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Sviluppo e ricerca dei farmaci

Appunti di farmacologia: lezione frontale integrata con studio autonomo dal libro di testo di riferimento, dell’Harrison e con articoli di PUB MED.

Ottimo per: preparare l’esame; preparare il test di abilitazione; preparare il concorso nazionale di specializzazione.

Esame di Farmacologia generale e farmacoterapia docente Prof. G. Minotti

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Il caso TALIDOMIDE.

Era stata prescritta in gravidanza contro l'ipertensione come un farmaco sicuro. Molto spesso veniva prescritta in alternativa ad un

barbiturico. Dal 1960 intorno ai primi mesi cominciarono ad esserci di casi di focomelia nei bambini nati da donne che assumevano il

farmaco. L'anno successivo il farmaco è stato tolto dal commercio. I controlli obbligatori c'erano stati, molto probabilmente son stati

fatti in modo superficiale o ancora una volta la differenza tra uomo e animale non ci dà un dato vero. La talidomide già nei primi

studi aveva dato qualche segno. Quando sono arrivati i casi di focomelia hanno dovuto toglierla dal commercio.

La talidomide è stata rivalutata come antitumorale, o come lupus.

Era un farmaco ritenuto con un ampio indice terapeutico.

Tutto quello che abbiamo detto è vero e si fa così.

Si cerca di limitare l'uso di cavie il più possibile. Si cerca di accelerare tutto il processo. Si è passati a determinare il NOAEL, cioè la

dose massima di farmaco che somministrata ripetutamente all'animale non dà effetti avversi. Non è la DL50. Non ci aspettiamo

che l'animale muore. Lo vado a calcolare e poi si estrapola l'HED, ovvero la dose equivalente nell'uomo. Infine si valuta la MRSD,

cioè la dose massima raccomandata di un farmaco. La fase 0 mi dà dosi sub-tossiche. A circa 1/50 del NOAEL.

Una volta ottenuta la MRSD, posso cominciare a capire quanto è tossico il farmaco. Se parto da un valore che appartiene all'animale

e poi vado a cercare un numero nell'uomo, incontro varie differenze.

Abbiamo un farmaco con tossicità subacuto-cronica organo-specifica. La MRSD si ottiene dividendo la HED per un fattore di

sicurezza pari a 10, un fattore che tiene conto della differenza più grande che ci può essere tra uomo e animale.

Se invece è una tossicità di tipo irreversibile, non riproducibile in più specie animale e di difficile comprensione, il fattore è pari o

superiore a 100.

Ci possono essere dei casi in cui devo fare un giudizio particolare per un farmaco. L'efavirenz è un farmaco antiretrovirale.

Presentava una forte nefrotossicità nel ratto/topo. Tuttavia gli studi sono andati avanti e si è scoperto che questa nefrotossicità c'era

nel topo e non nell'uomo. Il responsabile della tossicità non era il farmaco, ma un metabolita che nell'uomo on si sviluppava.

La predittività degli studi animali.

Su 150 farmaci che presentavano effetti collaterali, c'è stata una concordanza uomo-animale del 71%.

Gli animali più spesso utilizzati sono il ratto e il cane in cui il metabolismo è più simile a quello umano.

MARGINE DI SICUREZZA.

Fino ad ora abbiamo parlato di DL50, DE50 e dell'evoluzione del concetto di DL50 con il NOAEL. C'è stata una evoluzione anche

dell'indice terapeutico verso il margine di sicurezza (MOS). Come nell'indice terapeutico c'era una distanza tra DL50 e DE50, anche

nel MOS è lo stesso: è la differenza tra un parametro di efficacia e un parametro di sicurezza che è il NOAEL. Vediamo in grafico

come si ottiene il MOS. Questo sistema è più severo perchè ho una DE80, quindi maggiore del 50%, e poi arrivo ad una dose che

comunque non mi uccide la cavia. Anche in questo caso, più è ampio il MOS, meglio è.

Altri studi che riguardano la sicurezza preclinica riguardano la cancerogenesi e la teratogenesi del farmaco. Ovviamente anche questi

sono test obbligatori.

Mutagenicità.

Ci sono test sia in vivo che in vitro che si possono fare. Un farmaco mutageno non necessariamente è cancerogeno; nel lungo

processo di cancerogenesi son coinvolti altri fattori. Come può essere studiata l'eventuale mutagenicità di un farmaco?

Test di Ames.

