6 Enzimi come bersaglio di farmaci

CLASSIFICAZIONE DEI FANS IN BASE AL MECCANISMO DI INIBIZIONE CHE ESERCITANO

SULLA COX

1. FANS di classe 1= agiscono con un meccanismo di inibizione competitivo semplice:

competono reversibilmente con l’acido arachidonico per il legame al sito catalitico della

COX1/COX2. X es. ibuprofene (principio attivo del moment)

2. FANS di classe 2= agiscono con un meccanismo di inibizione competitivo tempo-

dipendente ossia lentamente reversibile : il

(in questo modo viene prolungata l’inibizione della COX)

legame tra farmaco ed enzima (legame non covalente) è relativamente stabile. I COX2

selettivi sono tutti di classe 2. X es. diclofenac , rofecoxib

(principio attivo del voltaren)

3. FANS di classe 3= agiscono con un meccanismo di inibizione competitivo, irreversibile:

competono irreversibilmente con l’acido arachidonico. Per il ripristino dell’attività catalitica

della COX, è necessaria la neosintesi della COX stessa. L’unico rappresentante è

l’aspirina.

COXib

Inibitori selettivi della COX2 e sono stati studiati per evitare gli effetti collaterali dovuti

all’inibizione COX1. Sia nella COX1 sia nella COX2 il sito di legame per l’acido arachidonico si

trova in una tasca laterale. La grande differenza è che il canale d’ingresso è più ristretto nel

caso della COX1. Sulla base di questa differenza sono stati sviluppati inibitori selettivi della COX2

che, per ingombro sterico, non sono in grado di entrare nel canale più piccolo della COX1.

Problematica COXib: i COXib (x es. rofecoxib) sono stati ritirati dal commercio perché sono stati

riportati numerosi casi di eventi protrombotici: ictus e infarto del miocardio. Cosa accade?

La trombogenesi è finemente regolata dall’equilibrio tra le azioni dei trombossani e delle

prostacicline.

La sintesi di trombossani è esclusivamente COX1 dipendente, mentre la sintesi di prostacicline è

dipendente da COX1, ma durante il processo flogistico anche e soprattutto da COX2.

L’utilizzo di FANS non selettivi, inibisce entrambe le COX, riducendo la produzione di entrambi gli

eicosanoidi e dunque l’equilibrio trombossani/prostacicline non varia molto.

L’utilizzo di COXib, invece, riduce la produzione di prostacicline (vasodilatatori!) e sposta

l’equilibrio verso la produzione di trombossani con conseguente aggregazione piastrinica,

vasocostrizione e quindi trombogenesi, che causa ictus e infarto del miocardio.

CLASSIFICAZIONE DEI FANS IN BASE ALLA LORO SELETTIVITA’ PER COX1/COX2:

• COX2 selettivi: x es. rofecoxib.

• COX2 preferenziali: presentano una selettività migliore per la COX2, x es. diclofenac,

nimesulide ; il nimesulide ha però manifestato gli effetti avversi dei

(principio attivo dell’aulin)

COX2 selettivi)

• COX2 non selettivi: inibiscono sia COX1 sia COX2. Sono la > parte dei FANS. X es.

ibuprofene.

Hanno gli effetti collaterali esposti precedentemente.

• COX1 selettivi: l’unico rappresentante è l’aspirina. Inibisce in maniera irreversibile la

COX1.

La valutazione della selettività è stata fatta sulla base di questo rapporto: IC50 COX1/ IC50

COX2

Più è alto il rapporto, più è alta la selettività per la COX2 (molecole COX2 preferenziali)

perché significa che la IC50 verso la COX1 è molto alta, quando questo rapporto è vicino a 1

significa che le IC50 sono uguali e quindi non c’è preferenza nella selettività tra la COX1 e la

COX2, quando questo rapporto è molto < 1 significa che la IC50 verso la COX2 è molto alta e

quindi la molecola è COX1 selettiva (solo l’aspirina).

ASPIRINA O ACIDO ACETILSALICILICO

L’aspirina, grazie alle caratteristiche di essere COX1 selettivo e di essere un inibitore irreversibile

ha anche azione antitrombotica. L’aspirina inattiva la COX1 acetilando irreversibilmente la serina

529 del sito attivo dell’enzima. Ci si aspetta che cali la produzione sia di trombossani (che

promuovono l’aggregazione piastrinica, sia di prostacicline (che la inibiscono) in ugual modo e che

quindi l’equilibrio trombossani-prostacicline rimanga invariato. In realtà, ciò non accade perché il

meccanismo di inibizione dell’aspirina è irreversibile Il ripristino dell’attività enzimatica si può

avere solo con la neosintesi dell’enzima Qui, piastrine e cellule endoteliali si comportano in

modo diverso: le cellule endoteliali, a differenza delle piastrine (che sono prive di nucleo), hanno la

capacità di sintetizzare nuovamente l’enzima. Si crea uno squilibrio a favore delle prostacicline,

prevenendo la formazione di trombi:

L’attività enzimatica di COX1 si rivede solo in nuove piastrine, dato che le piastrine influenzate

o dal farmaco non possono sintetizzare COX1. Queste ultime piastrine necessitano di circa 14

giorni per essere rimpiazzate.

L’attività enzimatica di COX1 nelle cellule endoteliali si rivede dopo poche ore, perché

o risintetizzano COX1.

La aspirina viene utilizzata come antiaggregante a basse dosi perché:

_ lo scopo è inibire la COX1 a livello delle piastrine e l’aspirina è COX1 selettiva

_ l’aspirina (dopo essere assunta per via orale, essere assorbita a livello intestinale e una volta raggiunto il sistema

viene captata dalle piastrine nel sangue portale e in questo modo sfugge dall’effetto di

portale)

primo passaggio epatico .

