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Tesi etd-02212011-120818
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Tipo di tesi Tesi di laurea specialistica LC5
Autore CANTELLI, STEFANIA
URN etd-02212011-120818
Titolo VALUTAZIONE DEI METABOLITI STABILI DI NO CONSEGUENTI ALLA SOMMINISTRAZIONE DI FARMACI IBRIDI COX2-INIBITORI NO-DONORS (CINOD), IN MODELLI SPERIMENTALI IN VITRO ED EX VIVO, MEDIANTE DETERMINAZIONE ELETTROCHIMICA.
Settore scientifico disciplinare FARMACIA, FACOLTA'
Corso di studi CHIMICA E TECNOLOGIA FARMACEUTICHE
Commissione
Nome Commissario Qualifica
Dott. Vincenzo Calderone relatore
Dott.ssa Alma Martelli correlatore
Parole chiave
  • TRACCIATO
Data inizio appello 2011-03-09
Disponibilità mixed
Data di rilascio2051-03-09
Riassunto analitico
INTRODUZIONE E SCOPO DELLA RICERCA
I FANS sono farmaci antiinfiammatori non steroidei, che agiscono sul metabolismo dell’acido arachidonico (liberato da fosfolipidi presenti a livello della membrana plasmatica quali fosfatidilcolina, fosfatidilinositolo e fosfatidiletanolamina, grazie all’attivazione di alcune fosfolipasi di tipo A2 C e D causata da fattori di crescita e ormonali) e dell’acido eicoesapentenoico, precursori di molecole coinvolte nel processo infiammatorio quali prostaglandine (PG), prostaciclina (PC), trombossani (TX) e leucotrieni (LC). Essi bloccano il sito di legame di un enzima, la ciclo-ossigenasi, esistente in due forme:
• COX-1 costitutiva, ubiquitaria in condizioni fisiologiche
• COX-2 inducibile, presente solo in fase infiammatoria.