È un test in vitro. Si prendono delle Salmonelle che sono portatrici di mutazioni che le impediscono di sintetizzare istidina, un mezzo

importante per la sua crescita. Le mettiamo in un mezzo di coltura. Prendiamo due piastre diverse, mettiamo in entrambe le

salmonelle. In entrambe le piastre le colonie morivano perchè non c'era istidina. In un'altra piastra le salmonelle crescevano

perchè in coltura abbiamo messo un farmaco. Il farmaco riesce ad indurre una contromutazione nelle salmonelle. Le salmonelle che

erano istidina- sono diventate istidina+. La mutagenicità si vede nella capacità del farmaco di indurre una contromutazione.

Molto spesso il farmaco non è tossico in quanto tale, ma lo sono i suoi metaboliti. Se metto il farmaco e causa una contromutaizone

allora è un mutageno diretto. Se il farmaco ha bisogno di un'attivazione metabolica, sono in presenza di un pro-mutageno. Lo devo

attivare. Posso riprodurre l'esperimento di Ames con omogenato di fegato di ratto. Questo perchè il promutageno viene attivato degli

enzimi epatici.

Se non vediamo nessuna contromutazione diciamo che il farmaco non è mutageno, altrimenti diciamo che è mutageno. Se dico che

quel farmaco non è mutageno devo dire che non è mutageno in quanto tale. Questo perchè dovrei ripetere il test di Ames con

l'omogenato di ratto.

Il test però è ancora più dettagliato perchè ci può dire il meccanismo della mutazione indotta. Le mutazioni possono essere

puntiformi o frame-shift. Ci dice anche il tipo di contromutazione. Se la salmonella aveva una mutazione puntiforme il farmaco ci

darà una contromutazione puntiforme. Se aveva una mutazione frame-shift il farmaco ci darà una contromutazione frame-shift.

Alternativa al test di Ames.

Si fa con cellule ovariche che sono suscettibili a mutazioni al livello dell'enzima HGPRT. Questo enzima va ad attivare

antimetaboliti purinici. Se diamo la 6 mercaptopurina, l'enzima lo attiva nella 6 tionisina 5 fosfato che dà fastidio alla sintesi delle

basi. Se il composto è mutageno, le cellule diventano resistenti al trattamento con 6 mercaptopurina. Se le cellule ovariche hanno una

mutazione per questo enzima, e gli do la mercaptopurina non succede nulla e le cellule sono resistenti. Questo test viene sempre

fatto.

Mouse lymphoma assay.

Vado a vedere una mutazione e non una contromutazione. Queste cellule di linfoma murino sono eterozigoti per la timidinchinasi.

Che cosa succede? Se il farmaco che muta l'allele attivo induce resistenza alla trifluorotimidina, significa che è mutageno. La

timidina chinasi trasforma la trifluorotimidina in un composto attivo che porta a necrosi. Se il farmaco è attivo mi muta l'allele attivo

e ho resistenza alla trifluorotimidina.

Test del micronucleo.

È un test in vivo. Il micronucleo è un nucleo piccolo che è localizzato in prossimità del nucleo cellulare che può contenere o dei

cromosomi o dei frammenti. Abbiamo una stima se è avvenuto qualcosa nei nucleosomi. Se questo micronucleo contiene dei

frammenti di cromosoma, evento plastogenico, possiamo avere un'alterazione della struttura. Prendo gli animali e li tratto con il mio

farmaco. Do questo farmaco e vado a cercare se al microscopio vedo questi micronuclei. Li vado a vedere in linfociti, fibroblasi o

cellule epiteliali desquamate. C'è poi una fase ex vivo in vitro. Se prelevo linfociti dall'animale e li metto in coltura e li tratto con

questo particolare sostanza, la citocalasina che è un inibitore dell'actina. Vedo se ci sono cellule micronucleate o che si sono

replicate.

Il numero delle cellule mononucleate con micronucleo mi dà un indice dei livelli di mutazioni cromosomiche accumulatesi nella fase

in vivo. Il numero delle cellule binucleate mi dà un indice globale del farmaco che sarà in vivo. L'obiettivo è andare a vedere se c'è il

micronucleo. Se c'è vado a vedere se ci sono cromosomi o pezzi di cromosomi e poi vado a vedere le mononucleate e le binucleate.

Vado a vedere quello che è successo in vivo e quello che è successo in vitro e in vivo.

Il diclofenac non è mutageno.

Teratogenesi.

