROSSIUREA previene la conversione
di UMP in deossiUMP e la conversione di
CTP in deossiCTP in quanto inibisce la
ribonucleotide-reduttasi.
Il deossiUMP è convertito in timidilato
(dTMP) grazie all’enzima timidilato sintasi
= 5-FLUOROURACILE farmaco che
inibisce questo enzima creando un
composto ternario enzima-farmaco e di
conseguenza la cellula va incontro a morte
(da privazione di timina). L’azione di
questo enzima è strettamente correlata al
ciclo dei folati poiché necessita del folato
come cofattore. Quindi il METOTREXATO
non solo sottrae un cofattore fondamentale
alla
biosintesi
delle
purine,
ma
indirettamente va anche ad interferire con
la produzione di timidilato ad opera della
timidilato sintasi per inibizione del ciclo dei
folati.
Il timidilato è importante per formare il dTTP
103
La CITARABINA è un analogo nucleosidico delle pirimidine (citidina) e può essere
incorporato al posto del dCTP e la sua incorporazione interferisce con la formazione
del DNA.
Per tutti questi farmaci quindi, oltre a eventuali meccanismi specifici, fungono anche
da analoghi di basi o nucleotidi e possono essere incorporati nel DNA nascente = ruolo
da antimetaboliti della controparte endogena. Sono effetti che colpiscono le cellule
poiché replicano in maniera molto rapida, non perché sono tumorali = per questo
presentano un’elevata tossicità. Sono farmaci efficaci in cellule che si trovano in fase S
(sintesi e replicazione del DNA genomico) = ciclo cellulare specifici.
5Carcinoma
FLUOROURACILE mammario,
carcinoma GI
Aterosclerosi
coronarica,
tromboflebiti,
mielosoppressione,
alterazione della
mucosa GI (anche
ulcera), alopecia
(perdita di capelli e di
altri annessi)
Angina, infarto del
miocardio, rash
cutanei
Leucemia
6MERCAPTOPURIN linfoblastica acuta
e leucemia
A
mieloide acuta
Pancreatite,
mielosoppressione,
epatotossicità,
infezioni
104
IDROSSIURE Neoplasie maligne
ematologiche, melanomi Mielosoppressione,
A
della testa e del collo,
leucemie secondarie per
carcinoma ovarico,
melanoma
impiego protratto del
farmaco
In generale utilizzati per un’ampia gamma di neoplasie sia solide che
ematologiche
TIOGUANINA
Mielosoppressione,
alterazioni GI, alopecia
FLUDARABIN
A fosfato
CLADRIBIN
A
CITARABINA
QUADRO GENERALE MECCANISMI di DANNO e RIPARAZIONE del DNA
Le cellule eucariote sono dotate di diversi sistemi di riparazione del DNA.
Importante per comprendere il meccanismo d’azione di alcuni chemioterapici e cosa si
intende nello specifico con la definizione di induzione dei danni nel genoma e che
quando l’accumulo porta ad apoptosi.
Tipologie di danno che
si possono verificare
nei confronti del
genoma
Modificazioni del
genoma conseguenti a
quella tipologia di
danno
Meccanismo di
riparazione che
interviene
Agenti chemioterapici antitumorali: agenti alchilanti = composti molto reattivi in
grado di determinare reazioni di dis-alchilazione che portano al cross-linking spesso
inter catenario tra basi complementari sui due filamenti con generazione di rotture che
105
portano o alla perdita della base azotata (sito abasico) o modificazioni della base
(errore di replicazione del genoma con distorsione della struttura della doppia elica) o
a rotture del doppio filamento. In condizioni fisiologiche si riparano. In presenza di
accumulo di danni che soverchia la capacità riparatoria di questo sistema e se la
cellula è ancora sensibile all’apoptosi questa muore = azione citotossica di questi
farmaci.
Agenti chemioterapici antitumorali: composti del platino che determinano la
formazione di addotti ingombranti. Questi addotti coinvolgono basi contigue adiacenti
sullo stesso filamento. La riparazione prevede l’excisione di nucleotide. L’accumulo
talmente elevato supera la capacità di riparazione delle cellule con conseguente
apoptosi, se ancora sensibile all’ingresso in apoptosi.
