Agli studenti del corso di Laurea in C.T.F. (anno accademico 2012-13) Materiale didattico riguardante argomenti selezionati delle lezioni del corso di Farmacologia e Farmacoterapia. Si raccomanda agli studenti (come più volte sottolineato durante le lezioni) di usare questo materiale solo come aiuto/guida alla preparazione del relativo esame di Farmacologia e Farmacoterapia. Si rammenta, infatti, che l’USO dei TESTI di Farmacologia consigliati (ad esclusiva scelta dello studente) è indispensabile per una corretta, utile e più facile preparazione della materia. Si precisa che il programma completo per la preparazione dell’esame è sempre reperibile presso la segreteria della Sezione di Farmacologia. Gli studenti sono tenuti a svolgere tutti gli argomenti indicati nel programma anche se non compresi nel materiale didattico. Infine, si mettono in guardia gli studenti dall’uso di fotocopie di materiale didattico (presunte stampe delle lezioni) ABUSIVAMENTE vendute presso le copisterie. Le figure utilizzate nelle lezioni sono quelle dei libri di testo consigliati o sono immagini copyright-free da siti web specializzati Farmacoterapia dello scompenso cardiaco congestizio Scompenso cardiaco congestizio cronico Congestive Heart Failure (CHF) Stress emodinamico per incapacità del cuore a pompare sangue in quantità compatibile con le richieste metaboliche dei tessuti Epidemiologia 6% - 10% popolazione > 65 anni prevalenza 20 / 1.000 (numero totale) 5.000.000 pazienti affetti negli USA In people diagnosed with CHF, sudden cardiac death occurs at 6-9 times the rate of the general population (American Heart Association. Heart Disease and Stroke Statistics – 2005 Update) Dato che in questa sindrome la funzione contrattile è compromessa irreversibilmente, l’insufficienza cardiaca congestizia si presenta come una patologia cronica, periodicamente esacerbata da episodi di scompenso acuto. Evoluzione Evoluzione degli degli stadi stadi clinici clinici New New York York Hearth Hearth Association Association (NYHA) (NYHA) Condizione asintomatica Risposta all’esercizio nella norma Frazione di eiezione LV nella norma Disfunzione LV asintomatica Risposta all’esercizio nella norma (I) Frazione di eiezione LV CHF scompensato Risposta all’esercizio moderato (II) lieve(III) a riposo(IV) Frazione di eiezione LV CHF refrattario Sintomi non controllati dal trattamento 1 5 10 15 anni Stili di vita, fattori ambientali, genetici, infezioni virali Ipertensione, valvulopatie, diabete….. Cause eziopatologiche del CHF - Riduzione della contrattilità dei cardiomiociti con disfunzione sistolica del ventricolo sinistro (LV) (più frequente) - Riduzione della contrattilità dei cardiomiociti con disfunzione diastolica del riempimento del ventricolo sinistro Riduzione della gittata cardiaca La legge di Frank-Starling sinistro per un ciclo cardiaco completo nell’insufficienza cardiaca congestizia Pressione ventricolo sinistro (mmHg) Grafico pressione-volume nel ventricolo Scompenso cardiaco congestizio cronico(CHF) Polmoni Deficit cardiaco e diminuzione della gittata Diminuzione della pressione arteriosa diminuzione del volume intrarterioso Cuore destro Cuore sinistro Aumento della pressione venosa e del volume venoso Circolazione sistemica Extravasazione dei fluidi dalle vene nel circolo sistemico e polmonare con edema e congestione Tessuti Meccanismi compensatori patogenetici cardiotonici β bloccanti ACE inibitori spironolattone Vasodilatatori venosi nitroderivati Vasodilatatori CLASSIFICAZIONE FARMACI PER SCOMPENSO CARDIACO 1. Farmaci che migliorano la contrattilità del miocardio 2. Farmaci in grado di ridurre il post-carico ⇓ Riduzione resistenze periferiche (molte classi) 3. Farmaci in grado di ridurre il precarico ⇓ Volemia (diuretici) Vasodilatazione venosa (nitroderivati) 4. Farmaci anti-rimodellamento ACE inibitori Sartani beta- antagonisti FARMACI CARDIOTONICI (INOTROPI POSITIVI) Digitalici Digitossina (Digitossina…) Digossina (Digossina, Eudigox, Lanoxin) Betagossina (Cardioreg ) Strofantina K (Kombetin ) Non Digitalici - Adrenergici e dopaminergici: Dopamina (Revivan, Dopamina…) Dobutamina (Dobutrex) Etilefrina (Effortil …..) Isoprenalina (Isoprenalina …) Norepinefrina(Noradr…) Oxedrina tartrato (Sympatol ) Dimetofrina (Pressamina ) Ibopamina (Inopamil, Scandine….) Midodrina ( Gutron ) Epinefrina (Adrenalina , Fastjekt…) Dopexamina - Inibitori delle fosfodiesterasi Milrinone Amrinone ( Inocor …) Enoximone (Perfan …) Vesnarinone - Sensibilizzanti delle proteine contrattili al Ca2+ Sulmazolo, Pimobendan e Levosimendan FARMACI CARDIOTONICI (INOTROPI POSITIVI) Digossina Recettori adrenergici (β1, β2..) Recettori dopaminergici Adrenergici, dopaminergici - Canali KATP Kir6.2 + + SUR2A adenilciclasi Gs Inibitori PDE - ATP AMPc PDE P PKA SERCA2 Ca-ATPase K+ Glicogenolisi Ca2+ AMP Fosfolambano ADP ATP P Glicolisi P + ATP R. rianodinico P ATP Ca2+ ADP ++ levosimendan GLICOSIDI DIGITALICI Sono estratti dalla Digitalis Purpurea, Digitalis Lanata, Strofantus…. GLICOSIDI DIGITALICI Meccanismo d’azione Inibiscono la pompa 3Na+/2K+ ATPasi legandosi ad un sito presente sul lato extracellulare della subunità α. L’ interazione con il sito ad alta affinità (kd= 10-9M) è sufficiente per l’ effetto inotropo + L’ interazione con i siti a bassa affinità (kd=10-5-10-7 M) causa cardiotossicità Interazione favorita dal Na+ e Mg2+ intracellulare , sfavorita dal K+ extracellulare GLICOSIDI DIGITALICI Effetti diretti dovuti al blocco della pompa 3Na+/2K+ ATPasi La digossina inibisce la pompa 3Na+/2K+ ATPase Si accumula Na+ nella cellula che viene scambiato con il Ca2+ dallo scambiatore Na+/3Ca2+ Aumenta il Ca2+ in cellula che si accumula nel reticolo SR ad opera della SERCA ed è disponibile per un nuovo ciclo contrattile effetto inotropo positivo GLICOSIDI DIGITALICI Effetti diretti dovuti al blocco della pompa 3Na+/2K+ ATPasi Glicosidi digitalici GLICOSIDI DIGITALICI Effetti indiretti Aumento del tono vagale (azione vagomimetica) L’aumento dell’attività vagale è correlato a una sensibilizzazione dei barocettori carotidei e dei chemocettori e ad una concomitante sensibilizzazione del nodo seno atriale e atrio-ventricolare all’azione dell’acetilcolina Effetto cronotropo e dromotropo negativo Azione sui reni Inibizione della pompa Na/K-ATPasi renale, aumento della perfusione renale Effetto diuretico Azione sui vasi Nel soggetto sano determinano vasocostrizione, nel soggetto scompensato determinano vasodilatazione vasodilatazione GLICOSIDI DIGITALICI EFFETTI COMPLESSIVI - effetto inotropo positivo - effetto cronotropo e dromotropo negativo - effetto diuretico - vasodilatazione INDICAZIONI TERAPEUTICHE Flutter atriali e aritmie atriali Scompenso cardiaco congestizio GLICOSIDI DIGITALICI Modificazioni elettrocardiografiche Depolarizzazione del sarcolemma Riduzione della pendenza della fase 0 Riduzione della durata del pot. di azione Aumento della pendenza in fase 4 (non osservabile nelle fibre di lavoro) Riduzione del periodo refrattario Post-depolarizzazioni tardive e aritmie GLICOSIDI DIGITALICI lunga Fibrillazione atriale Scompenso cardiaco media breve durata d’azione Scompenso cardiaco Aritmie atriali Malattia del nodo del seno Ins. cardiaca acuta GLICOSIDI DIGITALICI Dose digitalizzante è la dose prossima alla saturazione che produce effetto terapeutico in pochi minuti GLICOSIDI DIGITALICI Intossicazione digitalica e reazioni avverse Cardiaci Effetti proaritmici ventricolari associati ad ipocaliemia Battiti ectopici nell’ AV o nei ventricoli, Riduzione della frequenza ventricolare con blocco AV Bradicardia ventricolare sensibile ad atropina. Gastrointestinali Nausea, vomito, dolore addominale, anoressia Respiratori Aumento della frequenza respiratoria SNC Delirio, stato confusionale, vertigini Visivi Disturbi della visione frequenza GLICOSIDI DIGITALICI Trattamento dell’intossicazione digitalica I principali farmaci utilizzati nell’intossicazione digitalica sono rappresentati da: lidocaina, atropina, sali di potassio, chelanti del calcio, anticorpi antidigitale INTERAZIONI FARMACOLOGICHE + GLICOSIDI