Corso di Chemioterapia

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1 Corso di Chemioterapia Università di Chieti-Pescara Facoltà di Farmacia Dipartimento di Scienze del Farmaco Prof. Orlando Giustino Miceti Considerati per molto tempo dei vegetali, sono organismi unicelulari immobili, eucarioti, aerobi o anaerobi facoltativi che si sviluppano per estensione continua con formazioni di ramificazioni cellulari Largamente diffusi, potendosi presentare in elementi singoli (lieviti) o come colonie filamentose multicellulari (muffe) In natura vivono negli strati superficiali del suolo o come commensali (associazione tra organismi di cui uno riceve vantaggi mentre l altro non è nè avvantaggiato, nè danneggiato) di vari organismi vegetali ed animali Una cellula singola può dar luogo a forme filamentose multinucleate, a gemmazioni, a organi di fruttificazione con numerose spore e a cellule sessualmente differenziate Sono ubiquitari e necessitano di substrati organici per la crescita; le spore possono essere veicolate dall aria ANNO ACCADEMICO MUFFE Elemento fondamentale della crescita è l ifa: struttura ramificata tubulare di 2-10µ; via via che si sviluppa una colonia o tallo, le ife formano una massa di filamenti intrecciati detta micelio Le ife che penetrano nel terreno per assorbire sostanze nutritive costituiscono il micelio vegetativo, quelle proiettate sopra la superficie del terreno, quindi a contatto con l aria, il micelio aereo Poiché la parte aerea spesso porta cellule riproduttive è anche nota come micelio riproduttivo La maggior parte delle colonie è costituita da un intreccio di ammassi secchi irregolari e filamentosi, al cui centro vi sono cellule morte per lo scarso contenuto di alimentri e accumulo di sostanze tossiche (acidi organici) Le ife sono suddivise da setti parietali I miceli non settati sono cenocitici cioè i loro nuclei sono circondati da masse continue di citoplasma LIEVITI Organismi unicellulari ovali disposti a volte a catenelle (pseudoife) Citologia: cellule eucariotiche con numerosi cromosomi e membrana nucleare, mitocondri, reticolo endoplasmatico e vacuoli Il citoplasma delle cellule in crescita è ricco di ribosomi (costante di sedimentazione 80S) alcuni dei quali legati a strutture membranose del reticolo endoplasmatico (microbodies); corpi membranosi e granuli di inclusione di natura lipidica o glicogeno La loro parete cellulare manca di peptidoglicano, componenti lipopolisaccaridici e di acidi teicoici, presenta vari polisaccaridi, complessi proteici e peptidi che nel loro insieme individuano una parte rigida microfibrillare ed una plastica amorfogranulare La parte microfibrillare è costituita da cellulosa o da un suo analogo, il glucano, o da chitina con residui di N-acetilglucosamina; questi sono legati tra loro mediante ponti β-1-4 Un altro tipico componente polisaccaridico della parete è il mannano Le funzioni della parete cellulare fungina, non indispensabile per la vitalità del fungo sono principalmente quelle di proteggere dalle variazioni osmotiche, consentire l interazione con l ambiente e l ospite Per i funghi che possiedono la capsula formata da strutture fibrose (Criptococcus neoformans), la stessa ha capacità di aderire a varie superfici ed è un importante fattore antifagocitario 1