Agenti chemioterapici antitumorali: inibitori di topoisomerasi umane di
classe I e classe II = rottura a doppio filamento del genoma. Questo tipo di danni
sarebbe riparato, ma quando si accumula in maniera sufficientemente elevata da
eccedere la capacità di riparazione questa va in apoptosi, se ancora sensibile
all’ingresso in apoptosi.
I composti del platino sono in grado di danneggiare il DNA indipendentemente dalla
Mielosoppressione,
CICLOFOSFAMI
fase del ciclo cellulare nel quale
si trova la cellula = ciclo cellulare NON-specifici.
alopecia e cistite
DE
emorragica
(ciclofosfamide)
profarmaco
Destino metabolico della CICLOFOSFAMIDE una volta somministrata. È un
profarmaco che può essere somministrato per via orale. Sono presenti una serie di
enzimi microsomiali epatici che la convertono in diversi metaboliti (attivi e non attivi). I
due metaboliti attivi, aldofosfamide e determinano alchilazione del DNA.
TIOTEPA
CARMUSTIN
Può essere anche convertita in
A
acreolina, metabolita citotossico che accumulandosi a
livello vescicale determina cistite emorragica. Questo effetto collaterale si previene e
si contrasta somministrando MESNA.
CISPLATINO Carcinoma genitoCARBAPLATIN urinario, carcinoma
polmonare,
O
OSSALIPLATIN
O
carcinoma colonrettale
Mielosoppressione,
alopecia, NEUROPATIA
PERIFERICA (dolore
difficilmente sopportabile
già di per sé) che nel caso
di ossaliplatino permane
anche dopo la sospensione
del farmaco
INIBITORI DELLE TOPOISOMERASI
umane
I farmaci antitumorali che inibiscono le
topoisomerasi di classe II umana legano
l’enzima topoisomerasi II ed il sistema si
blocca (a livello del pannello D) sui
frammenti di DNA su cui aveva interagito
(l’enzima è chiuso ed il segmento G è
stato tagliato su entrambi i filamenti ed il
segmento
T
è
già
stato
preso
dall’enzima). Quindi l’enzima non può
106
continuare e non può essere sostituito da enzimi che riparano il doppio filamento.
L’accumulo di questi tagli a doppio filamento, da parte di tutte le topoisomerasi II
determina morte della cellula.
Quindi questi farmaci trasformano la topoisomerasi II in un enzima che danneggia la
cellula batterica.
Questi farmaci sono: ANTRACICLINE (DOXORUBICINA, DAUNORUBICINA ed
EPIRUBICINA = attivi contro cellule in fase G2), EPIPODOFILLOTOSSINE
(ETOPOSIDE e TENIPOSIDE = attivi contro cellule che sono tra la fase S tardiva e la
fase G2) ed AMSACRINA.
Le topoisomerasi di classe I rimuovono i
superavvolgimenti positivi, tagliando un
solo filamento favorendo lo svolgimento del
superavvolgimento
e
risaldandolo.
Le
CAMPOTECINE inibiscono l’enzima dopo
che ha tagliato a singolo filamento prima
che possa svolgere = si accumulano
inizialmente tagli a singolo filamento. A
questo punto interviene un effettore che per
riparare i tagli a singolo filamento taglia
anche
il
secondo
filamento
in
corrispondenza.
In
presenza
delle
topoisomerasi l’enzima resta bloccato sul
filamento tagliato e quindi il sistema va in
stallo e resta bloccato in una condizione in
cui ci sono danni a doppio filamento.
