Dipartimento di Farmacia-Scienze del Farmaco
Università degli Studi di Bari “Aldo Moro”
RESEARCH DAY
STUDIO DEI MECCANISMI MOLECOLARI
COINVOLTI NELLA MIOPATIA DA STATINE:
IMPLICAZIONI E PROSPETTIVE
Maria Cannone
28 febbraio 2014
Borsista Telethon
Disabilità e deficit
neuromuscolari
Assenza di gravità
Disfunzioni
del muscolo scheletrico
Prolungato riposo
A letto
Invecchiamento
Miopatia da statine
STATINE
Inibitori dell’HMGCoA reduttasi, enzima che catalizza la
conversione dell’AcetylCoA in mevalonato nella via del colesterolo
Principali cause di morte
Alto impatto di CVD
Patologie iatrogene muscolari: miopatie indotte da statine
La miopatia è una patologia muscolare di varia eziologia.
I sintomi comuni sono debolezza muscolare, compromissione della funzione e dolore muscolare.
La presenza di urine scure suggerisce mioglobinuria.
Nei pazienti in trattamento farmacologico con statine
9Aumento di CK anche nei pazienti
asintomatici
9Aumento delle transaminasi
9Le biopsie mostrano in alcuni casi fibre
necrotiche
9Disfunzione
mitocondriale (riduzione
dell’ubichinone)
9Mialgia con o senza iperCKemia
Miopatie necrotizzanti
presenza di fibre necrotiche invase da
macrofagi, è il più tipico effetto tossico
Rabdomiolisi
C’è un elevato aumento di CK accompagnato da
mialgia, debolezza e mioglobinuria. L’incidenza di
rabdomiolisi è simile per tutte le statine eccetto
per la cerivastatina (incidenza maggiore).
L’incidenza aumenta in caso di terapia combinata
con altri farmaci.
Es. simvastatina/amiodarone, gemfibrozil,
ciclosporina,
oppure
macrolidi,
warfarin,
digossina. I rischi sono anche dose correlati.
Uno dei meccanismi è probabilmente correlato
al malfunzionamento del Citocromo P450. Le
statine sono metabolizzate prevalentemente dal
CYP3A4 eccetto la pravastatina. L’inibizione di
questo citocromo da parte dei farmaci sopra
menzionati aumenta la concentrazione delle
statine.
Vaughan and Gotto, Circulation, 2004
meccanismi molecolari coinvolti nel
danno muscolare
Canale CLC-1 visione stereo laterale e
superiore
LA CONDUTTANZA AL CLORO
NEL MUSCOLO SCHELETRICO
CONTROLLA LA STABILITA’
ELETTRICA DELLA
MEMBRANA
PERDITA DELLA FUNZIONE
PATOLOGIA ASSOCIATA
La proteina chinasi C media la regolazione della gCl
muscolare
Le statine incidono sulla
riduzione della gCl a riposo
PKC-mediata dopo
trattamento cronico e la
cheleretrina previene tale
riduzione
*significativamente differente rispetto al controllo (P<0.05, Student’s t-test)
Il trattamento cronico
in vivo o l’applicazione
in vitro di statina aumenta il
calcio citosolico nel muscolo
scheletrico dei ratti
Attivazione della PKC
[Ca2+]i (nM)
160
120
80
200μM Fluvastatin
40
0
0
200
400
600
800
1000
Time (s)
1200
1400
Indagine sulla fonte di rilascio del calcio
L’applicazione in vitro della fluvastatina sulle fibre del muscolo scheletrico di ratto
determina aumento del calcio intracellulare, dovuto al rilascio di calcio dai
mitocondri e in misura maggiore dal reticolo sarcoplasmatico.
RR= rosso rutenio, inibitore del canale RyR
CsA= ciclosporina A, inibitore del poro di transizione della permeabilità mitocondriale (PTP)
Patch clamp - Effetti dell’applicazione acuta della
fluvastatina sul canale al cloro ClC-1 eterologamente
espresso in linee cellulari HEK
control
wash
500μM Fluvastatin
500μM Fenofibric acid
Espressione genica del ClC-1 misurata attraverso real-time PCR
nel muscolo scheletrico di ratti trattati cronicamente con
fluvastatina
Il trattamento cronico per 2 mesi con
statine riduce l’espressione dell’mRNA
del ClC-1
La ridotta espressione del ClC-1 è
correlata con la diminuizione della
conduttanza al cloro
Analisi proteomica del muscolo EDL di ratti trattati con atorvastatina
trattato verso ctrl
Riepilogo dell’effetto tossico delle statine e dei fibrati
sul tessuto muscolare scheletrico
Fenofibrate
Statin
-
-
+
X
ClC-1 mRNA
P
Ca2+
Mitochondrion
-
SR
Ca2+
PKC
ClC-1
channel
hyperexcitability
m
m
0
0s
20ms
40ms
Chloride channel are target of statin and fibrate action
60ms
80ms
100
Dr.Jennifer
JenniferKunic
Kunic
Dr.
Prof.Alfred
AlfredL.
L.George
GeorgeJr.
Jr.
Prof.
Prof.ssaSabata
SabataPierno
Pierno
Prof.ssa
Dott.ssaGiulia
GiuliaM.
M.Camerino
Camerino
Dott.ssa
Dott.ssaMichela
MichelaDe
DeBellis
Bellis
Dott.ssa
Dott.ssaAntonella
AntonellaLiantonio
Liantonio
Dott.ssa
Dott.ssaKeila
KeilaMusaraj
Musaraj
Dott.ssa
Dott.Adriano
AdrianoFonzino
Fonzino
Dott.
Prof.Jean-François
Jean-FrançoisDesaphy
Desaphy
Prof.
Prof.ssaDiana
DianaConte
ConteCamerino
Camerino
Prof.ssa
Sezionedi
difarmacologia,
farmacologia,Dip.
Dip.Farmacia-Scienze
Farmacia-Scienze
Sezione
delFarmaco
Farmaco
del
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Medicina,Università
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Vanderbilt,USA
USA
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MariaA.
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Dott.ssa
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Fisiologia
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