DIGITALICI + GLICOSIDI DIGITALICI Adrenergici e dopaminergici Adrenergici Dopaminergici Dobutamina Etilefrina Isoprenalina Epinefrina ed altri Dopamina Dopexamina Ibopamina Levodopa Adrenergici e dopaminergici Meccanismo d’azione Aumentano il Ca2+ citosolico Aumento della forza di contrazione Rapida insorgenza di tolleranza al trattamento per desensibilizzazione recettoriale Adrenergici e dopaminergici USI TERAPEUTICI Terapia di supporto a breve termine in casi di insufficenza cardiocircolatoria Le amine simpaticomimetiche hanno una bassa biodisponibilità per via orale e tipicamente sono somministrate per infusione endovenosa continua Effetti collaterali Tachicardia, aritmie, aumento del consumo di ossigeno da parte del cuore Limiti: Rapida insorgenza di tolleranza al trattamento per desensibilizzazione recettoriale Dopamina • dosi basse (<2µg/kg al minuto): produce vasodilatazione per stimolazione dei recettori dopaminergici vasali D1 e D2; effetto evidente a livello renale filtrazione glomerulare ⇓ • dosi medie (2‐5µg/kg al minuto): stimola i recettori β1‐adrenergici cardiaci stimolando l’inotropismo • dosi elevate (5‐15µg/kg al minuto): diviene α1 stimolante e dà vasocostrizione periferica con peggioramento della funzione ventricolare • USO: scompenso cardiaco refrattario ad altri tipi di trattamento e nello shock cardiogeno Dobutamina • alla velocità di infusione predomina l’effetto β1 stimolante miocardico, mentre a livello vasale si ha una lieve vasodilatazione per una stimolazione β2 • aumenta la gittata sistolica ¾ incremento dell’inotropismo ¾ riduzione delle resistenze sistemiche • USO: scompenso cardiaco refrattario ad altri farmaci • infusione continua i.v. Adrenergici e dopaminergici Meccanismo farmacodinamico della tolleranza 1 1. Inattivazione del recettore 2 2. Aumentata degradazione del recettore Inibitori delle fosfodiesterasi Amrinone Milrinone Enoximone Pimobendan Vesnarinone Inibiscono la fosfodiesterasi (PDE) tipo III Inibitori delle fosfodiesterasi Meccanismo d’azione Inibiscono gli enzimi responsabile dell’idrolisi di cAMP Aumento cAMP Aumento in modo indiretto dei livelli di calcio intracellulari Aumento della contrattilità cardiaca Inibitori delle fosfodiesterasi Proprietà farmacologiche Attività inotropa positiva associata ad attività vasodilatante Indicazioni Sono usati nel trattamento di urgenza a breve termine per iv o orale in soggetti in cui si osserva insufficienza sistolica ventricolare Dose iniziale elevate per iv, a cui segue una infusione di 2-20 mg/kg/min Il vesnarinone è l’unico inibitore PDE somministrato per os Emivita breve da 2 a 3 ore Il vesnarinone ha una emivita di 12-24 ore. Effetti collaterali Trombocitopenia, disturbi gastrointestinale, epatotossicità ed effetto proaritmico Studi clinici hanno mostrato che questi derivati possono portare ad un aumento di mortalità in pazienti affetti da scompenso cardiaco. In molti casi si osserva una grave ipotensione che limita l’uso a lungo termine di questi farmaci. Pimobendan e Vesnarinone mostrano minori effetti collaterali rispetto ai derivati bipiperidinici. Sildenafil (Revatio®) • Inibitori delle PDE V, isoforma più rappresentata nel tessuto polmonare • meccanismo d’azione: gli inibitori delle PDE V aumentano la vasodilatazione attraverso un accumulo del cGMP, poiché prevengono la sua degradazione Sildenafil (Revatio®) • indicazioni: limitate all’ipertensione polmonare • Somministrazione orale di Sildenafil: AUMENTA LA CAPACITA’ ALL’ESERCIZIO DIMINUISCE LE RESISTENZE VASCOLARI POLMONARI (Archer & Michelakis, 2009) •Aumento espressione PDE5 in venticoli di cuore scompensato •Possibile estensione dell’indicazione a pazienti con scompenso cardiaco? Aronson & Krum, 2012. Novel therapies in acute and chronic heart failure. Pharmacol Ther. 2012;135(1):1‐17. NESIRITIDE (Natrecor®) • peptide natriuretico ricombinato cerebrale nello scompenso cronico i livelli di peptide natriuretico endogeno sintetizzato e rilasciato vanno parallelamente alla gravità dello scompenso stesso • ANP: peptide