Farmacologia I semestre

GABA

Neurotrasmettitore inibitorio. È implicato nel controllo dell’emozione, affettività e cognitività.

Entrambi hanno un ruolo importante nella memoria, apprendimento, sensazione di dolore (glutammato).

Meccanismo di spegnimento avviene in modo simile al Glu. Anche il GABA ha un trasportatore per il suo

accumulo nelle vescicole (VGAT, trasportatore del GABA vescicolare), esistono dei trasportatori a livello

della membrana pre-sinaptica e delle cellule gliali che aiutano il recupero del GABA rilasciato a livello

dello spazio intersinaptico. Anche in questo caso, lo spegnimento del segnale, non è di per sé la

degradazione, ma il ruolo principale è quello della ricaptazione.

Neuropeptidi dense core vescicoles.

Sono contenute all’interno delle Servono per la secrezione di sostanze che hanno

diversi ruoli (es. oppiacei). Una volta che hanno fuso la membrana con quella presinaptica, non possono

rimpiazzare il peptide a partire dalla terminazione nervosa (i peptidi sono sintetizzati dal reticolo

endoplasmico e seguono la via biosintetica ER-Golgi per essere poi smistati a livello del trans-Golgi

network delle LDC). Questo significa che si impiega più tempo per formare le dense core vescicoles.

Hanno un ciclo differente rispetto alle altre vescicole contenti gli altri neurotrasmettitori.

A livello farmacologico

Ci sono interventi farmacologici che inibiscono questi processi:

L-DOPA promuove la sintesi di dopamina

Farmaci che inibiscono l’immagazzinamento in vescicole

Farmaci che bloccano la degradazione

Farmaci che bloccano la ricaptazione

Farmaci che stimolano il rilascio di neurotrasmettitore o ne inibiscono il rilascio.

MODELLI ANIMALI DI PATOLOGIE DEL SNC

Quando parliamo di modelli animali intendiamo usare l’animale come modello di

laboratorio per studiare la malattia, che deve somigliare il più possibile a quella

umana. Siamo sempre alla ricerca di modelli che mimino sempre meglio le malattie

umane.

Perché dobbiamo usare l’animale da laboratorio per fare ricerca? Non bastano solo le

Episodio : degli animalisti sono entrati nel dipartimento in Vanvitelli, sono saliti nello stabulario e si sono

portati via un centinaio di topi e hanno scambiato i cartellini degli animali rimasti. Sia il CNR che il

dipartimento hanno quindi perso un milione di euro.

Da un sondaggio è poi risultato che l’88% degli italiani non approva la ricerca sugli animali.

cellule?

Se non ci fosse stata la sperimentazione animale non ci sarebbero gli antibiotici;

il primo è stata la penicillina con Flaming. Con l’uso della scimmia si è poi sconfitta la

poliomielite, quindi in generale la sperimentazione è stata importantissima per tutti i

vaccini. Già solo queste due scoperte hanno portato a un aumento pazzesco del

miglioramento della vita. Anche per quanto riguarda le malattie psichiatriche la

sperimentazione animale si è dimostrata fondamentale. Negli anni si sono infatti

indentificate varie malattie neuropsichiatriche e con l’avvento di farmaci antipsicotici il

numero di casi

è diminuito. Oppure per lo studio delle immunodeficienze (un gruppo eterogeneo di

malattie genetiche caratterizzate da alterazioni del sistema immunitario).

Gli animali da laboratorio servono poi anche per le protesi, non solo per l’uomo ma

anche per l’animale; le protesi vanno provate perché sono fatte da un materiale

particolare, per verificare che non dia dei rigetti. Oltre alla protesi questo steso

discorso vale anche per tutti gli altri biomateriali che vengono inseriti nel corpo (dalle

lenti a contatto ai dispositivi per dialisi, valvole cardiache, cateteri, elettrodi

stimolatori…) e oltre che per vedere il rigetto usi l’animale anche per vedere come

operare e gli effetti delle terapie.

Senza le sperimentazioni animali non sarebbero state messe a punto neanche le

tecniche per curare le malattie genetiche e lo sviluppo degli inalatori per l’asma.

Perché non bastano le cellule? Perché il percorso di un farmaco o una nuova procedura

chirurgica deve passare da specifiche fasi.

Fasi di sperimentazione

1) Provare a livello delle cellule, tramite una coltura. È però un sistema molto

semplificato

2) La sostanza, se funziona, si può provare in vivo. Prima si usava direttamente

sul roditore, adesso si preferisce passare prima da specie più basse

evolutivamente come zebrafish, che ha un genoma simile al nostro ma non ha

lo stesso sistema complesso. Quindi selezioni ciò che funziona meglio in

zebrafish e lo puoi provare nel topo. Il problema del topo è che è molto costoso,

per cui va utilizzato solo quando siamo sicuri dell’efficacia tramite gli studi

precedenti.

Una volta trovata la funzionalità del farmaco nel topo…

3) Passo all’uomo. Anche qua ho varie fasi:

a. Cercare di trovare la dose corretta, sperimentando su un piccolo gruppo

di persone (volontari sani, che vengono pagati)

b. Sperimenti su un piccolo gruppo di pazienti, per cui il farmaco è stato

creato

c. Si estende la somministrazione a molti centri e quindi si fa una

sperimentazione ad alto livello (in termini quantitativi)

d. Se il farmaco ha dato buoni risultati si può mettere in commercio, ma con

una certa vigilanza, perché magari a lungo andare può avere degli effetti

collaterali (farmacovigilanza)

I test sugli animali sono molto costosi perché si deve star dietro a una serie di regole

(direttiva europea) che prevede che:

- Gli animali possono essere usati nella sperimentazione scientifica solo se è

necessario

- Ne va comunque garantito il benessere, negli stabulari e nei laboratori, in

ogni fase della procedura.