(sfugge all’eliminazione presistemica nel fegato)

La aspirina viene utilizzata come antinfiammatorio ad alte dosi perché:

_ è COX1 selettivo ma lo scopo è inibire la COX2 per avere l’effetto antinfiammatorio

_ per l’effetto di primo passaggio epatico di tutti i farmaci somministrati per via orale e perché è

captato dalle piastrine nel sangue portale; è necessario che il farmaco abbia una buona

biodisponibilità affinché possa raggiungere tutti i siti dell’infiammazione (periferici + siti centrali di

termoregolazione per dare l’effetto antipiretico).

PARACETAMOLO (principio attivo della tachipirina e dell’efferalgan)

Il paracetamolo, nonostante sia un inibitore della COX, non è classificato come FANS in quanto ha

sì azione antipiretica e analgesica MA NON antinfiammatoria perché ha bassa selettività per la

COX2 e sembra inibire l’enzima COX3. (SLIDE).

La COX3 è una variante di splicing della COX1 ed è presente quasi esclusivamente a livello del

SNC. In condizione infiammatoria la COX3 produce prostaglandine a livello del SNC che

interagiscono con i propri recettori in siti centrali deputati alla termoregolazione e alla percezione

del dolore.

Quindi, il paracetamolo può essere definito un COX3 preferenziale.

Il paracetamolo viene farmacologicamente definito analgesico non oppiaceo.

Il paracetamolo, non avendo un effetto antinfiammatorio viene spesso usato in combinazione con

altre molecole per potenziare il suo effetto analgesico (x es. Zerinol: associazione di paracetamolo

+ antistaminico, CO-efferalgan: associazione tra paracetamolo e codeina, un profarmaco che

viene bioattivato a morfina, avente un’attività analgesica molto potente, Tachiflu: associazione di

paracetamolo+ vitamina C) o con FANS per associare al suo effetto analgesico anche un effetto

antinfiammatorio (x es. Algopirina).

Ulteriore classificazione dei farmaci inibitori in base a quale effetto terapeutico è preponderante:

Effetto prevalentemente analgesico: paracetamolo

o Effetto analgesico con moderata azione antinfiammatoria: x es. ibuprofene

o Effetto analgesico con elevata azione antinfiammatoria x es. diclofenac, aspirina

o VITAMINA K REDUTTASI

La vitamina K reduttasi è un enzima che interviene nella bioattivazione di numerosi fattori della

cascata di coagulazione che termina con la conversione del fibrinogeno in fibrina a dare origine al

coagulo.

Soprattutto il fattore II, VII, IX e X sono prodotti a livello epatico in modo non attivato ed è grazie a

reazioni di carbossilazione in cui la vitamina K ridotta fa da cofattore, che

(mediata da carbossilasi)

vengono attivati e rilasciati nel plasma, concorrendo alla cascata di coagulazione.

La vitamina K ridotta, a seguito di queste reazioni di carbossilazione, si ossida e la vitamina K

reduttasi provvede al mantenimento del corretto pool di vitamina K ridotta per la coagulazione

(convertendo la vitamina K ossidata a forma ridotta).

I farmaci anticoagulanti orali inibiscono la vitamina K reduttasi Si depleta il pool di vitamina K

ridotta Si riducono le reazioni di carbossilazione che bioattivano numerosi fattori della

coagulazione Si riduce la cascata emo-coagulativa Risultato: effetto anticoagulante.

I farmaci anticoagulanti sono i farmaci di elezione nel trattamento di numerose patologie

trombotiche, in cui c’è una > predisposizione ad eventi occlusivi dovuta a difetti nella

coagulazione.

Tali patologie si hanno sia a livello cardiaco (infarto del miocardio, angina pectoris, fibrillazione

atriale etc…), sia a livello vascolare (tromboembolia, embolia, ictus etc…).

Si ha la formazione di:

• Trombo: coagulo aderente alla parete dei vasi

• Embolo: coagulo che può muoversi nel torrente circolatorio

Gli anticoagulanti orali sono molto più utilizzati rispetto all’eparina perché hanno un’ottima biodisponibilità

dopo somministrazione orale e quindi sono ottimi farmaci di automedicamento in pazienti con patologie

trombotiche che devono assumere questi farmaci per tutta la vita. L’eparina viene somministrata per via

iniettive.

WARFARIN

È l’anticoagulante più noto ed il più utilizzato. Il nome commerciale è coumadin.

Esiste come enantiomero R ed S. L’S-warfarin è più attivo nell’inibizione della vitamina K reduttasi.

Lo scopo della somministrazione di questo farmaco è il ripristino ed il mantenimento di un INR

(rapporto internazionale normalizzato), valore che in maniera normalizzata indica la capacità

coagulativa del paziente, al suo valore ottimale cioè compreso tra 2 e 3.

INR= tempo di protrombina del paziente (sec)/ tempo di protrombina medio normale (sec) stabilito su

una popolazione sana molto numerosa

Tempo di protrombina: velocità con cui avviene la trasformazione di protrombina in trombina durante il processo di

coagulazione.

Un INR compreso tra 2 e 3 indica una capacità coagulativa corretta per il tipo di patologia

protrombotica che stiamo trattando.

• Se INR <2: la capacità coagulativa del paziente è eccessiva (inibizione troppo blanda della

vitamina K reduttasi e dunque riduzione insufficiente della cascata coagulativa) ed è

predisposto ad even