natriuretico atriale (miociti atriali) (Giappone) • BNP: peptide natriuretico cerebrale (miociti ventricolari e atriali) (USA) • CNP: peptide natriuretico C (endotelio vascolare e SNC) Da: Terapia farmacologica e non dello scompenso cardiaco; Simposio: Lo scompenso cardiaco nel terzo millennio; Università degli Studi di Verona NESIRITIDE (Natrecor®) Meccanismo d’azione ANP BNP CNP Da Le basi farmacologiche Goodman & Gilman ZANICHELLI NPR‐A GMPc recettore del peptide natriuretico tipo A GTP NPR‐B GMPc recettore del peptide natriuretico tipo B GTP NESIRITIDE (Natrecor®) Azioni del BNP • livelli di BNP plasmatico rappresentano un marker diagnostico dello scompenso cardiaco Da: Terapia farmacologica e non dello scompenso cardiaco; Simposio: Lo scompenso cardiaco nel terzo millennio; Università degli Studi di Verona NESIRITIDE (Natrecor®) • approvato per il trattamento dell’insufficienza cardiaca congestizia acuta con dispnea (FDA); • Tuttavia, a seguito di due meta‐analisi pubblicate nel 2005, è emersa la possibilità che tale farmaco possa peggiorare la funzionalità renale se non addirittura aumentare il rischio di mortalità a 30 giorni dalla sua somministrazione: 9Sackner‐Bernstein JD et al. Short‐term risk of death after treatment with nesiritide for decompensated heart failure: a pooled analysis of randomized controlled trials. JAMA 2005; 293: 1900‐5 9 Silver MA, Yancy CW. Using homeostatic peptides in decompensated heart failure a reasonable paradigm but a flawed practice? J Am Coll Cardiol 2007; 50: 1841‐3 SENSIBILIZZANTI DELLE PROTEINE CONTRATTILI AL Ca2+ Pimobendan, Sulmazolo, Levosimendan Meccanismo d’azione Canali KATP Kir6.2 SUR2A ADP ATP P P K+ Ca 2+ P ATP Ca 2+ ADP + levosimendan In aggiunta, il levosimendan apre i canali al K+ ATP-dipendenti determinando vasodilatazione coronarica e sistemica SENSIBILIZZANTI DELLE PROTEINE CONTRATTILI AL Ca2+ Posologia e uso Sono indicati nello scompenso cardiaco congestizio refrattario ad altri farmaci Idonei per somministrazione os a lungo termine Effetti collaterali avversi Cefalea, ipotensione, ipopotassemia Non mostrano effetti tipici degli altri cardiotonici come tachicardia, angina, e aritmie. Questi farmaci interagiscono direttamente con la troponina C. I loro effetti sono proporzionali alle concentrazioni di Ca2+ interno rendendo questi farmaci efficaci solo in sistole senza interferire con la diastole. FARMACI INOTROPI: problematiche Cuffe et al., 2002; Abraham et al., 20005. cAMP LINK tra i BENEFICI EMODINAMICI E GLI EFFETTI COLLATERALI (Tachiaritmia e ischemia del miocardio) NUOVI FARMACI INOTROPI Aronson & Krum, 2012. Novel therapies in acute and chronic heart failure. Pharmacol Ther. 2012;135(1):1‐17. Omecamtiv mecarbil Aronson & Krum, 2012. Novel therapies in acute and chronic heart failure. Pharmacol Ther;135(1):1‐17. • Aumenta la contrattilità cardiaca agendo direttamente a livello del sarcomero: Aumento del turnover ATP aumento del rilascio di fosfato tappa limitante nei cardiomiociti • Aumenta efficienza miocardica senza aumento consumo di O2 o aumento pressione ventricolare • fase 2b 600 pazienti con scompenso cardiaco acuto e disfunzione sistolica ventricolare sinistra Istaroxime DUPLICE MECCANISMO D’AZIONE: •inibizione della Na+/K+‐ATP‐asi aumento [Na+]int •Stimolazione della SERCA‐ATPasi • Fase II Da Le basi farmacologiche Goodman & Gilman ZANICHELLI Na+/Ca++ uscita di Ca++ JTV‐519: stabilizzatore del RyR2 In condizioni normali: l'interazione tra la calstabina e le subunità RyR2 stabilizza il canale e minimizza la perdita di Ca2+ quando la cellula è in condizione di riposo In condizioni di scompenso cardiaco: dissociazione tra la calstabina e le subunità RyR2; il Ca2+ fuoriesce già prima dell’attivazione determinando una riduzione del Ca2+ disponibile dopo attivazione Aronson & Krum, 2012. Novel therapies in acute and chronic heart failure. Pharmacol Ther;135(1):1‐17. Dopo attivazione, il RyR2 si apre e il Ca 2+ esce GLI STABILIZZATORI DEL RyR2 permettono il legame tra la calstabina e le subunità RyR2