Questa legge è molto severa e prevede protocolli complessi: quando ho deciso un

esperimento lo scrivo in un modulo, lo mando a un comitato preposto al benessere

animale della mia unità e presento il mio protocollo. 3 sono le opzioni:

Non piace, per non puoi fare cui l’esperimento

 integrazioni,

Sono necessarie non va bene così come è scritto, non va bene

 qualche punto…

Piace, ministero,

va bene e viene mandato al che ha tempo 40 giorni a dare

 l’autorizzazione.

Nel 2014 ci sono state anche altre leggi da parte dell’Europa:

È auspicabile sostituire nelle procedure l’uso di animali vivi con altri metodi che non ne

prevedano l’uso, tuttavia l’impiego di animali vivi continua ad essere necessario per

tutelare la salute umana e animale e l’ambiente. Il concetto di alternativa alla

sperimentazione animale risale alla definizione elaborata da Russel e Burch nel 1959.

Questa legge così restrittiva può essere riassunta nella regola delle 3R:

- Refinement: perfezionamento, per evitare qualsiasi tipo di sofferenza animale.

Si riferisce ad ogni diminuzione dell’incidenza o severità delle procedure

dolorose o angoscianti impiegate negli esperimenti con animali

- Reduction: riduzione del numero di animali nella sperimentazione,

- Replacement: sostituzione degli animali con altre metodologie come modelli in

vitro, computerizzati o utilizzo di animali appartenenti a scala evoluzionistica più

bassa possibile

I modelli in vitro però non possono sempre sostituire quelli in vivo, in particolare nello

studio delle patologie connesse al SNC. È praticamente impossibile studiare i

meccanismi alla base di sensazioni quali l'appetito e la sazietà, il dolore, la sedazione,

in vivo

o di situazioni psicologiche quali la depressione, senza utilizzare modelli che

riproducano questi stati fisiologici o patologici. La ricerca e l'utilizzo di modelli

sperimentali animali adeguati sono stati alla base dello sviluppo di intere classi di

farmaci, come benzodiazepine, antidepressivi…

Nel protocollo devi indicare come sacrificherai gli animali alla fine dell’esperimento;

se non lo rispetti ricevi una multa. Puoi ricevere una multa anche se usi gli animali

fuori dagli stabilimenti o se violi la disciplina in tema di anestesia. Il personale

deve quindi essere altamente formato e autorizzato.

Esempi di sanzioni amministrative:

Stabulario

Lo stabulario è la struttura dove stanno gli animali da laboratorio. Si trova solitamente

o nei sotterranei o all’ultimo piano, perché meno rumori ci sono meno l’animale si

stressa.

È suddiviso in diversi locali e ogni specie deve avere la sua stanza (topi, ratti,

conigli…), ognuno con la sua temperatura (tra i 20 e i 22 gradi), poi ci deve essere una

perfetta igiene (quindi i materiali devono essere tutti auto-clavabili, perciò la

strumentazione è di metallo e le gabbie in makrolom) e ogni gabbia ha il cartellino

identificativo (con ceppo, sesso, quanti animali ci sono dentro).

Chi non può vivere nello stabulario : gli animali protetti (specie minacciate di

estinzione), le scimmie (primati non umani), animali prelevati allo stato selvatico o

animali randagi e selvatici delle specie domestiche.

Quali specie sono utilizzabili : si usano topi, ratti, rane, porcellini d’india, il criceto, il

gerbillo, il coniglio, il gatto o il cane e i maiali nani, le scimmie solo in certe strutturi,

gli uccelli e i pesci (per studi di tossicologia).

Perché i roditori sono i più usati? - Costano poco

- Facili da mantenere e manipolare

- Veloce riproduzione

- Breve durata della vita (è un

vantaggio se dobbiamo fare

esperimenti generazionali)

- Ci sono numerosi ceppi e linee ben

definiti

- Possono esserci ceppi geneticamente

modificati

- Il topo è un eccellente modello di

malattie umane

I topi Il modo in cui i suoi geni sono espressi, sono molto simili a quelli

dell'uomo. Il sistema nervoso e quello riproduttivo sono come quelli

dell'uomo e contraggono molte delle malattie umane, come cancro,

diabete e persino l'ansia.

Parametri biologici del topo :

- 40 cromosomi (2x20)

- Durata della vita di 2-3 anni

- Peso: 20-40g

- Temperatura corporea: 36,5-38,0°C

- Metabolismo: 180-505 Kcal/kg peso/d

- Consumo di cibo: 12-18g/100g peso/d

- Consumo d’acqua: 15 ml/100g peso/d

- 80-230 respiri/min

- 500-600 battiti cardiaci/min

- Gravidanza: 19 giorni

- Si presta a creare linee

Inbread

o Outbread

o

La specie è una popolazione che è in grado di riprodursi. Sotto la specie ci sono i

ceppi.

Inbread: li ottengo accoppiando fratelli e sorelle, genitori e figli, per venti

 generazioni consecutive. Ottengo un ceppo con caratteristiche genetiche tutte

uguali, quindi è un ceppo molto puro, con un’identità pari a circa il 98%. Il lato

negativo è però che è un po’ indebolito. Per portare avanti questa linea abbiamo

la necessità di prog