Lezione 7 ischemia

ANTIAGGREGANTI PIASTRINICI

I più usati sono i derivati salicilati, l’aspirina (che studieremo quando faremo i FANS). L’acido

acetil-salicinico infatti, è un farmaco con azione anti-infiammatoria legata al blocco delle

ciclooosigenasi (COX). A livello piastrinico il prodotto della COX è il trombassano che induce

l’aggregazione piastrinica che viene quindi bloccata dall’azione dell’ aspirina con riduzione del

rischio di trombi. Essendo le piastrine prive di nucleo l’effetto antiaggregante dura per tutta la vita

dell’emazia (7-10 gg) in quanto non è in grado di sintetizzare nuova COX, il blocco dell’enzima è

così irreversibile fin quando non ne viene sintetizzato dell’altro. Il vantaggio è così quello di poter

usare l’aspirina a dosaggi più bassi rispetto al normale (300-500mg) perche si ha un effetto

cumulativo, solo nei soggetti a rischio si usano 160-230 mg al gg ma anche solo 70-100 mg al gg

sono sufficienti per l’effetto antiaggregante e ridurre il rischio di ictus. Quindi questa è una terapia

molto usata. Usare dosi più alte comportano anche effetti collaterali di cui parleremo quando

faremo gli anti-infiammatori.

PATOGENESI ISCHEMIA

Pur essendo i farmaci più usati la TPA e l’aspirina, la ricerca sta cercando di identificare nuovi

bersagli farmacologici, e per poterlo fare bisogna comprendere i vari fattori coinvolti nell’ischemia.

Il danno ischemico, abbiamo detto è dovuto ad un problema vascolare, come un ostruzione, ma in

realtà vi è anche una risposta di tipo infiammatoria da parte dei vasi che determina l’attivazione di

una serie di fattori che portano ad edema ed emorragia come le metalloproteasi (o metallo

proteinasi?) che sono state molto studiate e si pensa possano essere un bersaglio farmacologico.

Esse sono enzimi che degradano la matrice cellulare e possono essere responsabili del danno

vascolare. Ne esistono molti tipi e in particolare 2 sono coinvolte nello stroke, quelle di tipo 2 e di

tipo 9, queste infatti sono attivate in modelli di ischemia in ratti e topi (sta mostrando una slide con

topi), e si è visto che in seguito ad ischemia c’è per un processo infiammatorio, un aumento della

permeabilità della BEE (mostrato nella sl con un colorante rispetto al controllo), in caso di topi che

sono knock out per la metallo proteinasi 9, la quantità di colorante che attraversa la BEE è ridotto

(bassa permeabilità). L’assenza di questi enzimi riduce quindi la permeabilità della BEE, ma essi

sono stati correlati anche ad una riduzione del danno ischemico. Quindi topi konck out per le

metalloproteinasi hanno ridotta permeabilità della BEE ma anche riduzione del danno ischemico.

Si stanno quindi studiando farmaci inibitori delle metalloproteasi che limitano l’entità

dell’emorraggia, dei processi infiammatori, dei danni ischemici, da dover somministrare in

associazione con la TPA. Sono interessanti enzimi perche modulati anche da ioni come lo Zn che

ha un ruolo in questa stessa patologia.

NEUROPROTEZIONE e POSSIBILI TERAPIE

Fin ora abbiamo visto che il danno è a livello vascolare (importante nel trattamento acuto), ma si

vuole ridurre il danno anche a livello dei neuroni. La neuro protezione è stata studiata a partire da

una iniziale idea degli anni ‘70-’80 su cui si è poi molto lavorato (sta mostrando una tabella che

risale agli anni ’80, 1985-1986) : si ha una riduzione del flusso ematico, una riduzione quindi del

trasporto dell’O2 e del glucosio,una riduzione dell’ATP, morte cellulare. L’idea era quella di

interferire con questi passaggi riducendo la morte cellulare. La riduzione dei ATP determina eventi

ionici tra cui l’aumento di Na e depolarizzazione della membrana e quindi aumento del Ca che

comporta danni cellulari. L’aumento di ca però, e la depolarizzazione, sono associati alla

liberazione di NT; nel caso dell’ischemia del cervello il NT maggiormente rappresentato è il

glutammato che così viene massivamente rilasciato in caso di ischemia. Si è pensato quindi di

usare farmaci bloccanti dei recettori del glutammato con l’idea così di bloccare tutti gli eventi a

monte che portano a morte neuronale, in realtà la cosa è più complessa. Ma sicuramente il danno

ischemico porta a liberazione del glutammato e attivazione dei suoi recettori ionotropi e

metabotropi. Una volta che il glutammato ha agito a livello recettoriale vi è una prima fase detta di

INDUZIONE poi una di AMPLIFICAZIONE per attivazione dei segnali di trasduzione intracellulari e

una di esecuzione di espressione con danni citoscheletrici e morte neuronale che può essere

legata a necrosi (più rapida e correlata alla quantità di calcio che entra dai recettori NMDA) oppure

morte per apoptosi (processo più lento).

Il glutammato può essere ricaptato tramite trasportatori (cotrasportatori Na-glutammato) che però

sono bloccati in caso di depolarizzazione (condizione ischemica) con aumento del NT nello spazio

sinaptico, ed aumento della’attivazione recettoriale.