IRINOTECA
N
TOPOTECAN
DOXORUBICINA
DAUNORUBICIN
A
EPIRUBICINA
Agiscono in fase G2
PATOLOGIA POLMONARE
INTERSTIZIALE, DIARREA
MASSICCIA che può essere
mortale, alopecia,
mielosoppressione
Mielosoppressione,
alopecia, disturbi GI,
INSUFFICIENZA
CARDIACA (doxorobutina)
ETOPOSIDE Inibiscono la
TENIPOSID topoisomerasi di fase II,
agiscono tra la fase S
E
tardiva e la fase G2
INIBITORI DELLA FUNZIONE DEL MICROTUBULO
I microtubuli sono costituiti da subunità: α-tubulina che lega il GTP e
β-tubulina che può legare il GTP e idrolizzarlo a GDP. Ciascun
microtubulo è costituito da 13 proto-filamenti che si dispongono a
107
formare un cilindro cavo. I microtubuli presentano una polarità: polo positivo e polo
negativo.
I microtubuli sono fondamentali per molte funzioni
cellulari e vengono considerati come una struttura
dinamica che a seconda delle esigenze della cellula va
incontro a polimerizzazione e depolimerizzazione =
INSTABILITA’ DINAMICA.
Viene idrolizzato il GTP a GDP, ma si accumulano anche
altre catene e la porzione del polo positivo presenta il
GTP. Può anche dovere contrarsi e se la contrazione del
microtubulo è eccessiva si arriva alla perdita delle
subunità che hanno GTP legato e quando tutto il GTP è
idrolizzato a GDP si ha il disassemblamento del microtubulo.
Si hanno due classi di farmaci che interferiscono con la funzionalità del microtubulo
impedendone o la polimerizzazione o la depolimerizzazione. In entrambi i casi, anche
se il meccanismo è diverso, la conseguenza è simile = si privano i microtubuli della
instabilità dinamica. Alcaloidi della vinca e taxani, a seguito della propria azione,
privano il microtubulo della instabilità dinamica che è necessaria.
Nello specifico gli alcaloidi della vinca inibiscono la
polimerizzazione legandosi ad un sito parzialmente sovrapposto
al sito dove si lega il GTP sulla testa della beta tubulina e,
legandosi, impedisce la polimerizzazione = impedisce che altre
subunità di tubulina si aggiungano.
I taxani, invece, si legano a un sito (T) che è più laterale sulla βtubulina e viene stabilizzata l’interazione tra proto-filamenti
contigui con conseguente stabilizzazione del microtubulo =
inibizione della depolimerizzazione.
Sono attivi su cellule che si trovano in fase M.
VIMBLASTIN
A
Mielosoppressione,
alopecia, NEUROTOSSICITA’
e NEUROPATIA PERIFERICA
che può portare a forme di
dolore cronico indotte da
farmaco
VINCRISTINA
ERIBULINA
PACLITAXE
L
ABRAXANE
DOCETAXE
L
Mielosoppressione,
alopecia, NEUROPATIA
PERIFERICA che può essere
fonte di dolore cronico di
natura neuropatica, con
docetaxel quando compare
non si può più aumentare la
dose e continuare la terapia
108
109
110
dalla somministrazione del ciclo di chemioterapia antitumorale
(effetto avverso molto
rilevante)
(dovuta all’azione
antiblastica e citotossica sui
gameti)
111
CHEMIOTERAPIA ANTITUMORALE: TRASDUZIONE DEL SEGNALE (o
terapia a bersaglio molecolare mirato)
Colpire le cellule perché recanti specifiche caratteristiche di quel tumore. Farmaci che
vanno ad interagire con recettori specifici. Quindi si possono avere farmaci con uno
spettro d’azione ampio ed altri molto ristretto.
Farmaci “BIOLOGICI” e cancro
Terapie antitumorali di nuova generazione che utilizzano molecole naturali o forme
ricombinanti più o meno modificate: anticorpi, oligonucleotidi antisenso (AS-ODN),
small interfering RNA (siRNA). In campo oncologico si tratta per la maggior parte di
ANTICORPI MONOCLONALI.
Obiettivo: colpire bersagli molecolari che siano specifici del tumore e cruciali per
esso → maggiori efficacia e tollerabilità, spettro d’azione più limitato.
Alterazioni DRIVER: essenziali alla sopravvivenza e crescita del tumore, ma non
sono tipiche del tumore.
→ bisognerà avere come bersaglio del farmaco il prodotto di un’alterazione driver.
Alterazioni PASSENGER: concorrono al fenotipo tumorale (quindi sono tipiche del
tumore), ma accessorie ed insufficienti a sostenerne la crescita.
