TEST PER FARMACI
ANTISTAMINICI
ISTAMINA
è una molecola idrofila derivata dall’aminoacido istidina
è una molecola ampiamente presente in varie specie animali, ma
anche in veleni, batteri e piante
è liberata in risposta a numerosi stimoli, naturali e farmacologici
è uno dei mediatori principali della reazione da ipersensibilità
immediata e della reazione allergica
ISTAMINA E RISPOSTA ALLERGICA
DISTRIBUZIONE DELL’ISTAMINA
l’istamina è presente sia a livello
centrale che periferico
EFFETTI GENERALI DELL’ISTAMINA
induce vasodilatazione e aumentata permeabilità vascolare
soprattutto a carico dei vasi di piccolo calibro
induce la “triplice risposta” di Lewis eritema, iperemia e edema
locale dovuti alla vasodilatazione
può avere un effetto inotropo positivo sul cuore e può provocare
aritmie cardiache
provoca
la
contrazione
della
muscolatura
liscia
e
broncocostrizione è un effetto strettamente dipendente dalla
specie e dalle condizioni (es: presenza pregressa di asma)
stimola la secrezione acida gastrica influenza diretta sulla
secrezione di acido
regolazione del sonno e processi neuroendocrini
RECETTORI PER L’ISTAMINA
i recettori per l’istamina sono tutti accoppiati a proteine G
i recettori H1 e H2 sono post-sinaptici mentre il recettore H3 è presinaptico
a questi recettori si aggiunge il recettore H4 che è stato scoperto
di recente e sembrerebbe espresso solamente da eosinofili,
neutrofili e linfociti CD4
FARMACI ATTIVI SUI RECETTORI PER L’ISTAMINA
esistono farmaci attivi sui diversi tipi di recettori per l’istamina che
hanno impiego clinico i vari test disponibili possono permettere
di differenziare i farmaci sulla base del loro meccanismo d’azione
PRINCIPALI TEST PER I FARMACI ANTISTAMINICI
•ANTAGONISMO DEL CALO PRESSORIO
•ANTAGONISMO DELLA BRONCOCOSTRIZIONE E DELL’ASMA
•BLOCCO DELLO SHOCK ANAFILATTICO
•ANTAGONISMO DELLA CONTRAZIONE DELL’ILEO E DELLA
TRACHEA DI CAVIA
•ANTAGONISMO DELLE ULCERE E DELLA SECREZIONE
ACIDA DA STRESS
ANTAGONISMO DEL CALO PRESSORIO
il test si esegue in un animale
anestetizzato
si incannulano la vena femorale
somministrazione istamina e farmaco
e l’arteria carotide (o l’arteria femorale)
valutazione parametri emodinamici
ANTAGONISMO DEL CALO PRESSORIO
si devono utilizzare cannule sterili ed eparinizzate, l’animale di
scelta è in genere il ratto
dopo aver individuato i vasi da incannulare si scolla il tessuto
connettivo e si procede all’incannulazione
quando la procedura è terminata, l’animale è lasciato a riposo per
stabilizzare i parametri emodinamici
si effettuano rilevazioni per valutare la pressione basale (es: 5
valori in 10’)
si procede con la somministrazione di istamina e istamina +
farmaco e si eseguono le valutazioni
è importante che la temperatura corporea dell’animale non vari
durante l’esperimento
ANTAGONISMO DEL CALO PRESSORIO
permette di valutare gli effetti sui recettori H1 e H2 gli effetti sui
recettori H1 si manifestano per primi, dal momento che questi
recettori hanno maggiore affinità per l’istamina e danno luogo a
una risposta rapida
farmaci con effetti sui recettori H2 devono contrastare il calo
pressorio prolungato indotto da alte concentrazioni di istamina
pertanto con opportuni accorgimenti il test permette di valutare se
un farmaco agisce sui recettori H1, sui recettori H2 o su entrambi
ANTAGONISMO DEL CALO PRESSORIO
esempio dell’effetto di un farmaco antagonista dei recettori H1
sull’ipotensione indotta da istamina in ratti anestetizzati
MAP = pressione arteriosa media
ANTAGONISMO DELLA BRONCOCOSTRIZIONE
cannula tracheale
vena femorale
l’esperimento si esegue in animali anestetizzati nei quali si
procede ad incannulare la trachea mediante apposite cannule
ANTAGONISMO DELLA BRONCOCOSTRIZIONE
si devono utilizzare cannule sterili di vetro o plastica, l’animale di
scelta è in genere il ratto
dopo aver individuato la trachea si scolla il tessuto connettivo e si
procede all’incannulazione. si procede inoltre all’incannulazione
