TEST PER LA VALUTAZIONE DEI CARDIOFARMACI

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1 TEST PER LA VALUTAZIONE DEI CARDIOFARMACI

2 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

3 TEST PER LA VALUTAZIONE DEI CARDIOFARMACI

4 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

5 VALUTAZIONE DELLA PRESSIONE SANGUIGNA l ipertensione deriva dall interazione complessa tra fattori genetici ed ambientali

6 VALUTAZIONE DELLA PRESSIONE SANGUIGNA l incidenza dell ipertensione aumenta con l età

7 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

8 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

9 VALUTAZIONE DELLA PRESSIONE SANGUIGNA pressione sanguigna gittata X resistenze cardiaca periferiche un farmaco può agire su uno di questi parametri, questo va considerato quando si valuta il meccanismo d azione dei farmaci

10 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

11 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

12 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

13 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

14 MODELLO DEL CUORE ISOLATO DI LANGENDORFF

15 MODELLO DEL CUORE ISOLATO DI LANGENDORFF

16 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

17 MODELLO DEL CUORE ISOLATO DI LANGENDORFF perfusione retrograda destra sinistra perfusione anterograda

18 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

19 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

20 MISURAZIONE DELLA CONTRATTILITA CARDIACA COL METODO DEI COLORANTI maggiore sarà la forza contrattile, maggiore sarà la quantità di colorante che arriverà al sensore

21 VALUTAZIONE DEL RITMO CARDIACO aritmia cardiaca si verifica tutte quelle volte che la normale sequenza di inizio e propagazione dell impulso cardiaco è alterata

22 VALUTAZIONE DEL RITMO CARDIACO ci possono essere molteplici cause di aritmia

23 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

24 VALUTAZIONE DEL RITMO CARDIACO effetti di ischemia, diabete e trattamento farmacologico sull elettrocardiogramma nel ratto il trattamento accorcia l intervallo QT

25 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

26 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

27 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

28 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

29 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

30 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

31 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

32 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

33 MODELLO DI SCHWARTZ E VANOLI numerosi farmaci antiaritmici si dimostrano efficaci in questo modello. VF = fibrillazione ventricolare; VT = tachicardia ventricolare; PVC = contrazione ventricolare prematura

34 VALUTAZIONE DELL ESTENSIONE DELL ISCHEMIA Ecocardiografia Ventricolocardiografia Animali di grossa taglia Angiografia NMR ECG Biochimica Metodi indiretti Animali di piccola taglia (in vivo ed ex vivo) Colorazione Sali di tetrazolio (accettori di e - vira in rosso; area necrotica deidrogenasi) Microsfere radioattive Immunoistochimica (mioglobina)

35 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

36 LIVELLI DI MICROSFERE RADIOATTIVE il livello di microsfere sarà ridotto nella zona ischemica le microsfere non riescono ad arrivare

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