Questa suddivisione apre alla cosiddetta ONCOGENE ADDICTION (dipendenza
patologica): situazione in cui una cellula tumorale presenti un’alterazione driver e
riprogrammi di conseguenza le relative vie di trasduzione del segnale, quali
abolizione/inibizione della via aberrante ha effetto distruttivo su cellula tumorale ma
non su cellula sana.
Un altro concetto interessante è la LETALITA’ SINTETICA: dati due prodotti genici A
e B (due effettori), situazione in cui una cellula sopporta alterazioni di A o di B, ma non
di entrambi → in presenza di alterazioni di A farmaci mirati ad abolire la funzione di B
portano a morte la cellula tumorale ma non quella sana (che si troverà B inibito dal
farmaco, ma si troverà A che sopperirà alla perdita di B).
Nel caso del carcinoma mammario o ovarico: A sono i prodotti genici BRCA1 e BRCA2
(geni caratteristici di una larga parte di tumori mammari coinvolti nella riparazione di
specifici danni a doppio filamento), mentre B è la poli-ADP-riboso polimerasi (PART)
che è un altro effettore che di per sé riparerebbe danni al DNA diversi a singolo
filamento, ma che in presenza di mutazioni inattivanti di A può supplire. La cellula
sana presenta sia A che B. La cellula tumorale ha perso l’espressione dei prodotti
genici BRCA in seguito a mutazione inattivante (perdita di un gene) e se si
somministra un farmaco inibitore selettivo della poli-ADP riboso polimerasi = utilizzati
con successo nella terapia di tumori mammari o ovarici che portino mutazioni
inattivanti in geni BRCA1 e BRCA2.
ANTICORPI MONOCLONALI
ANTITUMORALI
Gli anticorpi monoclonali sono della classe
delle IgG, costituiti da due catene pesanti
e due catene leggere organizzate in due
unità funzionalmente distinte: Fab (antigen binding) e Fc (cristallizzabile).
La tecnologia per produzione mAb è stata messa a punto da Kohler e Milstein nel
1975. Inizialmente erano interamente anticorpi MURINI (altamente immunogenici,
con conseguenti effetti indesiderati poiché costituiti da molecole non-self) →
progressiva sostituzione della componente murina.
Anticorpi CHIMERICI in cui tutte le catene costanti sono umane, mentre quelle
variabili restano murine = desinenza -XIMAB.
112
Poi si sono sviluppati anticorpi UMANIZZATI che sono pressoché completamente
umani, tranne la regione CDR = desinenza -ZUMAB.
Gli anticorpi più di recente sviluppo sono anticorpi UMANI costituiti da proteine
completamente umane, per ridurre le problematiche correlate alla somministrazione di
proteine esogene, riconosciute come non-self e quindi immunogene = desinenza
-MUMAB
La maggior parte dei bersagli dei mAb antitumorali sono recettori per fattori di crescita
sovraespressi nel tumore → normalizzazione proliferazione cellulare, induzione
apoptosi, sensibilizzazione a chemioterapici.
Altri mAb antitumorali
neoangiogenetici).
sequestrano
fattori
pro-tumorigenici
(fattori
trofici,
Anche Fc può svolgere effetto farmacologico: può attivare una citotossicità cellulomediata, fagocitosi o attivazione del complemento → ADCC (antibody-dependent cellmediated cytotoxicity), ADCP (antibody-dependent cell phagocytosis ), CDC
(complement-dependent cytotoxicity).
ADC → Antibody-drug conjugates = possibilità di generare coniugati anticorpifarmaco = coniugare un farmaco citotossico o un radionuclide ad un anticorpo
monoclonale per direzionare il farmaco esclusivamente verso le cellule tumorali.
Quindi combinare l’azione citotossica ad un anticorpo che riconosca l’antigene
specifico (cellule tumorali).