2 RIPRODUZIONE Tipi di micosi Principali Micosi dell'uomo I miceti si riproducono per mezzo di spore che possono avere un origine sessuale (funghi perfetti) o asessuale (funghi imperfetti) Questi due tipi di riproduzione in genere si alternano nel ciclo vitale di in fungo Riproduzione asessuata: i nuclei si dividono dando luogo a cellule polinucleate; si ha formazione di un nuovo clone senza intervento di gameti e fusione nucleare per: sporulazione seguita da gemmazione delle spore gemmazione frammentazione dele ife Riproduzione sessuata: il processo avviene secondo le seguenti tappe: il nucleo della cellula donatrice (maschile) penetra nella cellula ricevente (femminile); il nucleo maschile e quello femminile si fondono a formare uno zigote diploide; attraverso una meiosi il nucleo diploide dà origine a 4 nuclei aploidi alcuni dei quali possono essere ricombinanti genetici La condizione di aploidia si associa spesso ad un lungo periodo di sviluppo vegetativo Possiamo suddividere le micosi in 4 gruppi principali a seconda del tessuto di volta in volta interessato dal tipo di infezione Micosi sistemiche o profonde (primarie ed opportunistiche) che interessano prevalentemente gli organi interni ed i visceri; spesso sono disseminate coinvolgendo tessuti differenti Micosi sottocutanee che interessano cute, sottocute, fasce muscolari ed ossa Micosi cutanee che interessano l epidermide, i capelli e le unghie; i responsabili di queste affezioni sono detti dermatofiti e le relative patologie vengono chiamate dermatofitosi o dermatomicosi Micosi superficiali che interessano solo i peli e gli strati più superficiali dell epidermide Micosi Sistemiche (o Profonde) Aspergillosi Blastomicosi Candidosi sistemiche Coccidioidomicosi Criptococcosi Istoplasmosi Mucormicosi Paracoccidioidomicosi Aspergillus (varie specie) Blastomyces dermatidis Varie specie di Candida, soprattutto C. albicans e C. tropicalis Coccidioides immitis Cryptococcus neoformans Histoplasma capsulatum Varie muffe dei generi Rhizopus e Basidiobolus Paracoccidioides brasiliensis Micosi Non Sistemiche Micosi Subcutanee Micosi Cutanee Micosi Mucocutanee Micosi Superficiali Principali Micosi dell'uomo Cromomicosi Micetoma fungino (Maduromicosi) Sporotricosi Dermatomicosi (o Dermatofitosi, Dermatofizie, Tigne) (Tinea capitis, corporis, cruris, barbae, pedis, manum, unguium) Candidosi (vaginale, orale) Pitiriasi versicol Tinea nigra Piedra scura Piedra chiara Phialophora, Cladosporium Madurella, Exophiala, Pedrellidium Sporothrix schenckii Dermatofiti dei generi Epidermophyton, Microsporum, Tricophyton Candida ed altri lieviti Pityrosporum orbiculare Exophiala werneckii Piedraia hortae Thricosporon beigelii Candida albicans Genus/Species: Candida albicans Image Type: Microscopic Morphology Legend: Title: Yeast in oral scraping Disease(s): Candidiasis Yeast cells and pseudohyphae in material from the oral cavity, KOH preparation, phase-contrast microscopy. Terapia con antimicotici La crescente incidenza delle micosi sistemiche verificatasi in questi ultimi anni è il risultato di molti fattori primo fra tutti l aumento dei pazienti severamente immunocompromessi Tra questi ricordiamo i soggetti affetti da AIDS, i pazienti con neutropenia conseguente alla chemioterapia antineoplastica, i trapiantati di midollo osseo o di organo solido e quelli sottoposti a terapia immunosoppressiva Altri fattori che hanno contribuito a questo incremento sono rappresentati dal frequente uso di procedure mediche invasive, dai trattamenti antibiotici ad ampio spettro, dalla terapia con glucocorticoidi, dalla nutrizione parenterale, la dialisi peritoneale e l emodialisi 2