Il primo recettore studiato è quello dell’NMDA, formato da diverse sub unità, ma l’aspetto più

interessante è che è molto permeabile al Ca, ione correlato al danno eccito tossico. Esiste poi un

recettore per il kainato permeabile al Na e uno dell’AMPA che può essere permeabile al Na e al Ca

a seconda della composizione di sub unità. Inizialmente si è parlato di un danno al recettore

dell’NMDA, poi i recettori metabotropi sono stati maggiormente coinvolti soprattutto dal punto di

vista regolatorio e ad es. l’attivazione di recettori metabotropi inibitori a livelli presinaptico potrebbe

ridurre il rilascio del glutammato con effetto protettivo, si è quindi pensato di usare agonisti per

questi recettori.

Quindi la sequenza è : recettori per NMDA-> Ca-> danno (proteasi)

Il recettore per l’NMDA è stato quindi il primo bersaglio farmacologico studiato, e si sanno diversi

siti per la modulazione di esso e diversi farmaci, tra essi antagonisti competitivi come AP5, APP,

CPP che bloccano il recettore legandosi in modo competitivo al sito di legame dell’NMDA; altro

farmaco importante è l’MK801, esso è antagonista non competitivo una volta legato il recettore lo

blocca in modo irreversibile; altro fattore è il Mg (il cui blocco è rimosso da depolarizzazione

consentendo il passaggio del calcio). Altri siti sono quelli per la glicina che fa da co-agonista, la sua

presenza aumenta l’attività del recettore dell’NMDA, vi poi il sito di legame per i protoni che

riducono l’attività recettoriale, e nella porzione citoplasmatica vi sono siti per la fosforilazione per

aumentare l’attività del recettore.

(Sta mostrando una slide con ischemia in vitro )con ischemia in vitro per deprivazione di O2 e

glucosio (OGD), si ottiene un danno simile a quello ischemico che si può bloccare con MK801

(antagonista non competitivo),e CNQX (antagonista recettori del kainato). L’MK801, previene la

frammentazione dei prolungamenti che si presenta in ischemia in vitro.

Si è pensato quindi di usare farmaci che bloccano il recettore principalmente coinvolto nella

patoogia(per limitare il danno neuronale), che però non hanno avuto successo nei trials clinici che

sono stati sospesi per gli effetti collaterali, es. l’antagonista competitivo SEMPOTE o

(SENFOTE??) che usato a livello preclinico (cellule-animali) ha dato ottimi risultati (come gli altri

farmaci testati) ma nell’uomo bisogna tener conto degli aspetti farmacocinetici. Nell’uomo infatti

questo farmaco provocava altri effetti oltre quello sull’ischemia, come agitazione, allucinazioni,

febbre, ipertensione, provocava emorragie, in alcuni casi coma e morte del paziente. Quindi con

un profilo di questo tipo i trial clinici (testati su pazienti resistenti ad altre terapie) sono stati

sospesi . un’altre possibile terapia è stata quella del FAST MG, ossia l’uso del Mg che come

sappiamo blocca in modo fisiologica il canale, si è quindi pensato di aumentare questo blocco

aumentando le [] di Mg. In questo caso gli effetti collaterali non sono molto importanti ma anche gli

effetti terapeutici risultano essere lievi.

Altro farmaco è il GABESTIN, un antagonista del sito della glicina (la quale è un co-agosina del

recettore dell’NMDA), bloccando il sito della glicina si dovrebbe avere una riduzione della attività

del recettore con aumento della sopravvivenza, effetti molto evidenti negli animali ma che soloin

alcuni soggetti umani, giovane, con lievi stroke, ha mostrato effetto terapeutico.

Altro farmaco è l’ELIPRODIL, antagonista non competitivo che blocca il sito delle poliammide,

inizialmente visto come un’ottima possibilità, ma anche in questo caso gli effetti collaterali hanno

fatto bloccare i trilas clinici.

Nel 2001 TUTTI i trials clinici per farmaci verso il recettore dell’NMDA sono stati sospesi sia

perché poco efficaci rispetto alle conseguenze dell’attacco ischemico, sia per l’elevata tossicità

(effetti tossici no mostrati negli animali che risultano avere una regressione completa ma

nell’uomo). Anni di lavoro di industrie tipo Roche che hanno investito tanto in questo campo buttati

al vento .

L’idea di usare antagonisti dell’NMDA era basata sul fatto che il glutammato rilasciato attiva tutti i

recettori in particolare l’NMDA con aumento del Ca che porta ad attivazione di nNos, al rilascio di

Ca dai compartimenti citoplasmatici, rilascio di radicali liberi con morte cellulare

Perche questi farmaci non sono efficaci o meglio lo sono sono nei modelli animali?

In realtà i recettori dell’NMDA costituiscono solo uno degli aspetti, la loro attivazione non avviene

solo a seguito di un evento ischemico, ma anche in condizioni fisiologiche quindi probabilmente il

blocco può comportare la riduzione del calcio che si può essere importante nella patologia ma può

così limitare anche le trasduzioni che devono fisiologicamente avvenire. Molti credono che il

glutammato non c’entra nulla, in realtà bisogna considerare che i recettori per l’NMDA sono

localizzati a livello sia pre che post- sinaptico e soprattutto quelli post-sinaptici sono importanti per

la sopravvivenza neuronale. Cioè l’aumento del calcio derivante dall’attivazione di questi recettori

potrebbe essere importante per l’attivazione di chinasi coinvolte nella fosforilazione di fattori di

trascrizione quali CREB coinvolto nell’espressione dei geni pro-survivor (gia visto nella

depressione con l’attivazione del BDNF nella teoria neurotrofica) e molte delle spiegazioni del