della vena femorale per la somministrazione dei farmaci
quando la procedura è terminata, l’animale è lasciato a riposo per
stabilizzare i parametri emodinamici e respiratori
si effettuano rilevazioni per valutare la respirazione basale (es: 5
valori in 10’)
si procede con la somministrazione di istamina e istamina +
farmaco e si eseguono le valutazioni
la procedura è simile all’antagonismo del calo pressorio
ANTAGONISMO DELLA BRONCOCOSTRIZIONE
un farmaco antistaminico inibisce la broncocostrizione indotta
dall’istamina in genere questo test evidenzia farmaci con
azione sui recettori H1, sebbene anche i recettori H2 possono
avere un ruolo nella broncocostrizione
MISURAZIONE DELLA RESPIRAZIONE
respirometro di Gaddum
tamburo scrivente
pistone scorrevole
il respirometro di Gaddum può misurare la frequenza respiratoria, ma non i
volumi respiratori. questi possono essere ricavati solo in modo indiretto e
approssimativo
MISURAZIONE DELLA RESPIRAZIONE
spirometro di Krogh
pennino scrivente
mantice
pallina galleggiante
lo spirometro di Krogh misura i volumi respiratori. il principale
inconveniente di questo apparato è che nelle fasi avanzate
dell’esperimento il mantice si può saturare di CO2, e questo può influire
sulla frequenza respiratoria e sui risultati dell’esperimento per questo
motivo si può utilizzare calce sodica che assorbe la CO2
MISURAZIONE DELLA RESPIRAZIONE
pneumotacografo
il dispositivo si basa sulla
creazione di un gradiente di
pressione attraverso una rete di
resistenza. in caso di flusso non
turbolento, la resistenza sarà
proporzionale al flusso d’aria
l’uso di un integratore elettronico
permette di ottenere dei parametri
indicativi di frequenza e volume
respiratori
MISURAZIONE DELLA RESPIRAZIONE
misuratore dei livelli di CO
camera di alloggiamento
bombole e sensori
MISURAZIONE DELLA RESPIRAZIONE
l’animale viene esposto alla camera per un tempo definito (es 1’). al
termine di questo periodo si misura la quantità di CO residuo
nell’ambiente una ridotta funzionalità polmonare (es: indotta da
istamina) fa si che siano presenti elevati livelli di CO nella camera. i
farmaci antistaminici riporteranno le concentrazioni di CO a valori simili
a quelli di controllo
ANTAGONISMO DELL’ASMA DA ISTAMINA
questo test viene eseguito sulla cavia che è estremamente sensibile agli
effetti broncocostrittori dell’istamina
ANTAGONISMO DELL’ASMA DA ISTAMINA
le cavie sono tenute a digiuno e vengono poste all’interno di una
camera a tenuta stagna
all’interno della camera è quindi vaporizzata una soluzione di istamina
(1%) per 20’’ calcolati dall’inizio della vaporizzazione
si misura il tempo di comparsa della dispnea e delle convulsioni. si
possono misurare anche le resistenze delle vie respiratorie
ogni animale è sottoposto a 6 prove, separate da un intervallo di tempo
(in genere 1h). ciascun animale non deve essere tenuto all’interno della
camera per più di 3 minuti e si scartano gli animali che non sviluppano
convulsioni entro 100’
il farmaco in genere si somministra 30’ dopo la seconda prova
ANTAGONISMO DELL’ASMA DA ISTAMINA
effetto di vari antagonisti dell’istamina sul tempo dell’insorgenza delle
convulsioni nel modello dell’asma indotto da un aerosol di istamina i
vari farmaci sono indicati da un numero diverso (1 = controllo)
ANTAGONISMO DELL’ASMA DA ISTAMINA
effetti di un antistaminico sperimentale (F-1322) nel modello di asma
indotto da istamina nella cavia
DRaw = resistenze delle vie aeree misurate con uno pneumotacografo
BLOCCO DELLO SHOCK ANAFILATTICO
il modello prevede l’induzione di effetti caratteristici dello shock
anafilattico come prurito, sintomi asmatici, convulsioni il
farmaco antistaminico deve antagonizzare i sintomi
animali si utilizza la cavia in virtù del ruolo cardine dell’istamina nei processi
di anafilassi in questo animale
sensibilizzazione si impiegano animali di entrambi i sessi e si iniettano per 2
giorni consecutivi con ovalbumina Erba (2 cc/10 mg cavia) intraperitoneo. N.B.