3 Principali agenti antifungini FARMACO Nistatina, amfotericina B (polienici) MECCANISMO D AZIONE Si legano agli steroli della cellula fungina, destabilizzandola Citocidi TOSSICITÁ Elevata per via sistemica INDICAZIONE TERAPEUTICA Candidosi mucocutanee (Nistatina) Micosi sistemiche (Amfotericina B) RESISTENZA Virtualmente assente Miconazolo, Econazolo, Chetoconazolo, Fluconazolo (imidazolici) Blocco della sintesi di ergosterolo Citostatici e citocidi Variabile Candidosi micocutanee, Pitiriasi, Dermatofizie, Micosi sistemiche (chetoconazolo) Rara Fluorocitosina Griseofulvina Inibizione della sintesi degli acidi nucleici, fenomeni di sinergismo con i farmaci polienici Citostatica Blocca la sintesi del fuso mitotico Moderata Candidosi sistemica, Criptococcosi Frequente Significativa Dermatofizie (tigne) Rara Amfotericina Scoperta nel 1957 da Streptomyces nodosus è uno dei 200 antibiotici polienici L amfotericina B è un macrolide contenente 7 doppi legami in posizione trans e un 3-amino- 3,6-didesossimannosio (micosamina) legato all anello principale mediante un legame glicosidico Il comportamento anfotero, al quale il farmaco deve il suo nome, deriva dalla presenza di un gruppo carbossilico sull anello principale e un gruppo aminico sulla micosamina Insolubile in acqua, l amfotericina B viene complessata con desossicolato nel rapporto 50:41 mg In commercio in fl. e.v mg Sono in commercio formulazioni in cui l amfotericina B viene inclusa in una preparazione liposomica (amfotericin B lipid complex: ABLC) con circa il 35% di amfotericina ed il rimanente rappresentato da dimiristoilfosfatidilcolina e dimiristoilfosfatidilglicerolo Vantaggio di queste formulazioni: minori concentrazioni ematiche del farmaco efficaci (ridotto legame alle membrane cellulari) e minore nefrotossicità Formulazioni dell'amfotericina B DOC: complesso amfotericina B-sodio desossicolato (forma dispersioni colloidali in soluzione acquosa) ABCD: complesso amfotericina B-sodio colesteril solfato (forma dispersioni colloidali in soluzione acquosa) SUV: complesso amfotericina B-lipidi (lecitina di soia, distearoil lecitina, colesterolo) (forma vescicole unilamellari in soluzione acquosa) ABLC: complesso amfotericina B-lipidi (dimiristoil fosfatidilcolina, dimiristoil fosfatidilglicerolo) (forma strutture a nastro in soluzione acquosa) 3

4 Meccanismo d azione Amfotericina Usi e tossicità Candida, Cryptococcus neofromans, Blastomyces dermatitidis, Histoplasma capsulatum, Coccidioides immitis, Paracoccidioides braziliensis, Aspergillus, Penicillum e gli agenti della mucormicosi Scarsa attività su Leishmania e Naegleria Non assorbita per os, l unico impiego è e.v. Dopo somministrazione l amfotericina B viene rilasciata dal complesso con desossicolato e si lega fortemente (90%) alle proteine plasmatiche, soprattutto beta-lipoproteine Dosi: mg/kg/die, fino ad una dose massima di 2 g/die nelle infezioni sistemiche Localmente ha successo nelle cheratiti corneali o nelle cavità articolari infette La somministrazione intra-tecale nelle meningiti micotiche è stata effettuata, ma il farmaco è mal tollerato ed è difficile mantenere costante il flusso nel liquido cerebrospinale Tossicità correlata all infusione: sempre presenti sono febbre, brividi, spasmi muscolari, vomito cefalea, ipotensione. La gravità della reazione è dipendente dalla velocità di infusione e va testata preventivamente con un test di 1 mg e.v. Tossicità ritardata: la nefrotossicità è la più frequente Amphotericin B (a, top) and nystatin (b, bottom) 4