Anticorpi monoclonali vs inibitori catalitici a basso peso molecolare (piccole
molecole che inibiscono chinasi o enzimi/domini catalitici)
Utile nella somministrazione, sia per l’aderenza del
paziente, sia per la qualità della vita durante la
somministrazione dei farmaci
Quindi la
somministrazione può
essere più diradata nel
tempo
113
Poiché il dominio catalitico delle diverse chinasi è molto
simile
Recettori per fattori di crescita e cancro
Recettori
tirosino-chinasici
associati a tumori. Ne esistono
di diversi tipi. Nei diversi tumore
la sovra regolazione di questi
recettori determina la malignità
= alterazioni driver di cui i
tumori sono addicted.
→ aumento della proliferazione,
aumento della migrazione ed
inibizione
dell’apoptosi
(riduzione della sensibilità all’apoptosi) = eventi che
concorrono alla proliferazione del tumore.
Se si riescono a sviluppare piccole molecole che
bloccano questo recettore si ha un’azione specifica
verso questo tipo di tumore. Le cellule normale sono
risparmiate poiché rispondono a molteplici vie di
trasduzione del segnale (non sono oncogene
addicted).ù
Farmaci più sicuri con uno spettro d’azione più ristretto!
EGFR in condizioni fisiologiche si lega il ligando ed
attiva diverse vie di trasduzione del segnale che
vanno
ad
attivare
le
funzioni
aumentata
proliferazione, invasione, angiogenesi, metastasi e
inibizione dell’apoptosi. GEFITINIB è un inibitore
del dominio tirosino-chinasico del
recettore per l’EGF = tutte le vie di
trasduzione
del
segnale
risultano
inibite.
CETUXIMAB o PANITUMUMAB (anticorpi monoclonali) che legandosi
al recettore per l’EGF impedisce che si leghi il ligando, determina un
cambiamento che inibisce tutta la trasduzione del segnale a valle e
quindi tutti gli effetti risultanti.
Sono mutazioni che possono essere di sovra-espressione, di sovraattivazione o entrambe.
114
CETUXIMAB e che riconoscono
rispettivamente ErbB1 ed ErbB2.
GEFITINIB ed ERLOTINIB
SORAFENIB
inibisce RAF =
impedisce l’attivazione del MAPchinasi a valle di esso.
IMATINIB
e
DASATINIB
inibitori della chinasi ABL =
inibitori in particolare di una
chinasi aberrante presente solo in
due tipologie di tumore dove
hanno
rappresentato
una
rivoluzione.
una delle vie più frequentemente
sovra-attivate
nei
tumori.
L’attivazione sostiene fortemente
la proliferazione e la migrazione, mentre inibisce l’apoptosi.
mTOR ( mammalian target of rapamycin = bersaglio,
nel mammifero, della rapamicina: macrolide di origine
naturale) è un importante regolatore della sintesi
proteica. Quando è attivato aumenta la proliferazione
di crescita e replicazione. Gli INIBITORI di mTOR (e
analoghi = RAPALIGHI) sono molto importanti.
Esistono molti recettori che possono portare alla sovraattivazione di mTOR se mutati = aumento di
migrazione e proliferazione. Bloccando mTOR con la
RAPAMICINA (ed analoghi) si inibiscono questi
effetti.
EVEROLI
MUS
inibitore di mTOR, approvato dall' FDA nel 2012
la combinazione everolimus/exemestano è diventata la terapia standard per
le donne in post-menopausa con cancro al seno avanzato ER+/HER-2
negativo
INIBITORI chinasi BRC-ABL
È il prodotto di una mutazione genica caratteristica di
sole due mutazioni di tumori: leucemia mieloide
cronica
(traslocazione
9-22
o
cromosoma
Philadelphia = mutazione reciproca che porta a
generare questa chinasi aberrante che fonde insieme
BCR e ABL) e anche in mutazioni di C-KIT
caratteristiche di tumori stromali gastrointestinali.
IMATINIB e NILOTINIB si legano ad un
segmento dell’enzima in modo tale da
stabilizzarlo in una conformazione chiusa o
non funzionale → la chinasi non è in grado di
interagire con il proprio substrato/donatore di
fosfato (ATP).
115
DASATINIB si lega sia alla configurazione aperta sia alla configurazione chiusa della
chinasi BRC-ABL.