Sebbene la COX-2 sia considerata un enzima di tipo prevalentemente inducibile durante gli stati infiammatori, essa risulta di tipo costitutivo in alcune regioni dell’organismo umano, in condizioni fisiologiche.
In particolare, a livello del sistema cardiovascolare, la COX-2 è espressa in maniera costitutiva dalle cellule endoteliali e muscolari lisce vasali, dove assolve ad un ruolo protettivo delle pareti dei vasi mediante la produzione di PGI2 con azione vasodilatatrice e con azione antitrombotica. Pare che, in caso di aterosclerosi e di processi degenerativi legati al rischio di trombosi ed ischemia, si abbia un’induzione della COX-2 ai fini di ottenere un’azione antitrombotica.
L’inibizione della cascata dell’acido arachidonico da parte dei coxib (inibitori selettivi della COX-2), porta all’inibizione della produzione dei prostanoidi e pertanto della PGI2 che, prodotta a livello dell’endotelio, agisce come un potente vasodilatatore e antiaggregante piastrinico.
A tale proposito, è stato dimostrato che animali trattati con rofecoxib hanno dato una ridotta risposta vasodilatatrice, mentre altri studi condotti sulla base che l’inibizione dei COX-2 induce un peggioramento del danno cardiaco causato da doxorubicina nel ratto, hanno invece affermato il vantaggio dei coxib a livello miocardico.
E’ stato proprio lo studio VIGOR (Vioxx Gastrintestinal Outcomes Research), condotto sul rofecoxib, ad evidenziare che tale molecola, se da un lato riduceva del 50% il danno gastrico, dall’altro generava un danno tromboembolico a livello cardiaco con infarti acuti del miocardio. Un secondo studio effettuato sempre sulla stessa molecola, APPROV (Adenomatosus Polyp Prevention on Vioxx), ha affermato che il rofecoxib aumentava di circa due volte il rischio cardiovascolare, provocando infarto acuto del miocardio. Nel settembre del 2004 il rofecoxib è stato pertanto ritirato dal commercio.
Queste premesse hanno aperto la strada a nuove ricerche volte a sintetizzare farmaci inibitori COX-2 selettivi, che andassero anche a correggere gli effetti negativi dei coxib a livello cardiovascolare. Per sopperire al deficit di PGI2 è stata ideata la sintesi di farmaci ibridi donatori di NO (Cox-2 Inibitori-selettivi NO-Donatori, “CINOD”) in grado di generare vasodilatazione, inibizione dell’aggregazione piastrinica, modulazione dell’adesione piastrinica e dei leucociti a livello endoteliale, effetti normalmente a carico della PGI2.
Idealmente i CINOD sono farmaci antiinfiammatori inibitori selettivi delle COX-2 e allo stesso tempo donatori graduali di monossido d’azoto, utilizzabili anche nella prevenzione dei tumori grazie alla loro capacità di inibire la proliferazione cellulare e il progresso delle cellule cancerogene. Tra i CINOD sono annoverabili composti come VA e MAB: i primi, e in particolare il VA692 e il VA694 (Figura 1), sono stati sintetizzati presso i laboratori del Dipartimento Farmaco Chimico Tecnologico dell’Università degli Studi di Siena e sotto la supervisione del Prof. Anzini; i secondi sono stati sintetizzati invece, presso i laboratori del Dipartimento di Chimica e Tecnologie del farmaco dell’Università di Roma sotto la supervisione della Prof.ssa Biava. NO-Naprossene (Figura 1) è stato selezionato come farmaco di riferimento.
Studi condotti presso il laboratorio di Farmacologia del Dipartimento di Psichiatria, Neurobiologia, Farmacologia e Biotecnologie dell’Università di Pisa, hanno dimostrato una buona efficacia vasorilasciante di questi composti, in preparati isolati di muscolatura liscia vasale di ratti normotesi, nonchè l’arresto del progresso della disfunzione endoteliale con correzione del danno cardiocircolatorio e riduzione della pressione arteriosa, in ratti spontaneamente ipertesi (SHR).
Alla luce di questi studi, la ricerca è stata improntata alla valutazione del rilascio di NO da parte dei CINOD, mediante valutazioni di carattere amperometrico eseguite in vitro su campioni di siero e di omogenato epatico di ratto, al fine di valutare la cinetica del “release” di NO e l’interazione dei CINOD con il corredo enzimatico in diversi substrati biologici. L’obbiettivo è stato quello di capire la cinetica di rilascio, “lenta e graduale” o “rapida”, e di comprendere il meccanismo di liberazione (enzimatico o spontaneo) dell’NO, sia in siero che in omogenato epatico.
Inoltre, sono stati condotti studi finalizzati a determinare la concentrazione dei principali metaboliti di NO nel siero di ratti (normotesi o ipertesi) trattati sia in acuto che in cronico con i CINOD.


RISULTATI
I dati sperimentali hanno dimostrato che, tra i vari composti della serie CINOD, il VA 694 si è rivelato il candidato migliore. In particolare, tale molecola ha mostrato che:
a) le caratteristiche di NO-release sono più graduali e modulate rispetto al farmaco di riferimento;
b) la liberazione di NO avviene in omogenato epatico e non nel siero, a indicazione che la via metabolica coinvolta è quella tipica della conversione dei nitrati organici a NO (CYP-450 / CYP-450 reduttasi);
c) il composto non subisce idrolisi spontanea in acqua;
d) la somministrazione di VA 694 per via orale, in acuto, porta ad un incremento moderato della concentrazione di nitriti e nitrati circolanti, con conseguente modesta potenzialità di induzione di effetti emodinamici sfavorevoli, tipici dei donatori “veloci” di NO e dovuti ad un eccessivo ed immediato rilascio del radicale nel torrente circolatorio;
e) la somministrazione quotidiana di VA 694 per via orale a ratti ipertesi, in trattamento protratto, porta ad un significativo e progressivo incremento dei livelli di nitriti e nitrati circolanti. Tale incremento potrebbe essere il fattore responsabile degli effetti benefici mostrati da questo CINOD in studi precedentemente condotti, che hanno dimostrato le capacità di VA694 di ritardare la progressione endoteliale e di rallentare l’aumento di pressione arteriosa in questi animali.




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