In farmaco è teratogeno se mi porta ad un'anomalia nello sviluppo del feto.

Farmacocinetica della donna in gravidanza.

C'è un abbassamento delle proteine plasmatiche e questo fa aumentare la quota libera; ho un aumento del tessuto adiposo; ho un

abbassamento della funzione epatica. C'è poi il passaggio transplacentare dei farmaci. Passano per la placenta tutti i farmaci

liposolubili, ma anche i farmaci polari, soprattutto se c'è un gradiente di concentrazione forte tra madre e feto. Le molecole grandi

non passano, ma anche qui ci possono essere dei trasportatori che mi fanno passare il farmaco. Il legame farmaco-proteico fa

attraversare meno farmaco. La placenta può anche avere un ruolo nel metabolismo. Può andare a metabolizzare un farmaco.

Test su animali gravidi:

• diverso periodo di gestazione rispetto all'uomo

• diversa composizione della placenta rispetto all'uomo

• metabolismo diverso tra i vari animali e con l'uomo.

Non dobbiamo confondere le malformazioni, che è un classico esempio di farmaco teratogeno, con le deformazioni. Non esistono

farmaci che danno deformazioni, che sono anomalie date da fattori meccanici.

Morte VS teratogenesi.

Un farmaco è teratogeno in base alla sua natura. Quello che rende un farmaco teratogeno è il tempo di esposizione. Ci sono varie fasi

dal concepimento in cui il farmaco può essere teratogeno in una fase rispetto ad un altra.

Quando il prodotto del concepimento comincia a dividersi si ha l'attivazione di un certo numero di geni importanti per la

replicazione. Se prendo un farmaco ci sarà la morte del prodotto del concepimento.

Stiamo entro le prime due settimane del concepimento. Nella fase di preimpianto si avrà l'effetto tutto o nulla. Il tutto significa che

c'è la morte. Una morte significa che la donna non si accorge nemmeno di essere incinta, il ciclo sarà più abbondante. Il nulla

significa che il bambino nasce normale. Questa differenza perchè se prendo un farmaco dipende dal numero di blastomeri che

verranno messi a tacere dal farmaco. Se il numero dei blastomi che vengono uccisi è elevato, avrò la morte. Se il farmaco uccide i

blastomeri ma in un numero limitato, allora probabilmente il bambino sarà normale.

In una fase successiva avrò alterazioni nella separazione dei blastomeri, il problema è nella differenziazione. Ci possono essere

gemelli siamesi. I mostri asimmetrici sono due gemelli di cui uno è forte e l'altro può andare anche in involuzione.

Dopo l'impianto c'è un processo di differenziazione ed entriamo ne campo dello sviluppo degli organi fino al III mese di gravidanza.

Se ho un'alterazione a questo livello avrò le vere e proprie malformazioni. Il farmaco è teratogeno.

Dopo il terzo mese di gravidanza l'esposizione ai teratogeni raramente provoca malformazioni.

Farmaci teratogeni.

Farmaco trimestre Malformazione.

ACE-inibitori Tutti i trimestri Danno renale.

Androgeni II e III Mascolinizzazione del feto femmina.

Carbamazepina I trimestre Spina bifida

Cocaina Tutti Rottura della placenta, microcefalia, ridotto peso alla nascita, sindrome neurologica neonatale.

Dietilsilvestrolo Tutti Forme gravi di adenocarcinoma vaginale intorno ai 15-22 anni.

Eroina Tutti Porta a dipendenza.

Diazepam Tutti Palatoschisi.

Etanolo Sindrome alcolica fetale.

Etretinato Tutti e oltre. Abbiamo malformazioni congenite multiple: visto, atri, scheletro.

Acido valproico Difetti del tubo neurale.

Warfarin I Alterazioni della crescita delle ossa

II Difetti del sistema nervoso

Litio I Anomalia di Epstein.


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4 mesi fa


DETTAGLI
Corso di laurea: Corso di laurea magistrale in medicina e chirurgia
SSD:
A.A.: 2013-2014

I contenuti di questa pagina costituiscono rielaborazioni personali del Publisher Gabriel_strife di informazioni apprese con la frequenza delle lezioni di Farmacologia generale e farmacoterapia e studio autonomo di eventuali libri di riferimento in preparazione dell'esame finale o della tesi. Non devono intendersi come materiale ufficiale dell'università Campus biomedico - Unicampus o del prof Minotti Giorgio.

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