Farmaci specifici per inibire queste chinasi mutate ed aberranti che sono il prodotto
dell’alterazione driver di cui sono addicted = solo in questi tumori! → Farmaco a
bersaglio molecolare mirato che è molto efficace e relativamente sicuro, ma che è
impiegabile solo ed in maniera ristretta a questo tipo di tumori.
TERAPIA ORMONALE
FARMACO
MECCANISMO D’AZIONE
EFFETTI AVVERSI
TAMOXIFENE
SERM = modulatore selettivo
dei
recettori
per
gli
estrogeni = ha un’azione
diversa a seconda dei sottotipi
dei recettori per gli estrogeni.
Quindi a livello mammario è
antagonista (va a contrastare
l’azione
che
gli
estrogeni
indurrebbero
e
quindi
di
promozione della proliferazione,
migrazione
ed
inibizione
dell’apoptosi), mentre in altri
organi e distretti, come a livello
ovarico,
è
un
modulatore
positivo agonista.
complicazioni
tromboemboliche,
cancro
dell'endometrio,
nausea,
aumento
pressione arteriosa,
vampate di calore, leucopenia
In generale ha meno effetti
avversi rispetto ad abolire
completamente tutti i recettori
nei vari organi e distretti.
assunto per os al dosaggio di
20 mg/die per 5-10 anni
FULVESTRANT
antiestrogeno
puro
=
antagonista puro che blocca i
recettori per gli estrogeni
indipendentemente
dal
sottotipo in cui sono espressi
vampate
trombosi
di
calore,
cefalea,
ANASTRAZOLO,
LETROZOLO
analogo dell'androstendione =
inibitori dell’aromatasi (enzima
preposto alla biosintesi degli
estrogeni
partendo
dagli
androgeni)
vampate,
sudorazioni,
secchezza vaginale, disturbi del
sonno, ritenzione di liquidi,
cefalea, osteopenia
20-30% di casi sviluppano resistenza  mutazioni puntiformi nel gene ESR1
 sviluppo di risposte adattative per
bypassare il blocco

alterazione del metabolismo del farmaco
REGOLAZIONE DELLA TRANSIZIONE
G1-S
La transizione è regolata dall’azione di
cicline e di chinasi ciclina-dipendenti. In
particolare, è il ruolo del complesso ciclina
D - CDK4/6 = quando una cellula è in fase
G1 l’effettore RB impedisce (reprime)
l’espressione dei geni della fase S, poi in
116
condizioni fisiologiche RB è fosforilato ad opera del complesso e perde la propria
funzione di repressione quindi la cellula può progredire nel ciclo cellulare. In diverse
cellule del tumore l’espressione di ciclina D – CDK46 è sovra-espressa e la cellula
passa dalla fase G1 alla fase S.
Si è portato alla sviluppo di:
PALBOCICLI
B
Via di degradazione delle proteine ubiquitina-proteasoma
Il proteasoma 26S è una struttura intracellulare preposta alla degradazione delle
proteine tramite inserimento di ubiquitina che viene riconosciuta.
È stato sviluppato un farmaco,
BORTEZOMIB (-ib = inibitore),
inibitore del proteasoma 26S con
conseguente
accumulo
di
proteine che provoca misfolding
o unfolding delle proteine =
apoptosi della cellula.
Farmaco antitumorale utilizzato
nel melanoma multiplo.
Neoangiogenesi e tumori
Quando la massa tumorale diventa di una certa grandezza ha bisogno di costante
ossigeno e nutrienti per far sì che non vada in ipossia = viene stimolata la
neoangiogenesi = la generazione di nuovi vasi sanguigni ad uso e consumo del
tumore.
Uno dei fattori trofici più
importanti
è
il
VEGF
(fattore
di
crescita
endoteliale vascolare). La
sovraproduzione a livello
locale di VEGF promuove la
stimolazione delle cellule
endoteliale a sviluppare nuovi vasi sanguigni.
Quando questo fenomeno è stato compreso, si è pensato di sfruttarlo come target
farmacologico e terapeutico = se si sviluppano anticorpi monoclonali o piccole
molecole inibitrici del fattore si va a contrastare la neoangiogenesi tumorale e si ha un
vantaggio in ambito di terapia antitumorale.
