TEST PER LA VALUTAZIONE DEI
CARDIOFARMACI
TEST PER LA VALUTAZIONE DEI CARDIOFARMACI
per mezzo di questi test si possono valutare
farmaci attivi su vari aspetti della funzione
cardiaca
farmaci attivi sulla pressione in vivo
farmaci attivi sulla gittata cardiaca in vivo e ex vivo
farmaci attivi sul ritmo cardiaco ex vivo
farmaci attivi sull’ischemia in vivo e ex vivo
TEST PER LA VALUTAZIONE DEI CARDIOFARMACI
VALUTAZIONE DELLA PRESSIONE SANGUIGNA
l’ipertensione è la patologia cardiovascolare più diffusa
determina modificazioni patologiche a lungo termine del
sistema cardiovascolare e ipertrofia del ventricolo
sinistro
è la causa principale di ictus,
infarto
del
miocardio,
insufficienza renale, scompenso
cardiaco, aneurisma dell’aorta
VALUTAZIONE DELLA PRESSIONE SANGUIGNA
l’ipertensione deriva dall’interazione complessa tra fattori
genetici ed ambientali
VALUTAZIONE DELLA PRESSIONE SANGUIGNA
l’incidenza
dell’ipertensione
aumenta con l’età
VALUTAZIONE DELLA PRESSIONE SANGUIGNA
la misurazione della pressione deve essere necessariamente
eseguita in animali anestetizzati in genere si fa un monitoraggio
continuo nelle 24h, si possono usare vari tipi di animali
VALUTAZIONE DELLA PRESSIONE SANGUIGNA
trattati con
antiipertensivo
esempio dell’effetto di un farmaco antiipertensivo su
pressione diastolica e sistolica in ratti sottoposti a una
dieta ricca di grassi
VALUTAZIONE DELLA PRESSIONE SANGUIGNA
pressione
sanguigna
gittata
cardiaca
X
resistenze
periferiche
un farmaco può agire su uno di questi parametri, questo
va considerato quando si valuta il meccanismo d’azione
dei farmaci
VALUTAZIONE DELLA PRESSIONE SANGUIGNA
effetti del prazosin in ratti SHR
a
b
c a = pressione sanguigna
b = peso del cuore
c = spessore e diametro
interno dei vasi coronarici
VALUTAZIONE DELLO SCOMPENSO CARDIACO
lo scompenso cardiaco
(insufficienza cardiaca) si
ha quando il cuore non
pompa una quantità di
sangue adeguata
curva di Frank-Starling
VALUTAZIONE DELLO SCOMPENSO CARDIACO
lo scompenso cardiaco è una delle principali cause di morte e
invalidità nei paesi industrializzati
è una patologia con una mortalità molto elevata 50% entro i 5
anni dalla diagnosi
le cause dell’insufficienza cardiaca
sono numerose in alcuni casi
possono essere reversibili
STUDI IN VIVO
prevedono l’utilizzo di animali anestetizzati i cui parametri vitali
sono mantenuti costantemente sotto monitoraggio, si possono
usare vari tipi di animali
MODELLO DEL CUORE ISOLATO DI LANGENDORFF
MODELLO DEL CUORE ISOLATO DI LANGENDORFF
MODELLO DEL CUORE ISOLATO DI LANGENDORFF
l’organo deve essere stimolato elettricamente e può
essere perfuso secondo due tecniche diverse
perfusione anterograda la soluzione si immette
nell’atrio sinistro, da qui raggiunge il ventricolo sinistro e
poi l’aorta permette di misurare la pressione nei tre
compartimenti e la contrattilità cardiaca
perfusione retrograda la soluzione si immette
nell’aorta, da qui non può pervenire al ventricolo e
raggiunge le coronarie permette di misurare la
circolazione coronarica
MODELLO DEL CUORE ISOLATO DI LANGENDORFF
perfusione retrograda
destra
sinistra
perfusione anterograda
MODELLO DEL CUORE ISOLATO DI LANGENDORFF
esempio di misurazione della forza di contrazione
un cuore scompensato
(CHF)
presenta
una
risposta contrattile ridotta
alla
stimolazione
con
l’adrenalina
MODELLO DEL CUORE ISOLATO DI LANGENDORFF
esempio di misurazione della forza di contrazione
si usa un cuore che
presenta dei problemi di
contrattilità e si misura la
capacità di un farmaco di
migliorare la contrattilità in
seguito
alla
sua
cosomministrazione con un
farmaco adrenergico
la
misurazione
della
contrazione si può fare
anche in muscoli papillari
isolati
MISURAZIONE DELLA CONTRATTILITA’ CARDIACA COL
METODO DEI COLORANTI
maggiore sarà la forza contrattile, maggiore sarà la quantità di colorante
che arriverà al sensore
VALUTAZIONE DEL RITMO CARDIACO
aritmia cardiaca si verifica tutte quelle volte che la
normale sequenza di inizio e propagazione
dell’impulso cardiaco è alterata
VALUTAZIONE DEL RITMO CARDIACO
ci possono essere molteplici cause di aritmia