sarebbe opportuno usare lo stesso stock di ovalbumina per tutti gli animali
dell’esperimento
scatenamento: dopo 10-15 giorni dalla sensibilizzazione si provoca lo
scatenamento dell’anafilassi iniettando intraperitoneo 2 cc/100 mg cavia di
ovalbumina.
sostanze in prova: si somministrano per os 30 min prima dello scatenamento
BLOCCO DELLO SHOCK ANAFILATTICO
insorgenza della tosse
1 = OA acuta
2 = OA cronica
3 = OA cronica + challenge
4 = farmaco antistaminico 1, MnII(Me2DO2A),
5 = farmaco antistaminico 2, ZnII(Me2DO2A)
entrambi i farmaci sono a uso sperimentale
severità della tosse
BLOCCO DELLO SHOCK ANAFILATTICO
insorgenza della dispnea
1 = OA acuta
2 = OA cronica
3 = OA cronica + challenge
4 = farmaco antistaminico 1, MnII(Me2DO2A),
5 = farmaco antistaminico 2, ZnII(Me2DO2A)
entrambi i farmaci sono a uso sperimentale
severità della dispnea
TEST CHE IMPIEGANO ORGANI ISOLATI
si utilizzano organi di cavia perché sono
particolarmente sensibili agli effetti dell’istamina,
e quindi possono fornire una risposta molto
riproducibile
TEST CHE IMPIEGANO ORGANI ISOLATI
la procedura segue quella standard per gli organi isolati
l’esperimento si esegue esponendo l’organo a concentrazioni
variabili di istamina o di farmaco e valutando le modificazioni della
contrazione
in genere si varia la concentrazione di istamina mantenendo
costante quella del farmaco o si varia al concentrazione del
farmaco mantenendo ferma quella dell’istamina
TEST CHE IMPIEGANO ORGANI ISOLATI
farmaci antagonisti dei recettori per l’istamina (soprattutto H1)
antagonizzano la contrazione del muscolo liscio indotta
dall’istamina
ANTAGONISMO DI SECREZIONE ACIDA E ULCERE
la secrezione gastrica è regolata da meccanismi numerosi e
complessi
ANTAGONISMO DI SECREZIONE ACIDA E ULCERE
l’istamina ha un’azione stimolante
diretta sulla produzione di HCl
l’azione è mediata dai recettori
H2
l’effetto antiulcera dei farmaci
antagonisti dell’istamina si può
valutare utilizzando le ulcere
indotte da stress, che sono quelle
che dipendono selettivamente da
un aumento della produzione di
HCl
ANTAGONISMO DI SECREZIONE ACIDA E ULCERE
si utilizza il ratto, che va mantenuto a digiuno
24h
posizionamento dell’animale in un restrainer
e mantenimento a 4°C per 2h
sacrificio e valutazione dell’indice di ulcera
ANTAGONISMO DI SECREZIONE ACIDA E ULCERE
la ranitidina (antagonista H2) presenta un effetto efficace e
persistente sulle ulcere da stress
ANTAGONISMO DI SECREZIONE ACIDA E ULCERE
la cimetidina (antagonista H2) presenta un effetto efficace sulle
ulcere da stress
ANTAGONISMO DI SECREZIONE ACIDA E ULCERE
secrezione acida animali anestetizzati
legatura di piloro e cardias permette di raccogliere il succo
gastrico
induzione della secrezione con istamina e valutazione dell’effetto
dei farmaci antiistaminici raccolta del succo gastrico e
titolazione con NaOH
ANTAGONISMO DI SECREZIONE ACIDA E ULCERE
la cimetidina attenua la secrezione gastrica stimolata dall’istamina