5 Nistatina Flucitosina Attività antifungina e meccanismo di azione Macrolide prodotto da Streptomyces noursei Strutturalmente simile all amfotericina B e con lo stesso meccanismo di azione Elevata tossicità per via sistemica Non assorbita a livello cutaneo. Attiva contro la maggior parte dei ceppi di Candida, viene impiegata nelle candidosi cutanee come il mughetto orofaringeo, nelle candidosi vaginali e nelle infezioni intertriginose da candida Nistatina Mycostatin, os sosp. Fasigin-N 14, ov. vag. (+Tinidazolo) Macmiror Complex, ov., cr. vag. (+Nifuratel) 5-fluorocitosina, una pirimidina fluorinata chimicamente correlata al al fluorouracile e alla floxuridina La flucitosina viene deaminata a 5- fluorouracile potente antimetabolita metabolizzato dall uridina monofosfato fosforilasi (UMP) in acido 5- fluorouridilico che incorporato nell RNA (attraverso la sintesi di 5-fluorouridina trifosfato) o metabolizzato ad acido 5-fluorodesossi-uridilico è un potente inibitore della timidilato sintasi, con conseguente blocco della sintesi del DNA Attiva su Cryptococcus, Candida e agenti della cromoblastomicosi Resistenza si sviluppa in corso di terapia con cambiamento della MIC (da 2.5 µg/ml a più di 360 µg/ml) per diminuito trasporto trans-membrana e per diminuita attività della citosina deaminasi e della UMP fosforilasi Il farmaco è disponibile in fl. e.v. 250 ml / 2.5 g, ma in altri paesi è somministrato per os alla dose di mg/kg ad intervalli di 6 ore Emivita: 3 6 ore, eliminazione renale (80% della dose eliminato non modificato), emivita aumentata nei pazienti con funzione renale ridotta. Il farmaco viene rimosso dall emodialisi Depressione midollare leucopenia e trombocitopenia più a rischio sono pazienti con malattie ematologiche in atto o in trattamento con terapie radianti o chemioterapie antiblastiche Altri effetti: rashes cutanei, diarrea, nausea, vomito ed enterocoliti; innalzamento delle transaminasi. La tossicità è più evidente in pazienti con AIDS o insufficienza renale. Mode of action of allylamine and azole antifungal agents Azolici Inibizione della lanosterolo 14alfademetilasi fungina, un citocromo P- 450 che catalizza la rimozione ossidativa del metile in posizione 14 e con sterochimica alfa del lanosterolo, intermedio steroidico della biosintesi sia dell'ergosterolo (sterolo di membrana nei funghi), che del colesterolo (sterolo di membrana nell uomo) L'inibizione provoca accumulo di 14alfa-metilsteroidi i quali disorganizzano lo stretto impacchettamento delle catene alifatiche dei fosfolipidi di membrana, producendo alterazioni della permeabilità e delle funzioni di trasporto della membrana stessa Water Solubility Proprietà degli azolici Absorption CSF: Serum Concentration Ratio t 1/2 (Hours) Elimination Ketoconazole Low Variable < Hepatic Oral Formulatio ns Itraconazole Low Variable < Hepatic Oral, IV Fluconazole High High > Renal Oral, IV Voriconazole High High... 6 Hepatic Oral, IV Posaconazole Low High Hepatic Oral 5

6 Attività Antimicotica Interazioni tra farmaci Diminuzione concentrazioni Azolici Aumento concentrazioni Aumento concentrazioni Azolici Mechanism of interaction presumably occurs largely at the level of hepatic CYPs, especially CYPs 3A4, 2C9, and 2D6, but can also involve P-glycoprotein and other mechanisms. Not all drugs listed interact equally with all azoles. For details, see Chapter 6 and Zonios (2008). Insolubile in acqua, è fungistatica per diversi dermatofiti (Microsporum, Epidermophyton, Trichophyton) Solo per dermatofitosi, si deposita a livello cutaneo nel epidermide in formazione dove si lega alla cheratina Interferisce con la formazione del fuso mitotico della cellula fungina come la colchicina nelle cellule dei mammiferi Dose: 0.5 g/die; emivita: 24; biodisponibilità maggiore con la preparazione ultramicrocristallina rispetto alla polvere micronizzata convenzionale Tossicità: scarsa, legata al SNC (cefalea, neuriti periferiche, letargia, confusione mentale, vertigini, sincope, visione offuscata, aumento degli effetti dell alcool Griseofulvina Echinocandine Strutture Echinocandine 6

