TEST PER FARMACI ANTISTAMINICI

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1 TEST PER FARMACI ANTISTAMINICI

2 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

3 ISTAMINA E RISPOSTA ALLERGICA

4 DISTRIBUZIONE DELL ISTAMINA l istamina è presente sia a livello centrale che periferico

5 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

6 RECETTORI PER L ISTAMINA i recettori per l istamina sono tutti accoppiati a proteine G i recettori H 1 e H 2 sono post-sinaptici mentre il recettore H 3 è presinaptico a questi recettori si aggiunge il recettore H 4 che è stato scoperto di recente e sembrerebbe espresso solamente da eosinofili, neutrofili e linfociti CD4

7 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

8 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

9 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

10 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

11 ANTAGONISMO DEL CALO PRESSORIO permette di valutare gli effetti sui recettori H 1 e H 2 gli effetti sui recettori H 1 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 H 2 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 H 1, sui recettori H 2 o su entrambi

12 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

13 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

14 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

15 ANTAGONISMO DELLA BRONCOCOSTRIZIONE un farmaco antistaminico inibisce la broncocostrizione indotta dall istamina in genere questo test evidenzia farmaci con azione sui recettori H 1, sebbene anche i recettori H 2 possono avere un ruolo nella broncocostrizione

16 MISURAZIONE DELLA RESPIRAZIONE il respirometro di Gaddum può misurare la frequenza respiratoria, ma non i volumi respiratori. questi possono essere ricavati solo in modo indiretto e approssimativo respirometro di Gaddum tamburo scrivente pistone scorrevole

17 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 CO 2, e questo può influire sulla frequenza respiratoria e sui risultati dell esperimento per questo motivo si può utilizzare calce sodica che assorbe la CO 2

18 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

19 MISURAZIONE DELLA RESPIRAZIONE misuratore dei livelli di CO bombole e sensori camera di alloggiamento

20 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

21 ANTAGONISMO DELL ASMA DA ISTAMINA questo test viene eseguito sulla cavia che è estremamente sensibile agli effetti broncocostrittori dell istamina

22 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

23 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)

24 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

25 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 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

26 BLOCCO DELLO SHOCK ANAFILATTICO insorgenza della tosse severità della tosse 1 = OA acuta 2 = OA cronica 3 = OA cronica + challenge 4 = farmaco antistaminico 1, Mn II (Me 2 DO2A), 5 = farmaco antistaminico 2, Zn II (Me 2 DO2A) entrambi i farmaci sono a uso sperimentale

27 BLOCCO DELLO SHOCK ANAFILATTICO insorgenza della dispnea severità della dispnea 1 = OA acuta 2 = OA cronica 3 = OA cronica + challenge 4 = farmaco antistaminico 1, Mn II (Me 2 DO2A), 5 = farmaco antistaminico 2, Zn II (Me 2 DO2A) entrambi i farmaci sono a uso sperimentale

28 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

29 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

30 TEST CHE IMPIEGANO ORGANI ISOLATI farmaci antagonisti dei recettori per l istamina (soprattutto H 1 ) antagonizzano la contrazione del muscolo liscio indotta dall istamina

31 ANTAGONISMO DI SECREZIONE ACIDA E ULCERE la secrezione gastrica è regolata da meccanismi numerosi e complessi

32 ANTAGONISMO DI SECREZIONE ACIDA E ULCERE l istamina ha un azione stimolante diretta sulla produzione di HCl l azione è mediata dai recettori H 2 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

33 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

34 ANTAGONISMO DI SECREZIONE ACIDA E ULCERE la ranitidina (antagonista H 2 ) presenta un effetto efficace e persistente sulle ulcere da stress

35 ANTAGONISMO DI SECREZIONE ACIDA E ULCERE la cimetidina (antagonista H 2 ) presenta un effetto efficace sulle ulcere da stress

36 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

37 ANTAGONISMO DI SECREZIONE ACIDA E ULCERE la cimetidina attenua la secrezione gastrica stimolata dall istamina