117
Inibitori tirosino-chinasici per il recettore di VEGFR = SUNITINIB, SORAFENIB e
PAZOPANIB. Questi farmaci non solo selettivi poiché inibiscono anche altri recettori
tirosino-chinasici.
SORAFENIB inibisce RAF, inibisce i domini tirosino-chinasici per i recettori VEGF, ma
anche altri recettori tirosino-chinasici, quindi non è selettivo per un solo dominio
tirosino-chinasico = la sua non-selettività diventa un vantaggio.
La cellula tumorale dipende dal
recettore KIT (o RET) che sovraattiva la via Raf-MERK-ERK. In questo
caso sorafenib va ad inibire il
dominio
tirosino-chinasico
del
recettore, va ad inibire RAF e
promuove l’apoptosi. La cellula
endoteliale o pericita che si trova nel
microambiente del tumore sovraesprime il recettore per il fattore di
crescita dell’endotelio vascolare,
cosicché il ligando va a promuove l’angiogenesi ed esprime anche il recettore per
PDGF = entrambi i recettori sono inibiti dal sorafenib così come la via di trasduzione
del segnale a valle che porta all’angiogenesi che dipende sempre da RAF. Quindi in
questo caso sorafenib presenta una non-selettività utile = con un solo farmaco si va a
d inibire più recettori coinvolti da un lato nella tumorgeneicità e nei processi la cui
attivazione porta all’angiogenesi.
BEVACIZUMAB = anticorpo monoclonale diretto
contro il ligando fattore di crescita dell’endotelio
vascolare sottotipo A, quindi non si ha più la
promozione dell’angiogenesi.
Farmaci antitumorali INIBITORI DEI CHECK-POINT IMMUNITARI
118
La tolleranza al self è di per sé importante, altrimenti si hanno le malattie autoimmuni.
Però, la cellula tumorale è una cellula patogene e ci sono allo studio diverse terapie
che sorvegliano l’azione del sistema immunitario contro le cellule tumorali.
Soppressione dell’attivazione delle cellule T
da parte del tumore = il tumore sfugge dalla
sorveglianza
immunitaria.
La
cellula
tumorale esprime il complesso maggiore di
istocompatibilità che interagisce con il TCR
che riconosce l’antigene presentato.
La cellula self esprime un altro gruppo di
proteine
transmembrana
che
trovano
legame con un recettore espresso sui
linfociti T. a seguito di questa interazione si
ha
l’inattivazione,
la
soppressione
dell’attività delle cellule T da parte del tumore.
Le cellule tumorali esprimono PD-L1 e PD-L2,
ligandi della proteina PD-1 presente sulla
superficie dei linfociti T attivi e che vengono
inattivati in seguito al legame.
Hanno
diretti
sviluppato anticorpi monoclonali
o
contro
PDL1,
come
TEZOLIZUMAM e AVELUMAB, o PD1,
PEMBROLIZUMAB. In presenza del
farmaco l’anticorpo monoclonale interagisce
rompendo l’interazione tra PDL1 e PD1 e la
cellula tumorale non può più sfuggire all’azione citotossica dei linfociti T = INIBIZIONE
DEL CHECK POINT IMMUNITARIO.
BiTE = Bi-specific T-cell Engager
Attivatori delle cellule T bis-specifici = (BiTE MT103)
molecole artificiali che portano insieme una catena
variabile diretta nei confronti di un antigene presente
sulle cellule T (CD3 = antigene di superficie espresso
specificamente dai linfociti T) ed una catena variabile
diretta contro un antigene presente nelle cellule
tumorali (CD19) unite da una porzione che svolge il
ruolo di giunzione. In questo modo serve a portare in
prossimità la cellula tumorale e la cellula T per
permettere la lisi cellulare.
Un altro esempio di BiTE è AMG330. Una delle due
componenti è una catena variabile che riconosce il CD3,
l’altra è una catena variabile che interagisce con il CD33
che è un antigene specifico di cellule della leucemia
mieloide acuta. Quindi questo farmaco è allo studio per
la terapia innovativa della leucemia mieloide acuta.