7 Echinocandine Screening natural products of fungal fermentation in the 1970s led to the discovery that echinocandins had activity against Candida and that the biological activity was directed against formation of 1,3--D-glucans in the fungal cell wall (Wiederhold and Lewis, 2003) The inhibition of glucan synthesis reduces structural integrity of the fungal cell wall, resulting in osmotic instability and cell death. Susceptible fungi include Candida species and Aspergillus species (Bennett, 2006) Echinocandins differ somewhat pharmacokinetically but all share lack of oral bioavailability, extensive protein binding (>97%), inability to penetrate into CSF, lack of renal clearance, and only a slight to modest effect of hepatic insufficiency on plasma drug concentration (Kim et al., 2007; Wagner et al., 2006) Anidulafungin (Eraxis) Parenteral: 50 mg powder for injection Amphotericin B Parenteral: Conventional formulation (Amphotericin B, Fungizone): 50 mg powder for injection Lipid formulations: (Abelcet): 100 mg/20 ml suspension for injection (AmBisome): 50 mg powder for injection (Amphotec): 50, 100 mg powder for injection Topical: 3% cream, lotion, ointment Butoconazole (Gynazole-1, Mycelex-3) Topical: 2% vaginal cream Butenafine (Lotrimin Ultra, Mentax) Topical: 1% cream Caspofungin (Cancidas) Parenteral: 50, 70 mg powder for injection Clotrimazole (generic, Lotrimin) Topical: 1% cream, solution, lotion; 100, 200 mg vaginal suppositories Econazole (generic, Spectazole) Topical: 1% cream Fluconazole (Diflucan) Oral: 50, 100, 150, 200 mg tablets; powder for 10, 40 mg/ml suspension Parenteral: 2 mg/ml in 100 and 200 ml vials Flucytosine (Ancobon) Oral: 250, 500 mg capsules Griseofulvin (Grifulvin, Grisactin, Fulvicin P/G) Oral microsize: 125, 250 mg tablets; 250 mg capsule, 125 mg/5 ml suspension Oral ultramicrosize: 1 125, 165, 250, 330 mg tablets Itraconazole (Sporanox) Oral: 100 mg capsules; 10 mg/ml solution Parenteral: 10 mg/ml for IV infusion Ketoconazole (generic, Nizoral) Oral: 200 mg tablets Topical: 2% cream, shampoo Miconazole (generic, Micatin) Topical: 2% cream, powder, spray; 100, 200 mg vaginal suppositories Micafungin (Mycamine) Parenteral: 50 mg powder for injection Naftifine (Naftin) Topical: 1% cream, gel Natamycin (Natacyn) Topical: 5% ophthalmic suspension Nystatin (generic, Mycostatin) Oral: 500,000 unit tablets Topical: 100,000 units/g cream, ointment, powder; 100,000 units vaginal tablets Oxiconazole (Oxistat) Topical: 1% cream, lotion Posaconazole (Noxafil) Oral: suspension 40 mg/ml Sulconazole (Exelderm) Topical: 1% cream, solution Terbinafine (Lamisil) Oral: 250 mg tablets Topical: 1% cream, gel Terconazole (Terazol 3, Terazol 7) Topical: 0.4%, 0.8% vaginal cream; 80 mg vaginal suppositories Tioconazole (Vagistat-1, Monistat 1) Topical: 6.5% vaginal ointment Tolnaftate (generic, Aftate, Tinactin) Topical: 1% cream, gel, solution, aerosol powder Voriconazole (Vfend) Oral: 50, 200 mg tablets; oral suspension 40 mg/ml Parenteral: 200 mg vials, reconstituted to a 5 mg/ml solution 7