VALUTAZIONE DEL RITMO CARDIACO
onda P depolarizzazione degli atri
complesso QRS depolarizzazione
dei ventricoli
onda T ripolarizzazione dei
ventricoli
l’elettrocardiogramma può essere
effettuato sia su ratti anestetizzati
che sul preparato di Langendorff
ponendo gli elettrodi sull’atrio destro
e sul ventricolo sinistro
VALUTAZIONE DEL RITMO CARDIACO
effetti di ischemia, diabete e trattamento farmacologico
sull’elettrocardiogramma nel ratto il trattamento accorcia
l’intervallo QT
VALUTAZIONE DEL RITMO CARDIACO
è anche possibile effettuare registrazioni elettrofisiologiche su
miocardiociti e valutare le correnti attraverso i vari canali ionici che
regolano la contrazione cardiaca
ISCHEMIA CARDIACA
si genera ogni qualvolta c’è uno squilibrio tra la richiesta di
ossigeno e l’apporto di ossigeno a livello del miocardio
può essere acuta infarto
può essere cronica o stabile nel tempo angina pectoris
MODELLI ANIMALI DI ISCHEMIA CARDIACA
1. legatura dell’arteria coronarica
2. deposizione di una cuffia di materiale igroscopico intorno
all’arteria coronarica
3. occlusione attraverso spira metallica, sfera o trombo (chimico,
elettrico) dell’arteria coronarica
4. modello di Schwartz e Vanoli
per questo tipo di studi si possono usare vari tipi di animali
questi modelli consentono non solo di studiare l’ischemia, ma
anche di valutare tutte le patologie cardiache a essa connesse
MODELLO DELLA LEGATURA DELL’ARTERIA
CORONARICA
legatura del ramo
discendente
dell’arteria
coronarica sinistra
con questa procedura è possibile valutare sia farmaci ad azione
protettiva che farmaci che migliorano la funzionalità dell’area
ischemica può essere permanente o transitorio, il modello
transitorio permette di valutare anche il danno da riperfusione
MODELLO DELLA LEGATURA DELL’ARTERIA
CORONARICA
effetto del trattamento con eritropoietina sul numero di cellule
apoptotiche e sulle dimensioni dell’infarto
MInT = infarto non trattato ; MIT = infarto trattato, LV = ventricolo sinistro
MODELLO DELLA CUFFIA IGROSCOPICA INTORNO
ALL’ARTERIA CORONARICA
è un modello simile al precedente. la cuffia igroscopica si bagnerà
con i fluidi interstiziali e andrà progressivamente ad occludere
l’arteria coronaria
è un modello molto fedele alla clinica, perché riproduce la
gradualità dell’ischemia cardiaca nell’uomo
per quanto riguarda lo studio di farmaci si applicano le stesse
considerazioni del modello della legatura dell’arteria coronaria
MODELLO DELL’OCCLUSIONE DELL’ARTERIA CORONARIA
TRAMITE SPIRA METALLICA, SFERA O TROMBO
induzione di
trombosi
sperimentale
con questa procedura è possibile valutare sia farmaci ad azione
protettiva che farmaci che migliorano la funzionalità dell’area
ischemica il modello è permanente e non permette di valutare il
danno da riperfusione
MODELLO DI SCHWARTZ E VANOLI
legatura del ramo
discendente
dell’arteria
coronarica sinistra
+
stimolazione del
ganglio stellato
sinistro
è un ottimo modello per studiare farmaci antiaritmici rirpoduce
due dei fattori che sono comunemente alla base della fibrillazione
ventricolare: ischemia cardiaca e attivazione del sistema
simpatico
MODELLO DI SCHWARTZ E VANOLI
numerosi farmaci antiaritmici si dimostrano efficaci in questo
modello. VF = fibrillazione ventricolare; VT = tachicardia
ventricolare; PVC = contrazione ventricolare prematura
VALUTAZIONE DELL’ESTENSIONE DELL’ISCHEMIA
Ecocardiografia
Ventricolocardiografia
Animali di grossa taglia
Angiografia
NMR
ECG
Biochimica
Animali di piccola taglia
(in vivo ed ex vivo)
Metodi indiretti
Colorazione Sali di tetrazolio
(accettori di e- vira in rosso; area
necrotica deidrogenasi)
Microsfere radioattive
Immunoistochimica (mioglobina)
COLORAZIONE CON SALI DI TETRAZOLIO E
IMMUNOISTOCHIMICA PER LA MIOGLOBINA
i sali di tetrazolio sono accettori di elettroni e si colorano di rosso
l’area infartuata apparirà in bianco
risultati simili si ottengono con l’immunoistochimica per la
mioglobina l’area infartuata avrà livelli inferiori di mioglobina
LIVELLI DI MICROSFERE RADIOATTIVE
il livello di microsfere sarà ridotto nella zona ischemica le
microsfere non riescono ad arrivare