119
GEFITINIB
Carcinoma polmonare
non a piccole cellule
Malattia polmonare
interstiziale, erosione
corneale
Rash, diarrea
ERLOTINIB
CETUXIMA
B
Carcinoma polmonare Infarto del miocardio, emorragie
GI, trombosi venosa profonda,
non a piccole cellule
Carcinoma del pancreas anemia emolitica
microangiopatica, elevati livelli
enzimatici, ictus, congiuntiviti,
cheratiti. Rash, diarrea
Arresto cardiaco, leucopenia,
Cancro colon-rettale
insufficienza renale, embolia
Cancro alla testa e al polmonare, infezioni
collo
Rash, diarrea, ipomagnesemia, disturbi
GI, astenia, cefalea
IMATINIB
SORAFENI
B
Leucemia mieloide cronica che
esprime il cromosoma PhiladelphiaEdema,
mielosoppressione,
Kit (CD117) di espressione delepatotossicità
tumore stromale
Nausea, crampi muscolari, diarrea,
gastrointestinale (GIST)
rash
Sindrome ipereosinofila
idiopatica
Malattie cardiovascolari, eritema
Carcinoma a cellule renali
multiforme, emorragia, disturbo
Carcinoma epatocellulare
tromboembolico, insufficienza renale
acuta. Ipertensione, alopecia, eruzione
cutanea mano-piede e dolore dovuti a terapia
citotossica, eruzione cutanea, disturbi
gastrointestinali, elevati livelli di amilasi e
lipasi, conta delle cellule del sangue depresse,
neuropatia
RAPAMICIN
A
RAPAMICI
Maggiore suscettibilità alle infezioni,
Profilassi per il rigetto
linfoma, malignità, malattia
del trapianto renale
polmonare interstiziale,
microangiopatia trombotica.
TEMSIROLIMUCarcinoma a cellule
renali
S
EVEROLIMUS
multiplo
BORTEZOMI Mieloma
Linfoma a cellula del
mantello
B
Ipertensione, edema periferico, reazioni di
ipersensibilità, angioedema, iperlipidemia,
tossicità renale, trombocitopenia
Reazioni di ipersensibilità,
polmonite, malattia polmonare
interstiziale, infezioni. Rash, astenia,
mucositi, anemia, livelli alterati degli
elettroliti
Insufficienza cardiaca,
trombocitopenia.
Neuropatia, ipertensione, rash, disturbi GI,
artralgia
120
BEVACIZUMA
B
SUNITINIB
Carcinoma a cellule
renali
Tumore stromale GI
Disfunzione ventricolare sinistra,
anemia, emorragia, neutropenia,
trombocitopenia, linfopenia,
epatotossicità. Infiammazione della
mucosa, neuropatia, disturbi GI, disfunzione
tiroidea
PAZOPANIB
Carcinoma a cellule
renali
TALIDOMID
E
Epatotossicità, emorragia,
trombosi arteriosa
Disturbi GI, ipotiroidismo, ipertensione
Teratogenesi, disturbo
Mieloma multiplo
Eritema nodoso leproso trombotico, neutropenia,
leucopenia, sindrome di StevenJohnson.
Neuropatia periferica, edema, ipocalcemia,
costipazione, sonnolenza
RITUXIMAB
TOSITUMOMAB
IBRITUMOMAB
ALEMTUZOMAB
GEMTUZUMAB
DENILEUKIN
DIFTITOX
Linfoma non Hodgkin a
cellule B (rituximab,
Immunosoppressione
significativa (compreso
aumento del rischio di
sviluppare infezioni batteriche
Leucemia linfocitica cronica
(alemtuzumab)
opportunistiche, di funghi e di
virus), ipersensibilità, reazione
Linfoma non Hodgkin a
cellule T (denileukin diftitox) anafilattoide ricondotta
all’anticorpo chimerico.
Leucemia mieloide acuta
tositumomab, ibritumomab)
(gemtuzumab)
Anomalie ematologiche, reazioni
all’infusione
121